黄 勇
重庆市建筑科学研究院 重庆市 400016
摘要:钻孔灌注桩属于隐蔽工程,在工程建设中已大量使用,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一个环节必须有严格的要求,各种影响因素都要必须详细地考虑,若稍有不慎或措施不严,就会产生质量事故,影响工期并对整个工程质量产生不利影响,所以必须严格控制灌注桩的施工质量,以利工程的顺利进展。
关键词:钻孔灌注桩;方案;施工;验收
引言
钻孔灌注桩其承载力大,适用于各种土质,在浅水或陆地桩基使用中已经相当普遍。但其施工技术复杂,工艺流程相互衔接紧密,施工过程隐蔽,且多在水下进行,影响施工的因素较多,每道施工工序都必须严格要求,任何一道工序出现问题将带来严重的后果。
1.施工准备阶段
1.1熟悉设计施工图及地勘报告
开工前,应仔细查看设计施工图,重点掌握桩径、桩长、桩配筋、桩基持力层要求(端承桩)、桩基嵌岩要求。核对桩长设计与地勘报告是否相符,必要时提请建设单位委托地勘单位进行逐桩详勘,根据邻近桩底高差需满足应力扩散刚性角要求,计算出每根桩的实际桩长,指导施工。
1.2审查施工专项方案
钻孔灌注桩施工前,施工单位应根据设计施工图、施工场地情况、工期要求等编制专项施工方案,在按规定完成内审的前提下报监理单位审批。监理单位审查该施工方案的重点主要包括场地布置、施工顺序、施工工艺、质量控制措施、安全措施、人员配置、机械准备、材料准备、进度计划等,经专业监理工程师审查通过后报总监理工程师审定。
1.3编制桩基监理实施细则
桩基施工前,专业监理工程师需根据设计施工图、专项施工方案以及相关规范要求,编制监理实施细则,明确施工期间监理控制要点及方法,主要包括定位放线、桩孔验收、钢筋笼制作及安装、混凝土浇筑等环节,并明确监理的检查点、检查方法、旁站工序等。
1.4试验桩
钻孔灌注桩正式施工前,通常需进行试验桩施工,主要校验专项施工方案内的成孔工艺是否与现场相符,如成孔是采取湿作业还是干作业,护筒的埋置深度等,如施工方案与现场不符,需及时调整施工方案,并按程序重新报审。
2.施工阶段
2.1钻孔平台的施工(适用于水下作业)
钻孔平台钢管桩采用履带吊施打,整根沉放钢管桩。钢管桩插打前根据桩位图计算每一根桩中心平面坐标,采用全站仪极坐标法定位。履带吊将钢管桩吊起后调整使其平面位置到达设计位置处后下桩、稳桩、插打。钢管桩插打以标高控制为主,贯入度控制为辅。
钢管桩打设完成后及时焊接桩间平联及剪力撑,安放横梁和贝雷,铺设横向分配梁,最后铺设面板和焊接护栏。
钻孔平台的拆除:①钻孔平台上的纵、横梁,桩间连接利用履带吊机进行拆除;②钻孔平台的钢管桩利用50t履带吊配合DZ90振动打桩锤进行拔除。
2.2护筒
钢护筒采用Q235钢板在加工厂卷制。钢板厚度通常为12mm,内径按桩径要求设置。
2.2.1陆上护筒埋设
将护筒周围0.5-1.0m范围内的土挖除,夯填黏性土至护筒底0.5m以下,上口高出孔口地面30cm。护筒埋设好以后,应进行检查确保保护筒平面中心偏差不大于5cm,垂直度不超过1%。
2.2.2水中护筒施工
设导向架来辅助钢护筒下沉施工。导向架顶端设置4个千斤顶来调节下沉过程中护筒的垂直度,导向架精确调位后,利用限位梁固定于平台。
钢护筒下沉采用履带吊配合DZJ90振动锤打入。钢护筒采用整节下放。施工中以震动下沉为主,若钢护筒下沉困难,辅以吸泥下沉,使钢护筒下沉到设计标高,发生偏差时通过顶镐调节至满足要求。
在护筒适当标高位置通过钢管平联构成一个连通器,以便在一个孔进行钻孔施工时能利用另一个护筒做泥浆循环池用。
2.3钻机
根据沿线的工程地质情况,通常采用回旋钻。钻机安装就位时底座下面要铺垫方木,确保钻进中不产生位移。地基必须整平、压实,钻进中不得沉陷。
2.4泥浆(湿作业时采用)
泥浆池应设沉淀池和储浆池,沉淀池与储浆池分开,而中间相通。泥浆的性能与指标应满足规范要求,当生产的泥浆满足循环时,正式钻进。
2.5导管
导管采用无缝钢管制成,丝扣连接。
