盧子仲
摘要:近年來(lái)隨著我國(guó)城市化水平的不斷提高和新農(nóng)村建設(shè)的深入發(fā)展,房屋建筑工程行業(yè)取得了巨大的發(fā)展成就。地基施工作為整個(gè)房建工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)其具有重要的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,當(dāng)前大體量、超高層、多功能房屋建筑工程數(shù)目逐漸增加,樁基礎(chǔ)的形式也不斷創(chuàng)新和發(fā)展,尤其是鉆孔灌注樁因其不可多得的優(yōu)點(diǎn)在房屋建筑地基施工中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的效果。本文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)要闡述了鉆孔灌注樁在房屋建筑地基施工中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:房屋建筑 地基施工 鉆孔灌注樁 應(yīng)用分析
一、鉆孔灌注樁的概念與優(yōu)點(diǎn)
樁基是建筑工程中常見(jiàn)的一種基礎(chǔ),由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成,其主要的作用是把建筑結(jié)構(gòu)的荷載轉(zhuǎn)給持力層。而鉆孔灌注樁是指在建筑工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔在地基土中形成樁孔,當(dāng)孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行清孔并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。鉆孔灌注樁主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
(一)施工比較方便質(zhì)量可靠
與其它樁基礎(chǔ)施工方式相比,鉆孔灌注樁的施工過(guò)程相當(dāng)比較簡(jiǎn)單,施工噪聲和震動(dòng)較小,其施工設(shè)備簡(jiǎn)便且方法容易掌握,經(jīng)相關(guān)培訓(xùn)后,施工人員能熟練掌握相關(guān)的施工工藝。同時(shí),該技術(shù)還能在比較窄小場(chǎng)地的施工。鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量比較可靠,質(zhì)量事故較少,且較少出現(xiàn)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的情況。施工過(guò)程中只要嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求,并認(rèn)真控制各技術(shù)指標(biāo)和工序質(zhì)量,就可以較好地保證施工質(zhì)量。
(二)應(yīng)用范圍廣
鉆孔灌注樁是在地質(zhì)條件復(fù)雜、持力層埋藏較深、地下水位較高等不利于人工挖孔及別的工藝成孔的情況下,比較好的工藝選擇。不同的樁徑和樁長(zhǎng),其單樁承載力在幾百千牛至幾千千牛之間,部份甚至超過(guò)一萬(wàn)千牛,能建造比預(yù)制樁的直徑大的多的樁,樁徑3~25m之間,而且具有向大、超大樁徑及超長(zhǎng)樁發(fā)展的趨勢(shì),在各種地基上均可使用,可作為低層房屋建筑的基礎(chǔ)或者高層建筑和重型建筑的基礎(chǔ)。
二、鉆孔灌注樁在房屋地基施工中的應(yīng)用
鉆孔灌注樁因其施工時(shí)所選護(hù)壁形成的不同,有泥漿護(hù)壁和全套管施工兩種方式。泥漿護(hù)壁法的施工流程是:平整場(chǎng)地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外,其它的與泥漿護(hù)壁法都類同。本文主要探討泥漿護(hù)壁式鉆孔灌注樁的應(yīng)用。
(一)施工準(zhǔn)備措施
施工單位在項(xiàng)目開(kāi)工前應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)施工圖紙,做好圖紙會(huì)審的相關(guān)準(zhǔn)備工作,編制規(guī)范化、精細(xì)化的施工組織設(shè)計(jì)。同時(shí),編制出原材料和人力資源的供需計(jì)劃,考察商品混凝土供應(yīng)商的相關(guān)資質(zhì)以及材料與配合比的審批事宜。施工單位在原材料采購(gòu)時(shí)必須好對(duì)所采購(gòu)原材料企業(yè)資質(zhì)認(rèn)定以及對(duì)所采購(gòu)原材料的質(zhì)量檢驗(yàn),嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān),杜絕不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。鉆孔灌注樁施工過(guò)程中需要應(yīng)用鉆機(jī)、吊車、翻斗車、挖掘機(jī)以及鋼筋籠制作設(shè)備等機(jī)械設(shè)備。并因此,施工前必須做好各種機(jī)械設(shè)備的安裝和調(diào)試工作,保證在施工期間一般不發(fā)生有礙施工進(jìn)度和質(zhì)量的故障,以免施工進(jìn)行中因設(shè)備問(wèn)題而影響施工質(zhì)量或延誤工期。此外,應(yīng)配備性能良好、精度符合規(guī)定的質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)儀器并準(zhǔn)備足夠的易損部件。
(二)鋼筋籠制作
筋籠制作時(shí),要嚴(yán)格按施工圖制作,包括鋼筋的數(shù)量和鋼筋籠的加強(qiáng)箍,才能保證下放時(shí)不變形。主筋連接樁身縱向受力鋼筋的接頭應(yīng)設(shè)置在樁身受力較小處,接頭位置宜相互錯(cuò)開(kāi),主筋與箍筋應(yīng)點(diǎn)焊。
(三)樁位放樣
