一級(jí)建造實(shí)務(wù)之淺談鋼筋混凝土灌注樁施工

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建筑基礎(chǔ)和地質(zhì)條件差的基礎(chǔ)工程了。特別是近幾年來(lái),城市高層建筑增多,排水困難而起的基礎(chǔ)下沉現(xiàn)象相當(dāng)多,所以灌注樁基礎(chǔ)越來(lái)越受到許許多多的建設(shè)單位和施工單位的青睞。經(jīng)過(guò)我們?cè)谏袢A集團(tuán)公司神府東勝煤田318個(gè)灌注樁和64口降水井的施工實(shí)踐,沒(méi)有出現(xiàn)任何技術(shù)和質(zhì)量問(wèn)題,總結(jié)了一套較完整的施工方法。
    鋼筋混凝土灌注是靠樁頭和樁身共同承擔(dān)荷載的一種基礎(chǔ),施工時(shí)應(yīng)認(rèn)真掌握其施工的每個(gè)環(huán)節(jié),現(xiàn)以反循環(huán)鉆機(jī)成孔泥漿護(hù)壁,水下灌注砼樁為例,介紹這種樁的施工方法。
    反循環(huán)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔灌注樁的施工工藝是:
    鉆孔→吊裝鋼筋籠→澆灌砼→抽出護(hù)筒成樁→處理樁頭
    一、鉆孔
    (一)挖泥漿池和制作泥漿
    泥漿的作用是防止孔壁坍塌和對(duì)孔壁起保護(hù)作用,它既能使孔內(nèi)的泥漿不致流入孔外,又能使孔外的水不致滲入孔內(nèi),它的具體要求為:
    比 重:1.3~1.5/Tm3 (用婆梅式比重計(jì)側(cè))
    含 沙 率:≤4-8%
    膠體含量:≥90%
    塑性指數(shù):IP>17
    1、挖泥漿池
    泥漿池應(yīng)設(shè)至距樁位6-8米以外的空地為宜,坑口尺寸大約4×5M(也可根據(jù)鉆機(jī)多少確定),深1.5M為宜,四周用紅磚鋪砌,坡度大約600左右,上抹20厚1:2.5的水泥砂漿。
    泥漿池必須保證一次施工30~40個(gè)樁的排放和需求,否則鉆孔時(shí),既浪費(fèi)泥漿,又太麻煩。
    泥漿池施工完畢,應(yīng)從樁位至泥漿池施工兩條排漿循環(huán)溝,以便泥漿循環(huán)使用,施工方法同泥漿池。
    截面尺寸=寬×高=800~1000×500~600mm為宜。
    2、制作泥漿
    泥漿的制作選用自然水和粘土或黃土拌制而成,粘土必須取樣送試驗(yàn)室鑒定,粒徑≤5mm,粒徑太大必須過(guò)篩。施工時(shí)將粘土送泥漿池?cái)嚢枋褂?。水的選用不得使用對(duì)砼有害的水。
    (二)埋放護(hù)筒
    護(hù)筒的作用是穩(wěn)定孔口,提高水位,增加靜水壓力和維護(hù)孔壁,固定水位。
    護(hù)筒一般用4mm~5mm的鋼板壓制而成,鋼板太薄容易變形,其內(nèi)徑一般比鉆孔大20cm,高度為1.5米~2米,埋入樁位后高出地面300mm~400mm,側(cè)邊開(kāi)300×300mm左右的孔,距地面100mm~150mm為宜,護(hù)筒埋好后,在筒外墊20厚粘土,用腳踏實(shí),以防地面水滲入,護(hù)筒中心線與樁位中心線距離≤50mm。
    (三)反循環(huán)鉆機(jī)成孔
    1、待泥漿循環(huán)池及護(hù)筒施工完畢后,選擇10kw的反循環(huán)鉆機(jī),用8T汽車(chē)起重機(jī)將其對(duì)準(zhǔn)樁位就位,然后用水平尺校正機(jī)身及鉆桿的水平及垂直度,開(kāi)動(dòng)電機(jī),放下鉆頭,用泥漿泵注入泥漿,鉆機(jī)將循循鉆進(jìn),一節(jié)鉆桿鉆入后及時(shí)停機(jī),接上第二節(jié)。如此反復(fù)鉆至設(shè)計(jì)深度。
    2、鉆進(jìn)過(guò)程中的注意事項(xiàng):