导管使用前应先做水密试验,水压应不小于规范要求。
根据不同的桩径,分别采用不同内径的导管。通常Φ1.2m、Φ1.3m桩采用内径为250mm导管,Φ1.5m桩采用内径为300mm导管。
2.6钻孔
(1)钻进初期应采用小冲程,待钻头全部进入地层后,以正常速度钻进。
(2)钻进中应经常检查钻机钢丝绳的位置是否居中,以避免斜孔、弯孔和扩孔等现象。
(3)钻进过程中应有专人注意地质变化,并经常捞取钻渣,进行检查,并与地质剖面图核对,确定岩面。
(4)钻进中试验室应每小时测一次泥浆的稠度和相对密度等指标,以便及时调整。(湿作业时采用)
(5)随时测量孔深,当钻至图纸和监理工程师要求的孔深时方可停止钻进。
2.7清孔
(1)钻孔深度达到设计标高后进行换浆清孔。
(2)成孔后在孔底提升钻头,以相对密度较低的低含砂率优质泥浆注入,将钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。清孔时要保持孔内水头,防止坍孔。(湿作业时采用)
(3)检查桩底清孔后的沉淀厚度应满足图纸要求,端承桩孔底沉淀厚度不得大于5cm。
2.8钻孔检查
在终孔和清孔后,对孔径、孔形、倾斜度、嵌岩深度和孔底岩石强度等指标进行检测,符合图纸和规范要求后方可进行下道工序的施工。
2.9安装钢筋笼
安装钢筋笼前用孔规测孔,满足要求后开始安装钢筋笼,钢筋笼采用整节制作或分节制作,用托盘车运至孔位处,用吊机下放,在孔口进行对接安装。对于有声测管的声测管与钢筋笼一起安放。
2.10下导管
(1)下导管前应计算导管需用长度,并适当配置。确保导管底部离开沉淀顶面25-40cm。
(2)导管吊放时,应使其位置居于孔中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
(3)导管吊放过程中应随时记录从第一节(底节)开始每节导管的长度和顺序,以便于拆卸时控制导管的埋深。
2.11灌注砼(水下混凝土)
(1)灌注砼前应对孔底沉淀厚度再一次测量。当厚度超标时应采用射浆法进行再次清孔。
(2)测量孔内砼的灌注高度采用测锤法,以检测导管埋深情况,便于拆卸导管。
(3)灌注砼。①导管下口提起距孔底25-40cm,导管上口安放漏斗,漏斗内应设隔水球,首批砼数量应能确保灌注后导管埋深≥1m和填充导管底部孔隙的需要,以确保首批砼灌注的成功。②灌注砼应连续进行,及时测量砼上升高度及计算相应砼数量,并与砼灌入数量相对照。导管埋入砼中的深度一般控制在2-6m范围之内。③当灌注快达到灌注高程时,此时可将导管上下串动,以利灌进。桩顶超灌砼按0.5-1m高度控制,多余砼在接桩前凿除,桩头保证无松散。④灌注完毕拔最后一节导管时,拔管速度要慢,防止桩顶沉淀的泥浆进入导管下砼内形成泥心,然后拔出导向管。
2.12注意事项
桩基成孔如遇塌孔,通常采用回填低标号素混凝土后重新钻孔的方式进行处理,但如同一根桩塌孔超过3次,则应采用下全钢护筒的方式进行成孔更经济;成孔过程中采用干或湿作业的方式需根据现场实际情况确定;是否采用水下灌注混凝土工艺也需根据现场情况确定,如采用水下灌注混凝土,混凝土强度需为设计强度的1.2倍;混凝土灌注过程中严禁堵塞声测管。
3.验收
成桩并达到龄期后应对基桩进行无破损检验(声测),桩的检测按照设计图纸和规范要求进行,二类桩数量不得超过20%,严禁出现三类及以上桩,如桩基声测合格并且混凝土强度合格,则可进行桩基验收。
4.总结
总而言之,目前钻孔灌注桩技术已经成功应用到工程建设中,具有稳定性、操作便捷等特点,促进了工程建设行业的发展。在工程项目施工过程中,监理人员要强化对于钻孔灌注桩技术的应用和处理,确保施工工序贴合实际需求,提高问题处理机制和处理能力,保证整体项目的安全质量得以稳步提升,促进我国工程建设事业的蓬勃发展。
参考文献
[1]蒋薇. 浅谈钻孔灌注桩技术在桥梁工程桩基础施工中的应用[J]. 四川水泥, 2019(2):60.
[2]肖源超. 浅谈钻孔灌注桩在桩基础工程中的特点及施工工艺[J]. 中国住宅设施, 2019(12):145.