摘 要:混凝土灌注樁是建筑工程最為成熟的技術,它適用于不同地質(zhì)和施工環(huán)境作業(yè)。其中鉆孔施工技術在成孔質(zhì)量控制中十分關鍵。文章通過上橋節(jié)制閘加固工程灌注樁成孔質(zhì)量控制成功經(jīng)驗予以總結,供大家參考。
關鍵詞:灌注樁;鉆孔定位測量;鉆孔泥漿護壁;清孔;埋鉆;坍孔
1 工程概況
上橋節(jié)制閘加固工程位于安徽省懷遠縣縣城西南8km上橋境內(nèi)。根據(jù)設計要求上橋閘北橋頭堡(中控室)基礎采用6根Φ1200mm、樁長21~26m的鉆孔砼灌注樁,單樁豎向承載力分別為2500-1780KN。施工區(qū)地面高程一般25~25.5m。樁端支承土質(zhì)④層極細砂、砂壤土,極限端阻力標準為500~800Kpa。
2 工藝流程
鉆孔灌注樁施工重點工序為鉆孔、鋼筋籠安裝、水下砼澆筑等重點工序,其主要工藝流程:①樁位放樣——②鋼護筒埋設——③鉆機就位、鉆孔——④清孔——⑤鋼筋籠安裝——⑥水下砼澆筑——⑦樁體檢測。
文章重點論述①-④“成孔”關鍵工序質(zhì)量控制。
3 鉆孔定位測量控制
鉆孔定位測量、放樣是監(jiān)理質(zhì)量控制十分重要的環(huán)節(jié),如果定位失誤,將給工程帶來經(jīng)濟損失,加大工程成本,造成工期延誤,因此,鉆孔定位測量必須嚴格按施工程序報驗,監(jiān)理復核批復后,方可進行下道工序施工。開工前,經(jīng)復核后應妥善保護,施工中應經(jīng)常復測。這是本工程經(jīng)驗教訓之一。
護筒定位采用經(jīng)緯儀用坐標法放出樁位后,放出護筒上口邊線,人工開挖到設計標高后,護筒在孔內(nèi)就位,平面位置誤差≤20mm,垂直度偏差≤1%。護筒頂面高于地面0.2m以上,使護筒內(nèi)產(chǎn)生高于地下水位20kpa以上的靜水壓力。
4 成孔質(zhì)量控制
4.1 鉆孔技術
4.1.1 鉆孔技術參數(shù)選定
本工程地質(zhì)有自造漿功能,因此可選用循環(huán)法鉆機,Φ1200的籠式鉆頭鉆孔。鉆機就位應整平對中,保證鉆機穩(wěn)固平正,鉆機對中要保證樁位準確。主要控制技術參數(shù):(1)開孔泥漿指標:比重1.2左右,鉆孔中泥漿指標:比重1.3左右。(2)鉆孔直徑、垂直度及充盈系數(shù)應達到設計和規(guī)范要求。
4.1.2 鉆孔技術控制措施
(1)初鉆:開始鉆進時,進尺適當控制,在護筒腳處,低檔慢速鉆進,使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下1m后,按土質(zhì)以正常速度鉆進。如護筒外側(cè)土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時,可提起鉆錐,向孔中倒入粘土,再放下鉆錐鉆進,使膠泥擠入孔壁堵住涵漿孔隙,穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進。
(2)在砂類土質(zhì)中鉆進,容易發(fā)生坍孔,因此選用平底鉆錐、控制進尺、輕壓、抵擋慢速、大泵量,稠泥漿鉆進。
護壁泥漿采用自然造漿和人工造漿相結合,開孔時用慢速,小泵量開動鉆機開始造漿,直到泥漿符合開孔泥漿性能,開始正常鉆孔,鉆孔時隨時注意機臺穩(wěn)固性,若垂直度大于1%,及時糾正。
4.1.3 鉆孔注意事項