施工場(chǎng)地完成平整清理并經(jīng)檢驗(yàn)合格后,施工單位應(yīng)根據(jù)施工圖紙進(jìn)行樁位測(cè)量放樣,定位工作遵循從整體到局部的基本原則,完成放樣后必須進(jìn)行二次復(fù)核,保證樁位的坐標(biāo)誤差控制在規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi),允許偏差不超過(guò)5cm。樁位標(biāo)志要明顯且不易破壞,采用埋設(shè)十字護(hù)樁的方式標(biāo)記,并用砂漿或混凝土進(jìn)行加固保護(hù)。施工前應(yīng)復(fù)查樁位,避免樁位坐標(biāo)因樁位標(biāo)志發(fā)生變化而出現(xiàn)偏移。
(四)鉆孔機(jī)的安裝與埋設(shè)護(hù)筒
安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響,因此鉆機(jī)安裝地基必須穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基,可用推土機(jī)推平,再墊上鋼板或枕木加固。護(hù)筒由4~8mm鋼板制成,內(nèi)徑比樁徑大100~200mm,頂面高出地面200~300mm,上部開(kāi)1~2個(gè)溢漿孔。其主要作用是固定樁孔位置,防止地面水流入,保護(hù)孔口,成孔時(shí)引導(dǎo)鉆頭方向。護(hù)筒的埋設(shè)深度,在粘土中不小于1m,在砂土中不小于1.5m。其高度要滿足孔內(nèi)泥漿液面高度的要求,護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不應(yīng)大于50mm,對(duì)位后應(yīng)在護(hù)筒外側(cè)填土并夯實(shí)。
(五)泥漿制備
鉆孔護(hù)壁泥漿由水、粘土和添加劑組成,利用泥漿與地下水之間產(chǎn)生的壓力差來(lái)控制水壓力,以保證鉆孔孔壁泥土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性防止塌孔。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度,泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度。應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)泥漿試驗(yàn)、調(diào)制及質(zhì)量控制。應(yīng)根據(jù)樁位及場(chǎng)地情況,設(shè)泥漿溝、沉淀池、儲(chǔ)漿池等,以便鉆孔中溢流出的帶渣泥漿經(jīng)沉淀后再返回泥漿池使用。
(六)鉆孔施工
鉆孔是關(guān)鍵工序,必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行以保證成孔質(zhì)量,應(yīng)對(duì)好中線及垂直度并壓好護(hù)筒以控制開(kāi)孔質(zhì)量。施工中要及時(shí)添加泥漿和抽渣,同時(shí)要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí),在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持比地下水位高的水頭,增加孔內(nèi)靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后,應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔底清理,避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀引起鉆孔坍塌。清孔時(shí)要保持水頭,定時(shí)檢測(cè)泥漿指標(biāo),一旦達(dá)標(biāo)就要迅速起鉆。驗(yàn)收樁徑時(shí)可選用直徑小于設(shè)計(jì)樁徑5cm的鋼筋探孔器放入孔內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)收。清孔時(shí)必須禁止用加深孔底深度的方法,因?yàn)槟菢訒?huì)極大的降低樁尖處土的極限承載力,一旦泥漿相對(duì)密度過(guò)大,會(huì)造成夾泥或斷樁。
(七)鋼筋籠下放與混凝土灌注施工
清孔完畢后,緊接著要下放鋼筋籠,盡量減少澆筑前的操作時(shí)間,以減少沉淀量。鋼筋籠應(yīng)整體吊裝,吊裝時(shí)不得碰損孔壁。鋼筋籠吊放到設(shè)計(jì)位置時(shí),應(yīng)檢測(cè)其水平位置和高程是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,檢測(cè)合格后應(yīng)立即固定鋼筋籠,在澆筑混凝土?xí)r能避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮的質(zhì)量缺陷。之后用導(dǎo)管灌注混凝土,鋼筋籠入孔后至澆筑混凝土完畢的時(shí)間不超過(guò)4小時(shí)?;炷凉嘧r(shí)混凝土不要中斷,否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。灌注時(shí)要經(jīng)常檢測(cè)其坍落度,并控制在18-20cm之間。施工過(guò)程中要注意控制導(dǎo)管的埋深在2-6cm。當(dāng)灌注接近設(shè)計(jì)位置時(shí),若導(dǎo)管外泥漿稠度增大會(huì)造成混凝土頂升困難,可用水沖法稀釋泥漿以提高灌注落差并適當(dāng)加大埋深。
總結(jié):盡管鉆孔灌注樁已經(jīng)在我國(guó)的房屋建筑地基工程中得到了廣泛的應(yīng)用,施工技術(shù)也已經(jīng)比較成熟,但其施工過(guò)程畢竟仍然是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程。因此,必須充分調(diào)動(dòng)施工人員的積極性和責(zé)任心,從原材料把關(guān)開(kāi)始,嚴(yán)格控制施工工序和施工質(zhì)量,打造高品質(zhì)的房建地基工程。
參考文獻(xiàn):
[1]柯明生《淺談鉆孔灌注樁在基礎(chǔ)施工中的質(zhì)量控制》[J].四川建材2009(4).
[2]馮小花《鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制》[J].山西建筑2011(33).
[3]佘偉強(qiáng)《樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的探討》[J].山西建筑2011(17).