淺談大直徑鉆孔灌注樁在施工中應(yīng)注意的問題工學(xué)論文

　　摘要：文章結(jié)合砂土地區(qū)鉆孔灌注樁成孔、成樁施工中，因施工操作不當(dāng)可能發(fā)生孔、樁的質(zhì)量問題進(jìn)行分析和探討。

　　關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；導(dǎo)管；成樁；成孔

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般迅速拔起，大直徑鉆孔灌注樁在我國(guó)樁基礎(chǔ)的應(yīng)用中已十分廣泛。它與預(yù)制樁相對(duì)優(yōu)點(diǎn)較多，如造價(jià)低、節(jié)省鋼材，承載力可高達(dá)40000kN。大直徑鉆孔灌注樁在亞砂土地區(qū)工程中應(yīng)用較多。其施工工藝也日趨完善，它由鉆探成孔及灌注成樁兩部分組成，其施工程序如下：放線定位；護(hù)筒埋設(shè)；設(shè)備安裝及泥漿系統(tǒng)；成孔；清孔；鋼筋制作、人孔定位；砼材料、制作；水下混凝土灌注、成樁。

　　前4個(gè)程序完成叫成孔，后4個(gè)程序完成叫成樁。以下就大直徑鉆孔灌注樁在施工中成孔、成樁應(yīng)注意的問題，談?wù)剛�(gè)人的觀點(diǎn)。

　　1 成孔

　　大直徑鉆孔灌注樁施工中，成孔是首先要考慮的問題。成孔施工中對(duì)樁的影響主要有孔徑(樁徑)、孔位偏差、孔的垂直度及沖洗液(泥漿)。

　　(1)鉆孔樁的孔徑可按設(shè)計(jì)樁徑選擇鉆頭直徑、孔徑偏差允許為設(shè)計(jì)樁徑的正偏差。其允許正偏差在30 mm～50 mm。施工前應(yīng)對(duì)孔位進(jìn)行測(cè)量定位�？孜淮_定后應(yīng)進(jìn)場(chǎng)地平整，使機(jī)具(主動(dòng)鉆桿)、鉆頭中心與孔位重合，方可開鉆施工�？孜黄�差應(yīng)達(dá)到樁的設(shè)計(jì)要求。

　　(2)為保證鉆孔垂直度，鉆孔不發(fā)生傾斜，施工時(shí)鉆機(jī)要求擺放平穩(wěn)。開鉆時(shí)不抖動(dòng)。開孔時(shí)應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)，人護(hù)桶以下2 m后，采用正常鉆速及鉆壓，鉆孔速度宜控制在小于2 h。鉆桿要求垂直，當(dāng)連接鉆桿后，應(yīng)檢查連接后鉆桿的垂直度，保證彎曲在規(guī)定的范圍之內(nèi)。若發(fā)現(xiàn)鉆孔傾斜，應(yīng)立即起鉆，找出孔斜原因。采取相應(yīng)措施，由已開孔處重新掃孔糾斜直至正常鉆孔。鉆孔垂直度允許偏差為0.5％。

　　(3)鉆孔中，沖洗液性能的好壞尤為重要。它起著冷卻鉆頭、護(hù)壁及攜帶泥砂巖屑作用，并保證孔內(nèi)干凈、順暢。黏性土地層可以利用其自身造漿，砂性土則需要人工制漿。泥漿材料可選用泥漿土或黏性較高的高嶺土。為保持泥漿性能和循環(huán)的要求，地面應(yīng)設(shè)泥漿池、循環(huán)槽、沉淀池。泥漿池每隔40 m設(shè)1個(gè)，循環(huán)槽要求長(zhǎng)度不小于15 m，循環(huán)槽每隔4 m～5 m再設(shè)沉淀池。施工時(shí)應(yīng)時(shí)常清理沉淀池，排除殘?jiān)�，減小沖洗液含砂量。對(duì)泥漿性能要求如下：其含砂率應(yīng)小于8％，黏度應(yīng)控制在18 s～22 s，膠體率大于85％。

　　(3)當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)孔深(即滿足樁的要求)應(yīng)將鉆具提離孔底少許，保持正常轉(zhuǎn)速，將泵量開至最大進(jìn)行清孔。清孔的目的是排除沉渣及孔壁較厚的泥皮，沖洗鉆孔時(shí)間視泥漿性能參數(shù)而定。當(dāng)孔底泥漿比重在1.15左右，含砂率≤10％，黏度小于25 s可視為沖洗完成。沖洗完成后，孔底沉渣應(yīng)達(dá)到：端承樁不大于50mm；摩擦樁不大于200 mm。在下鋼筋籠前必須復(fù)測(cè)沉渣厚度。如超過該值，必須重新清孔，直至滿足沉渣的條件，方可進(jìn)行下一步施工。

　　2 成樁

　　完成上述至鋼筋籠到位，灌注成樁則是施工的關(guān)鍵。樁的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為斷樁、夾泥、蜂窩、少灌等，故選擇好混凝土材料及性能參數(shù)、輔助設(shè)備、施工工藝就尤為重要。