(1)隨時檢測泥漿性能并作相應調(diào)整;(2)經(jīng)常檢查鉆機水平度及穩(wěn)固性;(3)經(jīng)常清理泥漿池沉淀物,定期檢查清洗泥漿泵;(4)注意控制鉆頭升降速度,以減輕對孔壁的擾動;(5)經(jīng)常檢查鉆頭,磨損部分及時修復;(6)新澆混凝土灌注樁24h后,才能在其中心距離4m以內(nèi)鉆孔。
4.2 泥漿護壁質(zhì)量控制
4.2.1 控制要點
(1)泥漿性能必須能滿足在成孔、清孔時孔壁穩(wěn)定,不縮徑,不坍孔。(2)保證泥漿性能成孔時泥漿比重在1.15~1.3之間。
4.2.2 技術措施
(1)當場內(nèi)成樁的土質(zhì)不良無法造漿時,可采用人工造漿達到泥漿性能要求。(2)為確保泥漿質(zhì)量,分別設立泥漿循環(huán)池、沉淀池、廢泥漿池。
4.3 清孔質(zhì)量控制
4.3.1 質(zhì)量控制要點
(1)孔深滿足設計要求;(2)沉渣厚度≤100mm;(3)清孔后泥漿比重控制在1.03~1.10之間,確??變?nèi)泥漿性能良好,便于水下混凝土澆筑。
4.3.2 技術措施
(1)清孔采用氣舉反循環(huán)換漿清孔;(2)用測繩子確測量孔深,確認孔深符合設計要求后,即提鉆開始清孔;(3)第一次清孔時鉆頭提離孔底20cm以上,用比重1.15左右泥漿正循環(huán)清孔。清孔時間30~60分鐘,成孔合格后,起鉆并吊放鋼筋籠;(4)利用導管進行第二次清孔,清孔時間30~60分鐘,二次清孔質(zhì)量的好壞直接影響到沉渣厚度和孔壁質(zhì)量,并影響樁的磨阻力,因此二清的返漿量必須大于80m3/h,二清后泥漿比重≤1.15;(5)驗孔。檢查沉渣厚度、孔徑,沉渣厚度用測錘法檢查,孔徑用專用測量工具測量;(6)清孔后孔內(nèi)注滿泥漿,孔內(nèi)水位高于地下水位1.5~2m。
5 鉆孔經(jīng)驗總結
在不同的地質(zhì)及施工環(huán)境中,打出優(yōu)質(zhì)灌注樁成孔是不易的,在施工過程中會出現(xiàn)“埋鉆”、“坍孔”等異常情況發(fā)生,施工及監(jiān)理事前做好處理預案是監(jiān)理事前質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。
5.1 “埋鉆”情況預處理
鉆孔期間,當泥漿循環(huán)停止或遇突然停電時,應將鉆頭提高孔底1~2m左右,防止因泥砂沉淀而埋鉆。若發(fā)生埋鉆現(xiàn)象,可清除泥包,調(diào)節(jié)泥漿的相對密度和粘度,適當增加泵量。情況嚴重時立即停鉆,清除鉆渣。
5.2 “坍孔”情況預處理
坍孔成因較多,主要是因為泥漿相對密度不夠及其他泥漿性能指標不符合要求,使孔壁未形成堅實泥皮;護筒埋置較淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟;清孔后泥漿相對密度、粘度等指標降低;吊入鋼筋籠時碰撞孔壁等等。預防和處理:鉆進過程中,檢查鉆機的水平穩(wěn)固,盡量減少鉆具升降頻率,以減少對孔壁的擾動,同時在砂層中要注意控制泥漿性能,防止坍孔。發(fā)生坍塌時,可立即回填鉆孔,重新再鉆;如發(fā)生孔內(nèi)坍塌,辨明坍塌位置,回填砂和粘質(zhì)土混合物到坍孔處以上1~2m,如坍孔嚴重時,全部回填,等回填物沉積密實后再行鉆進。
作者簡介:呂俊士(1964,12-),荊山湖進洪閘管理處副主任,工程師,主要從事水利水電工程管理工作。