楊宏宇

摘要：結(jié)合珠三角城際新白廣鐵路余家莊水庫(kù)特大橋、荔湖城特大橋、荔湖城高架站混凝土灌注樁施工實(shí)例，進(jìn)行了混凝土灌注樁施工技術(shù)研究?；炷凉嘧稑额^標(biāo)高探測(cè)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、省時(shí)、易維修、低故障率、環(huán)保、方便攜帶的特點(diǎn)，探測(cè)鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高時(shí)探測(cè)人員所見既所得，可以攝像、照相留存，施工鉆孔混凝土灌注樁超灌混凝土合格率、誤判率百分之百，節(jié)省大量樁頭鑿除、樁頭接長(zhǎng)、基坑開挖費(fèi)用，廣泛用在各種鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)施工中，對(duì)類似工程施工具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：灌注樁;標(biāo)高;探測(cè)裝置

1 引言

隨著我國(guó)通過基建拉動(dòng)GDP形勢(shì)的大氣候，各類橋梁、港口碼頭、樓房等大型建筑越來(lái)越多，鉆孔灌注樁是建筑的主要基礎(chǔ)形式之一。鉆孔樁成樁多采用水下混凝土灌注工藝，為保證樁頂質(zhì)量，通常都將混凝土超灌出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.8～1.0m，在基坑開挖后再鑿除超灌部分。由于灌注過程中孔內(nèi)充滿泥漿，不可視的工作環(huán)境造成地面上探測(cè)人員無(wú)法直視樁頂混凝土標(biāo)高，從而導(dǎo)致混凝土超灌浪費(fèi)及欠灌樁頭質(zhì)量不合格現(xiàn)象發(fā)生。長(zhǎng)期以來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)極大部分探測(cè)人員采取測(cè)錘加測(cè)繩及竹竿插入孔內(nèi)憑經(jīng)驗(yàn)、手感判定樁頂混凝土標(biāo)高，無(wú)法準(zhǔn)確量化樁頂混凝土標(biāo)高，并且現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)人員為了防止欠灌造成樁頂混凝土質(zhì)量不合格現(xiàn)象發(fā)生，往往均采取超灌做法。探測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)良莠不齊，在經(jīng)驗(yàn)判斷不準(zhǔn)的情況下超灌出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高有時(shí)會(huì)達(dá)到2～4m，給下步基礎(chǔ)開挖、樁頭鑿除造成極大的困難和極大浪費(fèi)。為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)憑經(jīng)驗(yàn)、手感判定無(wú)法準(zhǔn)確量化樁頂混凝土標(biāo)高施工難題，結(jié)合施工需求研發(fā)了一種鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、省時(shí)、易維修、低故障率、低誤判率、極易上手、節(jié)能環(huán)保，減少浪費(fèi)，降低水下混凝土灌注樁施工成本的裝置。

2 工程概況

珠三角新白廣城際鐵路位于廣州市，我部承建的余家莊水庫(kù)特大橋、荔湖城特大橋、荔湖城車站，鉆孔灌注樁共計(jì)1890根，以上的鉆孔灌注樁施工中，通過自行研制的混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置，有效的防止混凝土超灌、欠灌等不良現(xiàn)象。

3 混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置設(shè)計(jì)及原理

3.1探測(cè)裝置的組成

混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置，該裝置包括智能手機(jī)，智能手機(jī)通過WIFI與WIFI手機(jī)內(nèi)窺鏡連接，帶長(zhǎng)短刻度傳輸圖像數(shù)據(jù)線帶內(nèi)窺攝像頭，WIFI手機(jī)內(nèi)窺鏡攝像頭與中空螺栓膠接成一整體旋進(jìn)多邊形垂球的螺紋中，多邊形垂球上的可視窗口用疏水疏油納米涂層的光學(xué)玻璃封堵。鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置正面示意圖見圖3.1。

3.2探測(cè)裝置的加工

將12cm高左右的多邊形垂球及中空螺栓交機(jī)械加工作坊加工，將疏水疏油納米涂層光學(xué)玻璃視窗交眼鏡店加工，從市場(chǎng)購(gòu)買帶需要長(zhǎng)度的視頻線及2cm～10cm焦距的內(nèi)窺鏡，然后膠接、栓接組裝該裝置。