    a.由于整個(gè)鉆孔過(guò)程是靠泥漿循環(huán)而完成的,所以應(yīng)經(jīng)常檢查泥漿的稠度,如發(fā)現(xiàn)泥漿中雜物太多,必須及時(shí)清理排漿溝及泥漿池或更換泥漿。
    b.鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃,可能遇到硬土或巖石等,應(yīng)立即停機(jī)檢查,待查清原因,處理后再鉆,否則將會(huì)發(fā)生位移、坍孔壁、樁位偏斜,甚至扭斷鉆桿等事故。
    c.遇有巖石時(shí)應(yīng)盡量慢鉆,同時(shí)適當(dāng)加壓,必要時(shí)更換鉆頭。常見(jiàn)的鉆頭有普通鉆頭,合金鋼片鉆頭和合金鋼壓輪鉆頭,鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)土的堅(jiān)硬程度選用鉆頭。
    3、鉆孔過(guò)程中的清碴:
    鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中的泥碴,一部分同泥漿一起擠入孔壁中,另一部分隨泥漿一起排出坑外流入泥漿池,剩余的部分則沉積在孔底。所以在開(kāi)鉆后大約4m-5m深時(shí),應(yīng)清理一次鉆孔,以后每鉆2m-3m深清理一次為宜,清理的次數(shù)也可能根據(jù)土質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)確定。
    孔內(nèi)清碴是用鉆機(jī)上的清孔器進(jìn)行的,有時(shí)也可以用人工清理。
    4.鉆孔過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題處理:
    坍孔壁:
    由于鉆頭上下移動(dòng),淘渣,泥漿稠度不夠,鉆桿偏位或流砂等,都有可能引起坍孔現(xiàn)象。所以施工時(shí)要經(jīng)常投入一些石子,粘土等補(bǔ)充,如坍孔嚴(yán)重要立即停機(jī),將鉆桿提起一段,循循攪動(dòng)泥漿,將坍孔部位補(bǔ)平后,繼續(xù)鉆孔。   鉆機(jī)偏移:
    由于機(jī)身不穩(wěn),鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)位置地基松軟等原因引起的鉆機(jī)偏移,發(fā)現(xiàn)后要及時(shí)停機(jī),校正鉆機(jī)及鉆桿。
    孔底出現(xiàn)漂石:
    若鉆機(jī)振動(dòng)或鉆機(jī)速度遲緩,可能由于孔底存在漂石,出現(xiàn)后要及時(shí)停機(jī)檢查,如有漂石應(yīng)及時(shí)打撈出孔外。
    漏漿:
    漏漿是由于泥漿太稀,或孔底出現(xiàn)較大的洞等引起的,如孔內(nèi)的泥漿突然下降,則必須在孔內(nèi)加入一定數(shù)量的水泥,石膏或粘土,提起鉆頭攪拌進(jìn)行封堵。
    5.鉆孔的施工質(zhì)量檢查:
    孔的直徑檢查:
    樁孔鉆完后,用一個(gè)比鉆孔小10mm-20mm的圓環(huán)拴上12#鉛絲,垂直放入孔中上下移動(dòng)進(jìn)行檢查,鐵環(huán)重5--10Kg
    孔深檢查:
    一般用5Kg的重錘拴12#鉛絲檢查,鉆進(jìn)過(guò)程中也可以根據(jù)鉆桿的長(zhǎng)短觀察。
    樁孔的允許偏差:
    孔 徑:≤50mm
    垂直度:樁長(zhǎng)1%(根據(jù)鉆機(jī)的鉆桿測(cè)定)
    孔位中心線:≤1/6樁的設(shè)計(jì)直徑
    孔底沉渣:≤100mm二、吊入鋼筋籠
    (一)鋼筋籠的制作
    1、制作方法
    如設(shè)計(jì)主筋@18,箍筋8@200,骨架加筋12@2000制作時(shí),鋼筋頂部加一道16箍筋,用于吊放鋼筋籠,且將其中的兩根筋加長(zhǎng)做為導(dǎo)向鋼筋。
