基于灌注樁新型施工工藝探析

1、基于灌注樁新型施工工藝探析    摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)施工質(zhì)量、進(jìn)度、環(huán)境保護(hù)的要求逐漸提高，對(duì)灌注樁施工工藝要求也越來(lái)越高，迫使新型灌注樁施工工藝不斷出現(xiàn)，本文筆者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)歷，就混凝土灌注樁中常見(jiàn)的4種工藝：護(hù)壁液(泥漿)配制工藝、護(hù)壁液池制作工藝、鉆孔工藝和水下混凝土澆注施工工藝方面的傳統(tǒng)施工工藝和新型施工工藝進(jìn)行了分析對(duì)比，僅供同行參考。    關(guān)鍵詞：混凝土灌注樁；配置工藝；施工工藝 旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)被譽(yù)為“綠色施工工藝”。其特點(diǎn)是工作效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少。一 護(hù)壁液(泥

2、漿)的配制工藝1.傳統(tǒng)護(hù)壁液配置工藝護(hù)壁液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)的液體不致流人孔外，又能使孔外的水不致滲入孔內(nèi)。傳統(tǒng)的施工工藝的護(hù)壁液一般是由膨潤(rùn)土調(diào)制的泥漿，其主要參數(shù)如下：比重為1315 tm3(用婆梅式比重計(jì)測(cè))含沙率：4""-8膠體含量：90塑性指數(shù)：IP17在護(hù)壁液實(shí)際配置過(guò)程中，需配合以大量泥漿的持續(xù)拌和。若施工地層的含沙量較大，所消耗的膨潤(rùn)土少則數(shù)十噸多則上百噸，施工現(xiàn)場(chǎng)占地面積大。泥漿的拌和大多采取人工攪拌，工地上往往出現(xiàn)灰塵彌漫的現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境和人身的污染和傷害都是極大的。然而，既便是這樣大的用量，護(hù)壁效果還是不理想，孔內(nèi)沉渣量大

3、，特別在砂層(流砂地層)時(shí)常出現(xiàn)23 m的沉渣量，為最后的澆注成樁留下了很大的質(zhì)量隱患。2.新型護(hù)壁液配置工藝旋挖鉆機(jī)配套的新型護(hù)壁液是一種采用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)口產(chǎn)品(Super mud)，其特點(diǎn)包括水溶性強(qiáng)，易混合的粉末顆粒聚合物，在水中充分溶解后成半透明糊狀，黏度大。該液體在孔內(nèi)沉淀雜質(zhì)速度非?？欤@具在孔內(nèi)鉆進(jìn)時(shí)，泥漿總是保持清澈透明的狀態(tài)，鉆具、鉆桿表面干凈。同時(shí)，在孔內(nèi)由于鉆具的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，聚合物泥漿和水混合的越均勻黏度就越強(qiáng)，凝聚力也就越快，即使泥漿回到泥漿池內(nèi)也沒(méi)有一點(diǎn)雜質(zhì)沉淀的痕跡。聚合物護(hù)壁液在孔壁周圍形成了一層薄透明糊狀保護(hù)層，無(wú)毒無(wú)污染，具有鉆孔穩(wěn)定、可配置高黏度泥漿、廢漿

4、易于降解處理、回用率高等優(yōu)勢(shì)。聚合物護(hù)壁液的最大特點(diǎn)是孔內(nèi)不留殘?jiān)?，由于其高?qiáng)度的護(hù)壁性，配合旋挖鉆機(jī)特有的旋挖鉆孔功能，使鉆孔底基本不留廢沙，從而使持力層與樁體結(jié)合更嚴(yán)密，提高了樁基承載力?，F(xiàn)場(chǎng)根據(jù)水池的體積，將配漿用水pH值調(diào)整至810后，一般按0818 kg1000 L的比例進(jìn)行調(diào)配，該調(diào)配方法具有簡(jiǎn)單、快捷之特點(diǎn)。二 護(hù)壁液池的制作工藝1.傳統(tǒng)工藝下護(hù)壁液池的施工利用傳統(tǒng)施工工藝制作護(hù)壁液池，一般在施工現(xiàn)場(chǎng)空地處挖一個(gè)4 m×5 m×l5 m(長(zhǎng)×寬×深)的泥漿池。處理含沙量大的軟基時(shí)，在泥漿池旁邊還需挖同等規(guī)模的沉淀池，將樁位、泥漿池、沉淀池3

