火炬塔大直徑灌注樁質(zhì)量控制初探論文
摘要：以某石化系統火炬塔大直徑鉆孔灌注樁為研究對象，對施工關(guān)鍵工序如鉆孔垂直度、泥漿比重、含砂率、混凝土水下灌注等加以質(zhì)量控制，取得較好的社會(huì )和經(jīng)濟效益，所得結果對進(jìn)一步指導該地區大直徑鉆孔灌注樁一定的參考意義。
關(guān)鍵詞：火炬塔基礎；大直徑灌注樁；質(zhì)量控制
某石化分公司車(chē)用汽油國V標準質(zhì)量升級工程廠(chǎng)西火炬改造火炬塔基礎樁基工程位于錦西石化公司院內，設計樁身混凝土強度等級為C30，直徑0.8米,共計56根，擬采用沖擊成孔灌注樁，樁端嵌巖，樁端進(jìn)入強風(fēng)化混合花崗巖深度不小于1.0m。鉆孔灌注樁由于施工比較簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、無(wú)環(huán)境污染，已廣泛用于橋基等工程中。其施工質(zhì)量對進(jìn)度、投資有重大影響[1-3]。抓住關(guān)鍵環(huán)節，從而保證工程質(zhì)量，獲得較好的社會(huì )、經(jīng)濟效益。
1工程地質(zhì)概況
擬建場(chǎng)地經(jīng)人工回填整平，地形平坦，地面標高介于21.80-21.81m之間。地貌單元屬于沖洪積階地。地層主要由雜填土、粘土、粗砂、混合花崗巖等組成�？辈炱陂g，在鉆探深度內各孔均見(jiàn)地下水，為第四系潛水，主要存在于雜填土、粘土層中。地下水的主要補給來(lái)源為大氣降水,地下水位變化幅度約1.0m。
2關(guān)鍵工序質(zhì)量控制
�。�1）施工前的質(zhì)量控制：工程開(kāi)工前，認真做好施工方案和質(zhì)量檢驗試驗計劃的編制，落實(shí)人材機，對施工人員進(jìn)行交底。施工準備完成后進(jìn)行開(kāi)工報審。開(kāi)孔前熟悉該樁位鋼護筒沉樁記錄，包括樁長(cháng)、樁尖高程、沉樁過(guò)程是否有異常情況等。
�。�2）鋼護筒設置及制備泥漿：首先用十字交會(huì )法將樁位定位點(diǎn)引到樁位附近，然后用挖掘機進(jìn)行初步開(kāi)挖，待鋼護筒埋設完畢后，再利用測繪設備與相鄰樁位核對，重新測量定位，以保證樁位的準確，其偏差小于50mm。本工程選用鋼護筒直徑1.5m，埋入土中深度1.8m，高出地面長(cháng)度0.2m，護筒長(cháng)度2m。護筒外及護筒底部用粘土回填夯實(shí)。根據現場(chǎng)情況，開(kāi)挖一個(gè)4mx4mx2m泥漿池，由于地層中粘土層較厚，故初步計劃采用自然造漿�，F場(chǎng)備有膨潤土，做好人工造漿的準備。
�。�3）沖擊成孔：第一步工作完成后，采用30T吊車(chē)進(jìn)行樁機（11t）就位，要求沖錘中心與護筒中心在一條垂線(xiàn)上，且偏差小于20mm。開(kāi)始成孔時(shí)，采用低錘密擊的方法，抬起錘高0.4m～0.6m，并及時(shí)加粘土泥漿護壁，使孔壁擠壓密實(shí)，直至沖擊孔深達地面以下3～4m后，方可加快速度，同時(shí)抬起錘高2～3.5m。同時(shí)檢查成孔的垂直度，如發(fā)生斜孔時(shí)，立即停機進(jìn)行糾正，待采取相應措施后再進(jìn)行施工。本工程在砂層鉆進(jìn)時(shí)，采用膨潤土造漿，為使泥漿有較好的性能，摻加適當的碳酸鈉分散劑，其摻量為加水量0.5%。鉆孔達到設計標高，并達到要求嵌巖的深度后，停止進(jìn)尺。根據工程地質(zhì)條件及樁徑、樁長(cháng)等要求，對泥漿清孔后，質(zhì)量控制如下：含砂率小于4%，粘度18～20s，泥漿比重一般控制在1.12～1.18。