    箍筋的制作,可用一個(gè)鋼筋籠直徑100的轆轤圈制作而成。
    制作尺寸如下:
    主筋=樁長(zhǎng)+地梁高-保護(hù)層
    導(dǎo)向筋=地面標(biāo)高-孔底標(biāo)高
    2、鋼筋籠制作的允許偏差:
    主筋間距 ±10毫米
    箍筋間距 ±20毫米
    鋼筋籠直徑 ±10毫米
    鋼筋籠長(zhǎng)度 ±100毫米
    水下灌注樁鋼筋保護(hù)層±20毫米
    (二)鋼筋籠安裝:
    樁孔清碴完畢,應(yīng)立即吊放鋼筋籠,吊放時(shí)用一臺(tái)8T吊車(chē)徐徐向下吊放,同時(shí)用人工輕輕轉(zhuǎn)動(dòng),避免碰壞孔壁。
    三、水下澆灌砼
    水下澆灌砼是利用導(dǎo)管中砼壓力將樁孔內(nèi)的泥漿排出,成樁的一種施工方法,施工時(shí)應(yīng)特別認(rèn)真,否則會(huì)引起夾層,夾泥,甚至形成孔洞等現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重影響樁的質(zhì)量。
    施工時(shí)先用吊車(chē)將導(dǎo)管插入孔 內(nèi),在導(dǎo)管的上口下3cm-5cm處將予制砼塞用8號(hào)鉛絲固定,在導(dǎo)管的上部漏斗內(nèi)裝滿(mǎn)砼,切斷鉛絲,砼同塞一起突然下落,在樁底擴(kuò)散,隨后繼續(xù)在漏半內(nèi)加砼,將孔內(nèi)的泥漿全部排空、抽出導(dǎo)管,即形成砼樁。
    (一)導(dǎo)管的制作及安裝:
    導(dǎo)管選用=3mm鋼板壓制而成,內(nèi)徑250mm,長(zhǎng)3m右,上下焊法蘭盤(pán),有利于導(dǎo)管的相互安裝,總長(zhǎng)=地面標(biāo)高-孔底標(biāo)高+2m.上部用法蘭盤(pán)同漏斗相連。
    漏斗的容量應(yīng)根據(jù)樁的直徑確定,同時(shí)必須滿(mǎn)足第一盤(pán)砼埋入導(dǎo)管處1米以上。如設(shè)計(jì)樁?800mm,則漏斗的容量:
    V≤(0.8/2)2×(0.5+1)=0.75m3
    導(dǎo)管制作所用的鋼管內(nèi)徑必須光滑,接頭嚴(yán)密,不得有跑漿\漏氣現(xiàn)象。
    導(dǎo)管每使用一次,必須認(rèn)真清理內(nèi)部污物,以便下次再用。
    2、導(dǎo)管的安裝:
    導(dǎo)管安裝時(shí)應(yīng)用8T吊加緩緩放下,放到底后向上提起300mm--500mm。
    導(dǎo)管安裝時(shí)不得碰撞鋼筋籠和孔壁,否則會(huì)影響樁孔的質(zhì)量。
    (二)砼的制作:
    水下澆注砼要求流動(dòng)性大,強(qiáng)度高,本工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)G35,坍落度16cm-20cm。施工前,應(yīng)先在試驗(yàn)室作配合試驗(yàn)報(bào)告單。
    比根據(jù)當(dāng)?shù)厣笆闆r,配制這種砼此,其強(qiáng)度與澆注砼強(qiáng)度之比不小于1:1.15,另外石子的級(jí)配要符合要求,粒徑1--3cm為宜,含沙量不大于1%,使用時(shí)必須用水沖洗,砂子采用粗砂,含泥量不大于2%,水泥選用卓子山草原牌525#水泥,同時(shí)加入適量的NF減水劑。
    (三)砼澆灌
    1、澆灌砼的要求:
    導(dǎo)管安裝完畢后,立即澆注砼,澆灌必須連續(xù)進(jìn)行 ,防止由于時(shí)間太長(zhǎng)而引起的坍孔,石碴沉入孔底增多,以及灌入的砼流動(dòng)性減弱。
    砼灌注樁灌注充盈系數(shù)(實(shí)際灌注砼體積與設(shè)計(jì)樁身直徑計(jì)算體積比),一般土質(zhì)為1:1。