5、者用泥漿溝聯(lián)通，使泥漿循環(huán)。同時(shí)要用大功率的泥漿泵將含沙量超標(biāo)的泥漿抽走(一般抽到專用的泥漿運(yùn)輸車上運(yùn)走)。根據(jù)施工規(guī)模的大小，有時(shí)要重復(fù)開(kāi)挖若干個(gè)，這樣既影響施工進(jìn)度，又使占地面積大，容易對(duì)其他工序形成干擾。2.新型工藝下護(hù)壁液池的施工若改用旋挖鉆配合新型護(hù)壁液進(jìn)行護(hù)壁液池旋工就要簡(jiǎn)單的多，其流程如下：以在池底部焊接管道的方式將3個(gè)30m3左右的集裝箱連通(集裝箱之間需有閥門控制)，根據(jù)配比在集裝箱內(nèi)調(diào)配好護(hù)壁液用普通的泵將護(hù)壁液抽至孔內(nèi)即可。同時(shí)在樁位旁邊挖一個(gè)03m3左右的小坑，將鉆孔時(shí)溢出護(hù)壁液收集到坑內(nèi)，再用泵抽到篩分器，將漿液通過(guò)過(guò)濾后即可以進(jìn)行循環(huán)利用，漿液的重復(fù)利用率幾乎可達(dá)1

6、00。所用水箱為鋼制水箱，其作用范圍可覆蓋其周圍500-600m的施工區(qū)，在不同工地之間也可重復(fù)利用。水箱具有安裝簡(jiǎn)便、快捷之特點(diǎn)，但安裝時(shí)需大型搬運(yùn)設(shè)備(拖車、吊車等)配合。三 鉆孔工藝1.鉆孔的傳統(tǒng)施工工藝?yán)脗鹘y(tǒng)工藝即循環(huán)鉆機(jī)打孔，首先要埋設(shè)護(hù)筒，其主要作用是穩(wěn)定孔口、提高且固定水位、增加靜水壓力和維護(hù)孔壁等。護(hù)筒、泥漿溝成型后，利用吊車將鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位，用水平尺校正機(jī)身及鉆桿的水平、垂直度后，放下鉆頭。這時(shí)用泥漿泵注入泥漿，鉆機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，一節(jié)鉆桿鉆人后及時(shí)停機(jī)再將第二節(jié)鉆桿適時(shí)接上，如此反復(fù)上述步驟至設(shè)計(jì)深度。整個(gè)鉆孔過(guò)程中要隨時(shí)對(duì)泥漿進(jìn)行檢查，尤其對(duì)含沙量大的地層，要隨時(shí)打撈泥漿帶

7、出的沙。如發(fā)現(xiàn)泥漿中雜質(zhì)太多，必須及時(shí)清理排漿溝及泥漿池或更換泥漿。此時(shí)由于地基較軟容易發(fā)生埋鉆事故，為避免事故的發(fā)生，須減緩鉆進(jìn)速度。泥漿池、沉淀池、泥漿溝等施工過(guò)程中都主要依靠人工清理泥漿，大量人工使得施工工地很難控制文明施工。同時(shí)，運(yùn)輸膨潤(rùn)土、廢棄泥漿的車輛、受泥漿溝的影響往往都不能準(zhǔn)確到達(dá)目的地，都將嚴(yán)重影響施工的正常進(jìn)行。2.鉆孔的新型施工工藝旋挖鉆機(jī)能利用機(jī)械本身埋設(shè)護(hù)筒，一些新型鉆頭在開(kāi)孔時(shí)旋挖直徑達(dá)1000mm，下人護(hù)筒后，鉆頭縮徑后可繼續(xù)往下旋挖孔。還有一些新型鉆頭可帶著專用的鉆孔護(hù)筒直接鉆入地層45 m，然后換鉆頭再進(jìn)行旋挖。旋挖鉆鉆孔時(shí)，不需循環(huán)孔內(nèi)的漿液，只要使孔內(nèi)的漿

