【長螺旋鉆孔壓灌樁的應(yīng)用與施工中質(zhì)量問題分析】長螺旋鉆孔壓灌樁
發(fā)布時(shí)間:2020-02-15 來源: 散文精選 點(diǎn)擊:
本文以實(shí)例闡述長螺旋鉆孔壓灌樁樁承載力的發(fā)揮優(yōu)勢及在施工中由于操作控制不當(dāng)發(fā)生的質(zhì)量問題及其產(chǎn)生原因進(jìn)行探討。 1.長螺旋鉆孔壓灌樁特點(diǎn) 1)成孔后鉆桿孔中灌滿砼提升鉆桿,在提升鉆具的同時(shí),混凝土不斷注入孔內(nèi)。由于孔內(nèi)保持一定的壓力,因而能在地下水位以下的淤泥、砂卵石、風(fēng)化巖等地質(zhì)條件下順利成樁。2)成樁工藝是自下而上通過混凝土泵注入混凝土,成樁質(zhì)量完全由工藝流程來保證?刂坪庙疟盟团c拔鉆速度不易出現(xiàn)斷樁、縮徑、孔底虛土等問題的發(fā)生,保證了樁的承載力。3)不用泥漿護(hù)壁而避免了大量泥漿制備和污染環(huán)境等一系列問題。4)由于長螺旋鉆孔壓灌樁成樁法無震動,又無排污,所以它能在繁華的市區(qū)或臨近已有建筑物處順利施工。5)施工速度快,且在復(fù)雜地質(zhì)條件下均可快速施工。6)根據(jù)工程的實(shí)際需要,可通過調(diào)整施工機(jī)具的設(shè)備能力來增大樁徑和樁長,而不受工藝方法的制約。
2.長螺旋鉆孔壓灌樁設(shè)備組成及施工工藝過程、質(zhì)量控制
1)設(shè)備組成:長螺旋鉆孔壓灌樁施工的主要機(jī)具設(shè)備,由鉆機(jī)和成孔設(shè)備、混凝土攪拌設(shè)備裝置、混凝土泵及管路系統(tǒng)三大部分組成。鉆機(jī)和成孔設(shè)備可根據(jù)樁徑、樁長來選配,不受工藝本身的制約和影響。2)工藝流程:用長螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度后,開始泵送混凝土并提升鉆具,混凝土經(jīng)管路、鉆具最后通過單向的鉆頭門向孔內(nèi)注入混凝土,砼灌至設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5 m以上。待鉆桿全部提出后,向孔內(nèi)投放鋼筋籠。3)質(zhì)量控制:施工前應(yīng)進(jìn)行 “成孔試驗(yàn)”,以核對地質(zhì)資料。嚴(yán)格執(zhí)行長螺旋鉆孔壓灌樁的操作程序,保證混凝土在孔內(nèi)壓灌提升,確保泵送的砼量大于提升所需的砼量。對于不同的地質(zhì)條件,應(yīng)采取不同措施以確保成灌注樁砼的質(zhì)量。
3.長螺旋鉆孔壓灌樁樁在高層中的應(yīng)用
3.1工程實(shí)例
某樓建筑面積16000m2,為三十層剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用鉆孔壓灌樁,共有基樁134根。設(shè)計(jì)樁徑600mm,樁身混凝土強(qiáng)度等級為C35,單樁承載力特征值為2550kN,樁端進(jìn)入粘土混礫層。各土層依次為:①粉土,厚1.7-4.8m;②中砂,4.4-5.7m;③園礫,5.7-9.0m;④園礫混土,厚2.2-3.8m;⑤粘土混礫,厚2.2-7.9m。
由于為工程驗(yàn)收試驗(yàn),試驗(yàn)采用快速維持載荷法,最大加荷載值為設(shè)計(jì)荷載的2倍。試驗(yàn)結(jié)果如下:
三根基樁試驗(yàn)未做至極限,只加荷至設(shè)計(jì)荷載的2倍,在最大荷載下樁頂沉降量為7.01-20.6mm,三根基樁單樁承載力≥2550kN。承載力均未充分發(fā)揮,真正承載力值大于2550kN。完整性檢測了43基樁,均為Ⅰ類樁,樁身質(zhì)量完整。
由于長螺旋鉆孔壓灌樁成樁法的工藝特點(diǎn),樁的承載力得到了發(fā)揮。因此在高層建筑中得到大量的應(yīng)用。
3.2在施工質(zhì)量控制不當(dāng)時(shí)發(fā)生的質(zhì)量問題及原因分析
工程實(shí)例:該工程為十一層框剪結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用螺旋鉆孔壓灌樁,設(shè)計(jì)樁徑400mm,樁身混凝土強(qiáng)度等級為C25,單樁豎向承載力特征值為650kN,樁端進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層。以下是兩棟樓四根試驗(yàn)不合格基樁的沉降-荷載數(shù)據(jù)、Q-S、S-lgQ曲線
四根基樁單樁豎向承載力不滿足設(shè)計(jì)要求,從兩棟樓基樁低應(yīng)變檢測情況,大部分基樁樁身波速較低,在2200-2700 m/s之間。又在兩棟樓中距樁頂1.0m左右對部分基樁取芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測,其結(jié)果砼強(qiáng)度在5.0-14.0Mpa左右,其中有部分基樁有夾泥、孔洞現(xiàn)象。
原因分析:1)由于操作控制不當(dāng)引起;炷帘盟团c鉆桿提升配合不好,提升鉆桿過快,而砼沒有及時(shí)泵入,造成孔側(cè)土落入,產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象,致使砼強(qiáng)度降低。2)用水控制不好,坍落度過大,或二次加水,易造成砼強(qiáng)度低。
因此在施工應(yīng)采取如下措施,以防砼強(qiáng)度過低造成承載力低下。
a.優(yōu)化粗骨料級配。坍落度控制在18-20cm。大坍落度砼一般用5-20mm碎石;b.適當(dāng)加入泵送劑;c.適當(dāng)摻入粉煤灰,以增加砼的和易性,避免產(chǎn)生離析降低砼強(qiáng)度;d 鉆孔和壓灌砼連續(xù)進(jìn)行。樁頂至少超灌0.5m,并防止孔口土混入;e及時(shí)清除或外運(yùn)樁口出土,防止下籠時(shí)混入砼中。
4.結(jié)論
1) 長螺旋鉆孔壓灌砼樁雖有成樁速度快,單樁承載力高等優(yōu)點(diǎn),但樁基質(zhì)量受施工
因素影響較大,因此提高施工人員技術(shù)水平,至關(guān)重要。2)對于長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混凝土來說,不僅考慮其和易性,滿足泵送的要求,還應(yīng)控制塌落度。3)鉆機(jī)操作人員應(yīng)與混凝土的泵送操作人員配合好,保證混凝土泵送連續(xù)。
作者簡介:趙振東(1953―),男,遼寧丹東鳳城人,副高工研究方向:建筑試驗(yàn)。
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