    2、砼灌注高度檢查:
    澆注砼除了根據(jù)其充盈系數(shù)計(jì)算其理論用量外,且必須經(jīng)常采用浮標(biāo)或測(cè)錘測(cè)定砼的灌注高度,保證樁的頂部標(biāo)高準(zhǔn)確。 四、抽出導(dǎo)管成樁
    砼澆灌完畢,應(yīng)立即抽出導(dǎo)管,導(dǎo)管抽撥時(shí)應(yīng)緩慢地旋轉(zhuǎn)進(jìn)行 ,不得猛抽。抽出的導(dǎo)管必須及時(shí)清理,以便下次使用。
    五、樁頭處理
    鋼筋砼灌注施工完畢后3--5天,既進(jìn)行開(kāi)挖四周的土方,挖至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高下200mm---300mm后,將樁上部的泥漿,水泥漿的混合物清理干凈,上部用鏨子鑿毛,然后將彎曲的鋼筋校正,清除鋼筋上污物。
    六、鋼筋砼灌注樁的試驗(yàn)
    (一)內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)
    灌注樁內(nèi)部存在孔洞、疏松、跑漿等缺陷時(shí),可以通過(guò)超聲波檢驗(yàn)。
    (二)樁的承載試驗(yàn)
    砼灌注樁是在試驗(yàn)樁上進(jìn)行的,正式打樁前,應(yīng)先打試驗(yàn)樁試驗(yàn)樁一般不少于樁總數(shù)的1%,且不少于3個(gè)。試驗(yàn)時(shí),將樁的頂部鑿平,抹一層同砼強(qiáng)度等級(jí)相同的水泥砂漿,上部加載通過(guò)壓力儀讀數(shù)完成。
    上述檢驗(yàn)均由專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)單位負(fù)責(zé)進(jìn)行檢驗(yàn)。(我們施工的318個(gè)樁是由內(nèi)蒙古勘測(cè)設(shè)計(jì)院檢測(cè))。
    七、施工中的其他問(wèn)題
    1、施工時(shí)首先要根據(jù)施工圖繪出打樁順序圖,對(duì)每個(gè)樁進(jìn)行編號(hào),安排好先后秩序,然后進(jìn)行鉆孔成樁,一般采用跳打法施工。
    2、在打樁正式開(kāi)始以前,應(yīng)先打好試驗(yàn)樁,檢測(cè)無(wú)誤后方可正式打樁,在正式樁施工完畢后應(yīng)另作檢驗(yàn)。
    3、自樁基施工開(kāi)始到結(jié)束,必須做好各種記錄,主要記錄有如下:
    A、鉆孔記錄:a.鉆機(jī)型號(hào),使用鉆頭情況;b.30分鐘的鉆進(jìn)記錄;c.泥漿稠度記錄;d.特殊問(wèn)題的處理記錄;e.清碴記錄;其它規(guī)范要求的記錄。
    B、澆灌砼的各種記錄
    經(jīng)過(guò)我們對(duì)318個(gè)砼灌注樁和64口降水井的施工,體會(huì)如下:
    (一)鋼筋混凝土灌注樁施工雖然工序簡(jiǎn)單,但技術(shù)含量高,必須認(rèn)真對(duì)待每個(gè)工序。
    (二)施工前應(yīng)認(rèn)真分析地質(zhì)報(bào)告用于選擇鉆機(jī)及鉆桿、鉆頭等。
    (三)施工的關(guān)鍵在于鉆孔和灌砼兩個(gè)環(huán)節(jié),鉆孔時(shí)必須認(rèn)真觀察鉆機(jī)和泥漿的變化,用于分析處理各種問(wèn)題。澆樁的關(guān)鍵在于清碴和第一斗砼的施工,否則整個(gè)樁將報(bào)廢。
    (四)各種試驗(yàn)資料相當(dāng)重要,必須明確分析、掌握。
    (五)施工的各個(gè)主要環(huán)節(jié),必須配專(zhuān)人負(fù)責(zé),統(tǒng)計(jì),記錄應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)。