鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵點及難點分析

鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵點及難點分析摘要本文簡要闡述風(fēng)積沙層旋挖鉆機成孔灌注樁及后壓漿施工的關(guān)鍵點及難點 關(guān)鍵詞樁基礎(chǔ)旋挖鉆機鉆孔后壓漿 隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴大，樁基礎(chǔ)尤其是鉆孔灌注樁在基礎(chǔ)工程中被不斷運用，因此，如何控制好鉆孔灌注樁的工程質(zhì)量特別關(guān)鍵，本文就簡要闡述一下旋挖鉆機成孔灌注樁施工的關(guān)鍵點及難點。 工程概況：葫蘆素礦副井工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，共設(shè)計73根樁徑800mm有效樁長40m的灌注樁，單樁承載力特征值4000KN，極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值8000KN。由于地表以下40m全部為風(fēng)積沙，設(shè)計在樁底及樁中部外圍埋設(shè)壓漿管后壓漿，注漿壓力：3.0MPa，水灰比:0.6，設(shè)計注漿水泥量：樁底：1400Kg／根，樁側(cè)：1000Kg／根。灌注樁鉆孔 1.1護筒埋設(shè) 護筒可以固定樁位，保護孔口不坍塌，隔離地面水和保持孔內(nèi)水位高出地面，起維護孔壁及鉆孔導(dǎo)向等作用。 護筒一般采用6~8mm厚鋼板制作而成，內(nèi)徑比孔口大100~200mm，埋深1.5m。本工程護筒采用直徑為1000mm，高為1.5m的護筒，溢漿口一般開在護筒上端，規(guī)格約為40×40cm。護筒埋設(shè)時，首先以灌注樁控制樁為中心開挖一直徑為2m，深2m的圓坑，護筒中心應(yīng)與樁中心定位點重合，允許偏差不大于2cm，護筒傾斜度不大于2%。護筒周圍用粘土進行回填夯實，護筒高出地面0.3m。護筒埋設(shè)完畢后，在護筒周邊用十字線標(biāo)定樁中心并用紅漆予以顯示，用于在鉆孔過程中和鉆孔完畢后隨時檢查樁位情況。 1.2泥漿制備 本工程后壓漿鉆孔灌注樁鉆孔成功的關(guān)鍵為泥漿的性能指標(biāo)。為保證泥漿的性能指標(biāo)，本工程泥漿集中進行制備，灌注后的泥漿進行回收，回收后集中凈化處理，重復(fù)使用，以降低施工成本，以利于保護環(huán)境，保證現(xiàn)場文明施工。 1.2.1泥漿制備 泥漿配制必須用現(xiàn)場使用的泥漿材料先做室內(nèi)試驗，然后才可以供施工使用。制備泥漿的主要材料是膨潤土和純堿。膨潤土和水混合后，由于膨潤土的膨脹而使液體粘度增大，在靜置狀態(tài)下，膨潤土懸浮液流動性變小，但攪動后，又會恢復(fù)原來的流動性（觸變性）；純堿主要作用是增大PH值，使粘土顆粒進行分散，并增加表面負電荷，來吸附帶正電荷的鉆屑，使泥漿懸浮鉆屑效能更好。為了增加泥漿粘度，同時減少其失水率，在配置泥漿時可加入微量的纖維素或聚丙稀酰胺。配置泥漿（原漿）性能指標(biāo)如表1所示。1.2.2供應(yīng)系統(tǒng)的組成與布置 泥漿供應(yīng)系統(tǒng)包括以下幾部分：泥漿攪拌池、泥漿處理池、泥漿沉淀池、泥漿供應(yīng)池、二級泵站、輸漿管、泥漿泵及旋流除砂器等。根據(jù)施工機械數(shù)量及進度要求泥漿攪拌池容量不小于15m3，泥漿供應(yīng)池容量不小于100m3。泥漿攪拌池、處理池、沉淀池、供應(yīng)池均用紅磚壘砌，內(nèi)側(cè)砂漿抹面。攪拌池布置在供應(yīng)池附近，且相連通，如圖4所示。泥漿處理池、泥漿沉淀池和泥漿供應(yīng)池頂面標(biāo)高均比地面高出0.5m。圖5為泥漿凈化處理系統(tǒng)的示意圖。1.2.3泥漿的使用與維護 成孔時利用管道將泥漿輸送到孔內(nèi)，隨著成孔施工的進行，泥漿比重變大，鉆渣懸浮在泥漿中，混凝土灌注的過程中也會對泥漿造成污染，隨著混凝土灌注施工的進行，利用管道將泥漿抽回處理池，并經(jīng)過振動篩和旋流除砂器對泥漿進行凈化處理。 泥漿的日常維護主要應(yīng)該做到：經(jīng)常測定泥漿參數(shù)，掌握其性能，然后根據(jù)測定的泥漿參數(shù)確定對泥漿的調(diào)整。1.2.4泥漿回收及凈化 由于地層泥砂、灌注過程中混凝土的污染，泥漿會逐漸失去原有性能而產(chǎn)生變質(zhì)，所以在施工過程中要不斷除去所含泥砂，并調(diào)整泥漿性能指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。