3.3探測(cè)裝置的工作原理

該裝置的工作原理是利用中空多邊形垂球自重下潛到鉆孔樁的泥漿及混凝土中，通過觀察內(nèi)窺鏡拍攝的畫面顏色變化分辨泥漿與混凝土，再通過視頻線的進(jìn)入泥漿孔的長(zhǎng)度反求鉆孔樁樁頂標(biāo)高。

4 混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)流程及操作要點(diǎn)

4.1混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)流程

探測(cè)前工具及技術(shù)準(zhǔn)備→現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)→工具清洗。

4.2探測(cè)前工具及技術(shù)準(zhǔn)備

（1）收集混凝土灌注樁護(hù)筒頂標(biāo)高及樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，求出樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后視頻線（垂球線）從護(hù)筒頂?shù)綐俄數(shù)拈L(zhǎng)度。

（2）檢查內(nèi)窺鏡的充電及充電電池是否電量飽滿及光學(xué)玻璃視窗是否干凈，檢查疏水疏油涂層是否有效。

4.3現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)

（1）確定尾盤混凝土方量

待鉆孔灌注樁灌注混凝土的方量與設(shè)計(jì)方量相比還差1～2立方時(shí)，暫停鉆孔灌注樁灌注混凝土，將多邊形垂球徐徐放入鉆孔中，此時(shí)通過監(jiān)視器觀察到的圖像是泥漿的顏色，繼續(xù)將多邊形垂球徐徐向鉆孔下垂放，待監(jiān)視器觀察到的泥漿顏色變成混凝土顏色時(shí)，停止下放多邊形垂球，此時(shí)多邊形垂球已經(jīng)進(jìn)入混凝土一部分。為了更加精確的測(cè)量樁頂混凝土標(biāo)高及計(jì)算尾盤混凝土方量，此時(shí)將多邊形垂球以上下20cm的幅度快速提放5～6次，如果監(jiān)視器觀察的顏色還是混凝土顏色，此時(shí)將多邊形垂球放置到第一次停止位置以上20cm處，再重復(fù)將多邊形垂球以上下20cm的幅度快速提放5～6次，直到監(jiān)視器觀察的顏色變成泥漿顏色停止提放動(dòng)作，此時(shí)的樁頂混凝土標(biāo)高為護(hù)筒頂標(biāo)高-視頻線刻度長(zhǎng)度-10cm左右，根據(jù)樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與實(shí)際探測(cè)標(biāo)高的差值、鉆孔樁的樁徑計(jì)算尾盤混凝土方量。

（2）將多邊形垂球提出鉆孔樁外并清洗多邊形垂球，尤其可視窗口。

（3）灌注尾盤混凝土。

（4）探測(cè)最終鉆孔灌注樁樁頂混凝土標(biāo)高。

再次將多邊形垂球徐徐放入鉆孔中，按照（1）的操作方法探測(cè)樁頂混凝土最終標(biāo)高，當(dāng)計(jì)算的樁頂混凝土最終標(biāo)高與樁頂超灌混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)高相比差別在20～30cm時(shí)即可結(jié)束鉆孔灌注樁混凝土灌注。

4.4工具清洗

清洗鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置，下次備用。

4.5質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）當(dāng)鉆孔樁孔徑1.0m及以下時(shí)，一個(gè)探測(cè)點(diǎn)就可以。當(dāng)鉆孔樁孔徑大于1.0m時(shí)，每增加0.5m孔徑增加一個(gè)探測(cè)點(diǎn)，一個(gè)孔中多點(diǎn)探測(cè)時(shí)取樁頂混凝土標(biāo)高最低值。

（2）經(jīng)常保養(yǎng)該裝置，尤其光學(xué)視窗上的疏水疏油涂層確保有效。

（3）當(dāng)觀察到的圖像呈混凝土顏色時(shí)，可以結(jié)合下放多邊形垂球手感相互佐證多邊形垂球是否進(jìn)入到樁頂混凝土。

5 結(jié)論

灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、省時(shí)、易維修、低故障率、環(huán)保、方便攜帶的特點(diǎn)，探測(cè)鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高時(shí)探測(cè)人員所見既所得，可以攝像、照相留存，施工鉆孔混凝土灌注樁超灌混凝土合格率、誤判率百分之百，節(jié)省大量樁頭鑿除、樁頭接長(zhǎng)、基坑開挖費(fèi)用，廣泛用在各種鉆孔混凝土灌注樁樁頭標(biāo)高探測(cè)施工中，對(duì)類似工程施工具有一定的借鑒意義。

（作者單位：中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司）