鉆孔壓漿樁的成孔工藝范文
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關鍵詞:鉆孔壓漿樁施工質量控制
摘要:在現代的建筑工程施工中,采取樁基礎,既節省了施工工期,又保證了工程質量,并取得了相應的經濟效益和社會效益。在工業與民用建筑中地下水位高,軟弱土層較厚時廣泛采用混凝土壓漿樁工程。鉆孔壓漿樁是澆筑成型,現場澆筑,施工大部分在水下進行,施工過程難于觀察,施工質量不可控制和檢查。所以在施工過程中,嚴格貫徹執行施工工藝規范和設計要求,就尤為重要。
1鉆孔壓漿樁的應用
在現代的建筑工程施工中,采取樁基礎,既節省了施工工期,又保證了工程質量,并取得了相應的經濟效益和社會效益。
鉆孔壓漿灌注樁系用長臂螺栓鉆機鉆孔,在鉆桿縱向設有一個高壓灌注水泥漿系統,鉆孔深度達到設計深度后,開動壓漿泵,使水泥漿從鉆頭底部噴出,借助水泥的壓方,慢提起,直至出地面后,移開鉆桿,在孔內放置鋼筋籠,再另外放入一根直通孔底的壓力塑料管或鋼管,并與高壓漿管接通,向樁孔內設放粒徑2～4cm碎石或卵石直至樁頂,再向孔內膠管進行二次補漿,把帶漿的泥漿擠壓干凈,至漿液溢出孔口,不再下降,樁既告完成。樁徑可達300～1000mm,深30m左右,一般常用樁徑為400～600mm,樁長10~20m,樁混凝土為無砂混凝土,強度等級為C20。這種鉆孔壓漿灌注樁的特點是;樁體密致,單樁承載能力高,沉降量小;不用泥漿護壁,可避免水下灌注混凝土;采用高壓灌漿工藝,對地層有明顯的擴散滲透、擠密加固和局部膨脹擴徑等作用;不需清理孔底虛土,可有效地防止止斷樁、縮頸、樁間虛土等情況發生,質量可靠,能在復雜的地質條件下順利成樁。施工無噪聲、無振動、無排污;施工速度快,比普通打預制板工期縮短1～2倍,費用降低10%~15%。適用于工業與民用建筑中,一般粘性土、濕陷性黃土、淤泥質土,中細紗、砂軟石土層采用鉆孔壓漿灌注樁工程。但在厚度較大,靈感度較高的淤泥和流塑狀態的軟弱土層采用時,應慎重對待,采取相應措施。
2施工準備
2.1材料要求
2.1.1水泥用32.5級或42.5級硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,要求新鮮無結塊。
2.1.2焊條(接樁用):型號、性能必須符合設計要求和有關標準的規定,一般宜用E4303牌號。
2.1.3石子:用粒徑20~40mm的碎石或卵石,含泥量小于3%。
2.1.4鋼筋:品種和規格均符合設計要求,并有出廠合格證及試驗報告。
2.1.5配合比:壓漿采用純水泥漿,水灰比為0.55。石子和漿液的體積比為石子:水泥漿液=1:0.75。
2.2主要機工具鉆孔機、高壓泵車,機動翻斗車以及鋼筋加工系統設備,鐵鍬、水泥漿攪拌桶,高壓輸漿管、鋼制灰漿過濾槽,磅稱。
2.3作業條件
2.3.1地上、地下障礙物都處理完畢,達到“三通一平”。施工用的臨時設施準備就緒。
2.3.2場地標高一般應為承臺梁的上皮標高,并經過夯實或碾壓。
2.3.3制作好鋼筋籠。
2.3.4根據圖紙放出軸線及樁位點,抄上水平標高木橛,并經過預檢簽字。
2.3.5要選擇和確定鉆孔機的進出路線和鉆孔順序,制定施工方案,做好技術交底。
2.3.6正式施工前應做成孔試驗,數量不少于兩根。
2.4作業人員
2.4.1主要作業人員:鋼筋工,焊工,混凝土工,鉆機工,注漿工,技術員,電工,測量工。
2.4.2鉆機工電工和焊工應持證上崗,其余工種經過嚴格的專業技術和安全培訓,并接受了施工技術交底。
3鉆孔壓漿樁的成孔工藝
成孔是混凝土壓漿樁施工中的一個重要部分,其質量如控制得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項。
3.1采取隔孔施工程序
鉆孔混凝土壓漿樁是先成孔,然后在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土壓漿樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止明孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。
3.2確保樁身成孔垂直精度
為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。
3.3確保樁位,樁頂標高和成孔深度
在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實。以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄,以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。
3.4鋼筋籠制作與吊放規范
鋼筋籠制作前,首先要檢查鋼材的質量保證資料。檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋籠準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁土的。因此,吊環度是根據底梁標高變化而改變的,所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時不能加壓強行下放,因為這將會造成明孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放并尋找原因。如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時,要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
3.5泥漿的制備和二次清孔要求
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣是影響壓漿樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態,再利用泥漿被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿在制備和清孔是確保鉆孔樁施工質量的關鍵環節。
因此,對于施工規范中泥漿的控制指標:粘度測定17min-20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔壓漿樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據施工機械,工芤及穿越土層進行,配合比設計。壓漿樁成孔至設計標高,應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續小于1.10-1.20,測得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管進檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏漿而影響灌注。
由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重沉渣厚度均符合規范要求后,應立即進行混凝土的灌注工作。
4鉆孔壓漿樁成樁質量的控制
4.1為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質量保證書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質),嚴禁用于混凝灌注樁。
4.2鉆孔灌注水下混凝土的施工主要采用導管灌注,混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度。因此,現場的配合比要隨水泥品種、砂石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。
4.3為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象。在混凝土灌注時應加強對混凝攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度,混凝土坍落采用18cm-20cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋入深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m-10m時,應及時將坍落度調小至12cm-16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數,同時要認真進行記錄,這對日后發現有問題的樁或評價樁的質量有很大作用。