為此設(shè)置泥漿處理系統(tǒng)，泥漿回收后使用振動篩和旋流砂器進行凈化處理 泥漿處理設(shè)備采用旋流除砂器、振動篩和3PNL泵，灌注砼后回收泥漿用泥漿泵先送入旋流除砂器，再通過振動篩后流入泥漿沉淀池，經(jīng)過一定時間沉淀后泵入供漿池進行重復(fù)利用。 1.3鉆孔 該場地鉆機成孔在砂層中選用三翼鉆頭，在巖層中選用牙輪鉆頭。 開孔前經(jīng)技術(shù)員檢查，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理復(fù)核準(zhǔn)確無誤后方可開鉆。 將鉆頭放入埋設(shè)好的護筒內(nèi)，與鉆機主動鉆桿連接。啟動泥漿泵，待泥漿循環(huán)后，鉆機先空轉(zhuǎn)，待基本正常后才開始正式鉆進。 每鉆進一節(jié)鉆桿，鉆進過程中要按時測量泥漿指標(biāo)，泥漿指標(biāo)不合格要及時換漿，直到設(shè)計要求深度為止。 隨時注意鉆機操作有無異常情況，如發(fā)現(xiàn)鉆機搖晃、跳動或鉆進困難，可能由于鉆渣排除不暢，或遇到硬層，或遇到一邊軟一邊硬的非均質(zhì)土層，或遇到其他障礙物所致，此時應(yīng)略微提起鉆具，減輕鉆壓、放慢進尺，待情況正常，或穿進硬層或不均勻土層后方可恢復(fù)正常鉆進參數(shù)和給進速度。 當(dāng)鉆至設(shè)計標(biāo)高后，鉆機可以停止運轉(zhuǎn)，但泥漿泵仍需繼續(xù)循環(huán)，并更換泥漿池泥漿，直到泥漿指標(biāo)和孔深合格，方可起鉆進行下部工序。 清孔：鉆孔達到設(shè)計孔底標(biāo)高后，利用鉆機正循環(huán)，不進尺，繼續(xù)循環(huán)換漿。清渣循環(huán)換漿時，經(jīng)泥漿池要徐徐加入清水，調(diào)整泥漿比重，控制清孔后的泥漿比重為1.05~1.15。 終孔：終孔后要進行孔徑、孔位、孔斜度等成孔質(zhì)量檢查，檢查用測孔器進行，測孔器用Ф22鋼筋焊成圓籠形狀，直徑小于樁徑50mm，如不符合要求可進行掃壁處理。 鉆孔垂直度的控制：針對回旋鉆機的特點，在其主動鉆桿上加一支承桿，將鉆機吊點、鉆盤與支承點按垂線控制，以保證鉆機鉆頭的垂直度；其次控制鉆進速度不可過快，要緩慢鉆進。 1.5后壓漿工藝1.5.1后注漿工藝及設(shè)計參數(shù)后注漿采用樁底、樁側(cè)壓漿工藝，注漿參數(shù)為： 注漿壓力：3.0MPa 水灰比:0.6 穩(wěn)定時間：10min 設(shè)計注漿水泥量：樁底：1400Kg／根 樁側(cè)：1000Kg／根1.5.2、注漿管的制作及安放 本工程采用樁端、樁側(cè)壓漿，根據(jù)設(shè)計要求樁側(cè)中部樁端各布置1道注漿管。 注漿系統(tǒng)：壓漿管采用兩根（底注漿一根，側(cè)注漿一根）直徑Φ25mm、壁厚2mm的無縫鋼管，要求焊接牢固，無砂眼、無漏焊，壓漿環(huán)管采用外徑Φ40mm、壁厚δ＝5mm的塑料管連接。每相距150mm打一排直徑Φ5mm的小孔,共布置三排射漿孔,以梅花形布置，外用橡皮包裹，橡皮寬度100mm。1.5.3、本工程壓漿使用BW－250型注漿泵，BW－250注漿泵的最大工作壓力可達7.0MPa。 ①樁灌注完成12小時后應(yīng)及時“開環(huán)”，用高壓清水將壓漿管打開?！伴_環(huán)”完成后將注漿管口封閉，防止異物掉入管內(nèi)?！伴_環(huán)”壓力沒有任何規(guī)定，只需將壓漿管打開，一般情況下開環(huán)壓力為1～2MPa。 ②成樁48小時后應(yīng)及時壓漿，按照自下而上的順序依次進行。 ③壓漿時應(yīng)嚴(yán)格控制壓漿壓力，壓漿壓力應(yīng)滿足設(shè)計圖紙要求，如若設(shè)計圖紙中沒有明確規(guī)定，則應(yīng)滿足《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）要求。 ④壓漿終止條件以壓漿量控制為主，壓力控制為輔。當(dāng)某管壓力達到設(shè)計最大值而壓漿量達不到設(shè)計值時，可暫停壓漿5～10min，壓力減小后再進行壓漿，如果壓漿量仍達不到設(shè)計要求，停止壓漿，將剩余漿液注入另一壓漿管。 ⑤出漿孔在壓漿管下設(shè)前一定要密封，下放鋼筋籠時要注意由于孔壁摩擦或其它原因而造成密封破損，而導(dǎo)致出漿孔堵死。 ⑥壓漿時如果出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)采取相應(yīng)措施加以解決： a）發(fā)現(xiàn)樁孔壁周圍出現(xiàn)冒漿，立即停止壓漿。 b）如果壓漿管的壓力很?。ɑ驘o壓），而壓漿量又異常大時，或者周圍地層出現(xiàn)冒漿時，應(yīng)停止壓漿，用清水將壓漿管的漿液清洗干凈，暫停6～12小時，再進行壓漿。再壓漿的壓漿量應(yīng)不小于設(shè)計壓漿量，此前所壓入的漿液不計入壓漿