随着城市住宅及办公楼的建筑向着中高层,高层方向的发展,传统的锤击式预制方桩、管桩以及灌注桩,由于其有限的承载力,不能入岩,和抗震性相对较差的缺点,已经渐渐的被淘汰,取而代之的是钢筋混凝土钻孔灌注桩的兴起。钻孔桩做到较大的直径,承载力强,为了保证抗震性能,能够深入岩石一定的深度,以及满足地下室所要求的抗拨力相关指标,特别是地质条件为冲击平原沿海地区。
当然钻孔灌注樁也有着一些本身的缺点,如施工工序比较繁杂,混作业多,管理难度大,以及质量控制要点多的缺点,但只要通过科学的规划,细致的管理,有效的质量监督,还是一定能够达到施工质量的要求的。根据这几年在施工中所遇到的一些问题,以及解决的办法,就钻孔灌注的的施工要点,小结如下:
1、 根据设计要求及地质情况来选择适用的施工机械。
施工机械选择中,首要因素就是入岩的要求,在沿海地区,对于有地下室作为地下人防工程及设备层的中高层建筑中,钻孔灌注桩除了承受全部楼层的重力荷载外,往往也需要一定的抗拨力要求,例如,连云港市档案馆、城建档案馆项目中,工程桩部分共339根,抗拨桩桩的数量达到了142根,占总桩数的41.9%,单桩承载力抗拨设计值达到1000KN,入中风化岩石的深度不小于1.3米,而其它桩,入岩深度只要1.0米。为此,考虑到设计的要求,结合施工经验,我们采用了汽车反循环钻机,三翼转头,进行施工,这种机械的特点是,移动灵活,由于有车尾钻杆位置有液压加压系统,可以对钻头压加较大的压力,以达到深入岩石的要求。同时根据地质报告情况,没有流沙层,大部分都是海淤层,对护壁泥浆的要求比较低,反循环的施工特点,正好适合。实际施工中,入岩的深度能保证,静载和抗拨试验,也能满足设计的要求。同时加快了工程的施工速度。而使用正循环无加压式的传统钻机,则难以达到较高的入岩要求。
当然,现在也有正循环钻机使用的情况,但是,达到岩层后,必需更换牙轮式转头使用,才能达到入岩的要求,但使用成本也比较高,由于转机本身抗扭距不足,给转杆不能施加过大压力等原因,施工速度慢,在连云港市光申置业,科技企业孵化器9-14号楼施工中,就采用了这种机械,虽然入岩的深度最后也基本达到设计要求,但施工效率低,每台桩机24小时工作,每天平均完成一根桩的施工,速度上远远落后。经济不合理,也影响工程工期。
对于入岩要求高的施工项目,选择带有钻杆加压系统的转机,并配合合适的转头应该是各方面比较理想的选择,值得认真探讨。
2、 施工中入岩岩样的判定,是一个难点。
各个地方的地质,相差很大,特别是沿海地区,山区等地区,地质岩层高低起伏,有时一个单体项目上的地质岩层的高低变化也是非常大的,尽管每个项目,一般都在纵横轴线上都做了勘探取样,但对于桩基础施工只具有一定的指导作用,不能作为成桩的最终依据。如相距几米的相邻桩之间,桩长相差很大,说明地质变化是很复杂的,这也是工程实际施工中经常遇到的,那么,如何判定桩的成桩标准呢?那就是入岩,岩样的判定。
岩样的判定就象工程的地质一样,也是一个复杂且难以确定的一个问题,拿我经过的连云港市档案馆项目来说,按地质要求,进入中风化岩的要求要达到1米以后,抗拨桩1.3米以后,每根桩在施工中,要取多次的岩样,入中风化开始的岩样,可能要取多次,才能认定。通过岩样,看岩石的颜色,形状,纹理,和压碎需要的力量,来分析岩样的强度。这是一个主观性比较强的问题,有时依赖于监理和施工人员的经验,在施工初期各方对岩样的判定,分歧较大,请了设计院,勘察部门,和好多方面的专家来,分析研判。经过多次汇商,才能最终认定,给现场工期和管理带了很大的影响。
如何解决这样的问题,我想是不是可以从这几方面入手,首先是地质勘查部门,在勘察期间,对于受力层岩石留样后,提供一些清晰的入岩样本,供现场施工单位和监理部门对照使用。其次是做好试桩时岩样的保存,一但试桩结束,试桩经过静载和抗拨试验检验合格后,那么试桩的岩样,就可以和地质勘探部分提供的岩样,作为以后施工入岩依据的参照,这样有助于改变岩样判定的主观,随意性强的现状,也利于现场的质量管理和控制,当然,由于复杂的施工情况,有时请各部门的专家来分析研判,也是必要的手段之一。
3、 沉渣的检查的控制是施工中的一个重点之一
沉渣是桩孔完成后,泥浆沉淀,杂物,泥块的总称,不管是正循环,还是反循环,都有不同程序的沉渣,国家相关规范也要求沉渣厚度不大于5CM,特别是端承桩,沉渣对桩承载力的影响更大。
桩基施工中也有明确的检测程序,但是往往由于很多的原因,沉渣控制做的不到位。一般反循环转机,是由钻杆内部向上排泥浆,吸力大,泥浆比重小,桩
孔内的泥浆杂物更容易清除,但泥浆护壁的性能要差一些,要求在成孔后,要迅速的进行下道工序,尽快的完成该桩的混凝土浇灌。正循环则是从钻杆中向下压入泥浆,再从桩孔中溢出泥浆,由于桩孔壁的摩擦,清渣能力要差很多,施工中的泥块和大的沉渣不容易排出,有时要加大泥浆比重,以达到携带杂物的目的,成孔后,桩机要下排浆管,专门做排除沉渣的工作,时间正常不少于30分钟,并通过检查合格后,才能进行下道放置钢筋笼工序的施工,当然,从放置钢筋笼开始,就要求以尽快的速度把混凝土浇完。
以上是常规的控制沉渣的方法,还有一点就是,在放置钢筋笼后的检查,这往往是比较容易忽视的。 在钢筋笼施工中,由于施工现场的条件各异,如没有及时浇混凝土、钢筋笼制作不直、机械吊装时安装工人操作不当,特别容易出现钢筋笼卡住,无法一次安装到位的情况,这种情况在现场很常见,最直接的影响就是,桩孔内壁泥块掉落,甚至塌孔。在连云港市光申工地的施工中,就有好几例,钢筋笼卡住后,经过几次的变换方向,才安装到位,但再次检查沉渣无法达到规范要求,需重新清孔的情况。所以,作为质量控制的手段,浇混凝土前孔底沉渣的检查,重要性应该重于与钢筋笼安装前的检查。
钻孔灌注桩入岩施工工艺,由于其自身能深入岩层的优点,在建筑基础施工中将得到更广泛的应用,只要科学合理的组织施工,认真负责的监督检查,它将是以后大承载力桩端承桩的施工方法。
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