水利作業(yè)鉆孔灌注樁運(yùn)用及控制對(duì)策

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由于鉆孔灌注樁具有地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)，多年來在各類樁基工程中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，在水利工程建設(shè)中，鉆孔灌注樁也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。和一般建筑工程施工不同，在水利施工中，鉆孑L灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。因此，水利工程中鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制顯得尤為重要。本文基于多年的水利工程實(shí)踐，就鉆孔灌注樁在水利施工中的核心技術(shù)原理及施工過程中的控制措施做一探討和研究。

1鉆孔灌注樁的施工原理

在水利工程中，鉆孔灌注樁的施工原理是以足夠的首批混凝土澆灌量，迅速將孔底的水或泥漿排開并一次將導(dǎo)管出料口包裹在混凝土一定的深度之中，使后續(xù)澆灌的混凝土始終與孔內(nèi)水或泥漿隔離開來，而后持續(xù)不問斷地將高流態(tài)混凝土從進(jìn)料口通過導(dǎo)管輸入樁孔。在輸入混凝土過程中，隨著孔內(nèi)}昆凝土不斷增加，不間斷地提升導(dǎo)管，但必須使出料口埋設(shè)在已澆筑的混凝土中的一定深度。后續(xù)輸入的混凝土是通過出料口與人料口之間密封導(dǎo)管中的高差形成的壓力，使混凝土沖擠入已澆筑的混凝土之中的。首批灌人的混凝土中的一部分作為隔離層而被頂在最上面，并始終被不問斷灌入的后續(xù)混凝土逐步?jīng)_頂向樁口處移動(dòng)。

2施工前期的樁基勘察

2．1合理選擇樁端持力層

樁端持力層是指地基中能對(duì)樁起主要支承作用的土(巖)層。無論何種樁型，都有合理選擇樁端持力層的問題，即使是摩擦樁，亦有將樁端選擇在樁側(cè)阻力相對(duì)較大的地層t的問題，設(shè)計(jì)上經(jīng)濟(jì)合理選擇好持力層，要求勘察人員除按成因類型和巖土性質(zhì)分層外，還要求細(xì)致地作好持力層的力學(xué)分層。

2．2正確提供樁側(cè)阻力和樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值

樁側(cè)阻力和樁端阻力是樁基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)主要是根據(jù)土的狀態(tài)和密度按有關(guān)規(guī)范查表確定，這些表格來源于大量樁的荷載試驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般是可信和合理的，但在實(shí)際選用中要注意避免過于機(jī)械、簡(jiǎn)單化的傾向。理論和工程實(shí)踐證明，樁側(cè)阻力和樁端阻力受很多因素的影響，巖土工程師在提供樁側(cè)阻力和樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值建議時(shí)，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)并考慮這些影響因素。

2．3正確估計(jì)成樁可能性

當(dāng)根據(jù)地質(zhì)條件、地層分布特征選用了樁端持力層后，還應(yīng)充分考慮樁是否能順利地達(dá)到所選擇的持力層。例如，對(duì)于預(yù)制樁，當(dāng)選擇了下部有比較適宜的持力層，但巖上部分布有比較厚且密實(shí)的砂層時(shí)，必須充分研究和判斷打入或壓入樁的可能性；對(duì)于鉆孔灌注樁，當(dāng)下部有很好的持力層，而其上有很差的淤泥層時(shí)，應(yīng)充分估計(jì)和研究在鉆孑L灌注樁鉆進(jìn)和水下灌注混凝土過程中，有無縮徑和斷樁的可能性等。

2．4提出樁型選擇和樁基設(shè)計(jì)施工的建議

在充分研究上述問題之后，提出巖土工程勘察報(bào)告，包括地質(zhì)條件、地層分布、各巖土層物理力學(xué)參數(shù)以及樁側(cè)阻力、樁端阻力建議值，同時(shí)應(yīng)提出樁型選擇和設(shè)計(jì)施工的有關(guān)建議。

3施工中的質(zhì)量控制

3．1樁位測(cè)量

在平整好的場(chǎng)地上測(cè)定樁位，用方木樁準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)各樁位的中心及標(biāo)高，同時(shí)埋設(shè)護(hù)樁。護(hù)樁埋設(shè)方法：在樁中心向外大于樁徑50cm均勻分布三個(gè)并量出距離，護(hù)樁頂要與地面相平，并用砂漿固定牢固，做出明顯標(biāo)記。深水樁基的定位由鋼護(hù)筒定位架固定。

3．2埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)簡(jiǎn)采用鋼護(hù)簡(jiǎn)，水上主墩鋼護(hù)簡(jiǎn)用12mm厚鋼板卷制，在頂部和底部用12mm鋼板加固，直徑2．5m的鋼護(hù)筒用14mm厚鋼板卷制，其余則用10mm厚鋼板卷制。護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑20cm～40cm，護(hù)筒高視土質(zhì)而定，最小不小于2m。安置時(shí)，護(hù)筒頂高出地面30cnl以上，高出最高施工水位或地下水位1．5m一2．0m。旱墩護(hù)筒周圍50cm范圍內(nèi)粘土夯實(shí)，深度至護(hù)簡(jiǎn)底，并用穩(wěn)定護(hù)筒內(nèi)水頭的措施。護(hù)筒的埋設(shè)位置必須保證其中心與樁位中心的偏差不超過50mm。并應(yīng)注意兩節(jié)護(hù)筒的連接質(zhì)量，護(hù)筒埋深為2m～4m，水上主墩護(hù)筒應(yīng)沉入局部沖刷線以下不小于1．0m～1．5m。

3．3開鉆成孔

首先安裝鉆機(jī)時(shí)底架要平穩(wěn)，鉆頭和鉆桿中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒頂面中心，偏差不得大于50mm。其次鉆孑L時(shí)鉆桿(吊繩)要保持垂直，施工期間隨時(shí)用線錘檢查，避免鉆孔傾斜。最后建議在鉆孔時(shí)采用低擋、慢速均勻鉆進(jìn)，特別在護(hù)筒出口處避免失穩(wěn)和滲漏。在地層變化處控制鉆速和鉆壓，以防孑L斜。對(duì)易縮徑土層配合必要的復(fù)鉆。在硬塑的粘土層中鉆進(jìn)時(shí)采用中高擋鉆速，在淤泥和粉砂層鉆進(jìn)中采用低擋鉆速，從硬層到軟層時(shí)可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度，當(dāng)從軟層到硬層時(shí)少加壓慢速鉆進(jìn)。

3．4樁位偏差與垂直度偏差

樁位偏差是指樁孔中心與原設(shè)計(jì)中心之間的偏差，檢查的方式有兩種，即基坑開挖前量護(hù)筒中心，基坑開挖后量樁中心，它屬于主控項(xiàng)目。垂直度偏差是指鉆孔水平面的垂線與鉆孔軸心線的夾角，它是一般項(xiàng)目。如果它們出現(xiàn)誤差將造成施工精度不準(zhǔn)，樁位對(duì)接不t，給后期施工帶來相當(dāng)大的麻煩。