　　(1)混凝土由水泥、砂、粗骨料組成，其配比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。最好配合比的強(qiáng)度比設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度高配一級(jí)。施工中混凝土應(yīng)具備良好的和易性和流動(dòng)性，1m3混凝土中水泥量不少于360kg。粗骨料宜選用卵石或碎石，其粒徑不得大于40 mm，砂宜用中至粗砂，一般控制在40％～50％。混凝土的塌落度值為180±20 mm(氣溫高，樁深，取高值，反之取低值)�；炷�土攪拌方法：水泥、骨料、砂倒人攪拌機(jī)加30％的水先攪拌均勻后，然后再加入60％的水?dāng)嚢�，最后再�?0％的水?dāng)嚢璧匠龌炷�土�(xí)r間控制在60 s～90內(nèi)。當(dāng)灌注時(shí)間大于3 h(一般砼初凝時(shí)間僅為3 h～5 h)�；炷�土中應(yīng)加緩凝劑，它可使混凝土初凝時(shí)間大于8 h。

　　(2)灌注混凝土使用的導(dǎo)管應(yīng)符合下列要求：宜選用無縫鋼管，壁厚≥3 mm，直徑250 m，導(dǎo)管每節(jié)長(zhǎng)度可按施工工藝要求確定(長(zhǎng)短可不一)，兩管之間由法蘭盤連接。導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行試壓，試壓壓力為0.4 MPa～0.8 MPa。保證連接處密封良好。

　　(3)灌注混凝土前應(yīng)做好嚴(yán)密的施工組織計(jì)劃及充分的準(zhǔn)備工作。灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，一旦發(fā)生機(jī)具故障及導(dǎo)管堵塞問題，應(yīng)立即采取有效應(yīng)急措施。對(duì)樁徑大、樁深、灌樁量多應(yīng)采用多臺(tái)攪拌機(jī)同時(shí)工作，以減少混凝土離析現(xiàn)象。另外。提升動(dòng)力應(yīng)足夠，避免出現(xiàn)起吊動(dòng)力不足，造成其他意外事故。灌注中要求第一次灌注量保證導(dǎo)管底端埋入混凝土中不少于0.8 m。為此。灌注儲(chǔ)料斗制作時(shí)其容積應(yīng)滿足這一要求，正常灌注時(shí)混凝土上升速度不得小于2 m/h，每根樁灌注施工時(shí)間不得超過下列規(guī)定：灌注量在10m3以內(nèi)≤2h；灌注量在10m3～20m3內(nèi)≤3h；灌注量在20m3～30 m3內(nèi)≤4h；灌注量在30m3～40m3內(nèi)≤5h；灌注量大于40一則應(yīng)在8 h內(nèi)完成。每根樁的混凝土試塊不得少于一組。

　　(4)為保證灌注樁質(zhì)量，防止出現(xiàn)斷樁、夾泥、蜂窩、少灌等缺陷，灌注施工操作中還應(yīng)注意：①第一次灌注時(shí)，導(dǎo)管底端與孔底距離應(yīng)嚴(yán)格控制。其距離孔底30 cm～40 cm為宜；②在灌注施工的整個(gè)過程中，導(dǎo)管底端嚴(yán)禁提出混凝土面，導(dǎo)管底端埋人混凝土深度宜2 m左右。當(dāng)遇導(dǎo)管堵管或混凝土下灌不暢時(shí)，可適當(dāng)提拉或左右擺動(dòng)導(dǎo)管，以增加其流動(dòng)性、和易性及減小下灌阻力。但導(dǎo)管底端埋置深度不得小于1 m。當(dāng)混凝土面上升至鋼筋籠內(nèi)2m～3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底端高于鋼筋籠底端，防止鋼筋籠上浮。隨著混凝土面不斷上升及孔內(nèi)壓力減小，樁上部混凝土不如下部密實(shí)。這時(shí)應(yīng)加大灌注料斗落差，同時(shí)上、下提拉及擺動(dòng)導(dǎo)管。最后一次混凝土的灌入量要求掌握好，灌注混凝土的高度應(yīng)控制在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上0.4 m。鋼筋籠的制作、焊接、吊裝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求及操作規(guī)程執(zhí)行。在大直徑鉆孔灌注樁整個(gè)施工過程中，對(duì)成孔速度、人巖(土)深度、孔底標(biāo)高、樁位偏差、沉渣厚度、樁孔垂直度、孔徑、混凝土灌注量、灌注時(shí)間、樁頂及鋼筋籠標(biāo)高、導(dǎo)管的折卸情況和埋管深度等進(jìn)行記錄、登記、填寫，并妥善保存該原始資料以備查詢。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　成孔和成樁在大直徑鉆孔灌注樁施工中舉足輕重，它的施工好壞直接影響樁的質(zhì)量。如何在大直徑鉆孔灌注樁施工中提高樁的質(zhì)量，實(shí)踐中筆者認(rèn)為成孔是樁質(zhì)量的前提，成樁是樁質(zhì)量的關(guān)鍵。施工工藝方法是樁質(zhì)量的保證。

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