8、液保持一定的高度(根據(jù)坍塌地層的深度而定)，隨著鉆深的逐漸增加，用方便移動(dòng)的100mm軟管向孔內(nèi)補(bǔ)充漿液即可。利用這種新型施工工藝，施工場(chǎng)地地面上僅有兩套軟管鋪設(shè)，移動(dòng)方便，可利用車輛等直接接近運(yùn)送至正在施工的樁位。旋挖鉆可將挖出來(lái)的沙土直接放至運(yùn)輸車上及時(shí)運(yùn)走，使施工場(chǎng)地保持整潔、干凈。但由于旋挖鉆自身要占有一定的空間(其履帶式的行走方式，更需一定范圍的平面)，當(dāng)施工場(chǎng)地本身狹小時(shí)，不利于旋挖鉆的施工。四  水下混凝土澆注施工工藝水下澆灌混凝土是利用導(dǎo)管中混凝土壓力將樁孔內(nèi)的護(hù)壁液排出，混凝土填滿樁體從而成樁的一種施工方法。一般來(lái)說(shuō)旋挖鉆成樁的施工方法與傳統(tǒng)的施工方法在兩個(gè)方面差別

9、較大：1)孔底的殘留沙土。傳統(tǒng)施工工藝施工結(jié)束后需用稀泥漿沖洗孔，同時(shí)又要保證孔壁的軟沙層不再坍塌，兩者很難平衡。一般按控制稀泥漿的比重來(lái)減少孔底的殘留物。沖孔結(jié)束后會(huì)有一定的時(shí)間用來(lái)準(zhǔn)備混凝土料斗和混凝土的制備，這樣使得孔內(nèi)一定會(huì)存有沉淀的泥土為樁體質(zhì)量留下隱患。新型旋挖鉆成孔時(shí)由于其鉆頭設(shè)計(jì)巧妙，使通過(guò)旋挖進(jìn)入鉆頭內(nèi)的泥土很難在孔內(nèi)     退出，加上護(hù)壁液本身不帶有泥沙，使得孔底殘留很少。2)澆注時(shí)鋼筋籠的上浮問(wèn)題。對(duì)于鋼筋籠不下人孔底的樁灌注，用傳統(tǒng)方法施工時(shí)，比較容易使鋼筋籠上浮。這主要是在鉆孔進(jìn)入持力層后，由于持力層一般為弱風(fēng)化或微新巖體，傳統(tǒng)鉆頭成孔時(shí)，會(huì)有較大的巖塊滯留孔內(nèi)。這些巖塊在澆筑時(shí)隨著第一罐混凝土料的上升而頂出孔外，當(dāng)巖塊聚集到一定體積同時(shí)具有一定硬度時(shí)，就能把懸在半空中的鋼筋籠頂出孔外。其次，殘留在孔底的泥土被混凝土沖擊后，在上升的過(guò)程中會(huì)形成很濃的泥漿，其產(chǎn)生的浮力也會(huì)使鋼筋籠上浮。用旋挖鉆機(jī)配套新型的護(hù)壁液成孔時(shí)，由于孔底一般不殘留泥土，同時(shí)護(hù)壁液的比重接近水的比重，無(wú)法對(duì)鋼筋籠產(chǎn)生較大的浮力，所以鋼筋籠上浮的現(xiàn)象很難發(fā)生。五 結(jié)語(yǔ)旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)被譽(yù)為“綠色施工工藝”。其特點(diǎn)是工作效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少。隨著施工管理水平的提升以及高科技設(shè)備的研制，以旋挖鉆機(jī)為代表的新型、高效、環(huán)保的