�。�4）清孔：工程中常采用正循環(huán)泥漿懸浮排渣清孔，清孔分2次。第一次清孔是在安裝鋼筋籠之前進(jìn)行的。施工時(shí)要嚴格控制第一次清孔的質(zhì)量，不因為有第二次清孔而忽視第一次清孔的重要性，第一次清孔的沖力（吸力）大，清孔能力強，可以把絕大部分沉渣，包括較大的泥塊都返出孔外；第二次清孔是利用澆筑混凝土的導管進(jìn)行，沖力（吸力）要小得多，不能承擔主要的清孔責任，因而第一次清孔一定應達到返出的泥漿中不含有大的泥塊為止。第二次清孔是在下完鋼筋籠和導管以后利用導管進(jìn)行的清孔，目的是清除這段時(shí)間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣，清孔完畢后，應從孔底取出泥漿樣品，進(jìn)行性能指標試驗，必須全部符合設計和規范要求后才能灌注混凝土，孔內泥漿的相對密度宜為1.10～1.20（根據實(shí)際施工情況，調節泥漿濃度），含砂率宜為4%～6%，黏度宜為20～22s，以保證水下混凝土的順利灌注，同時(shí)保證成樁質(zhì)量。通過(guò)清孔盡可能使沉渣全部清除，使混凝土與基巖接合完好，以提高樁底承載力，沉渣不得大于50mm。
�。�5）筋籠籠制作及下放：焊工持證上崗，上崗前進(jìn)行培訓。制作鋼筋籠時(shí)，鋼筋直徑應符合設計要求，鋼筋應平直無(wú)污垢，鋼筋籠長(cháng)度及焊縫搭接長(cháng)度等應符合圖紙要求，用吊車(chē)下放鋼筋籠。下放鋼筋籠時(shí)將孔口周?chē)哪嗤燎宄蓛�，不允許泥土掉入孔內，用吊車(chē)將鋼筋籠吊起直立于孔口，用人扶正居孔中心徐徐下入孔內，扶籠時(shí)有專(zhuān)人指揮且不傾斜、插幫，鋼筋籠上方設腳手架管頂住灌注用操作平臺防止上浮。
�。�6）混凝土灌注：本次采用超早強混凝土，塌落度保持在18-22cm之間，為保證較高的灌注質(zhì)量，我們采取了如下措施：a.導管直徑250mm，導管入孔時(shí)，密封圈須安防周正，螺栓上緊，確保密封性，保證不漏水不漏氣，導管中心對準鉆孔中心，導管下放置于距孔底0.3～0.5m處。b.漏斗內砼達到2/3時(shí),即可開(kāi)啟隔離閥，同時(shí)保證砼儲料斗內的`混凝土連續不斷地流下充滿(mǎn)導管實(shí)施封底。c.首灌后，及時(shí)計算灌注消耗砼的數量，并測量孔內砼頂面高度，確認將導管埋深控制在2～6m之間。灌注混凝土須連續、速度穩定，否則會(huì )發(fā)生斷樁等事故。d.灌注連續進(jìn)行，為保持灌注順利，用吊車(chē)上下串動(dòng)導管，活動(dòng)范圍小于0.3m，串動(dòng)導管時(shí)，吊車(chē)應垂直起吊，避免導管作橫向活動(dòng)碰到鋼筋籠。發(fā)現混凝土液面上升出現異常情況時(shí)，同時(shí)查明原因，清除異�，F象�；炷凉嘧⒅袛鄷r(shí)，10～20分鐘上下串動(dòng)導管一次，單樁灌注時(shí)間控制在1小時(shí)以?xún)�。�?chǎng)地為埋頭樁，埋深3m，為防止塌孔及人員掉入等事故的發(fā)生，本工程全孔注漿。e.成品樁的保護：已施工完成的樁，24小時(shí)內不允許鉆機和車(chē)輛從鄰近經(jīng)過(guò)，避免斷樁等情況。
3關(guān)鍵工序質(zhì)量保證措施
�。�1）施工中所用的計量器具如經(jīng)緯儀、水準儀經(jīng)過(guò)計量部門(mén)檢驗并登記注冊。樁孔位置應經(jīng)監理及業(yè)主符合確認后再施工。
�。�2）定期檢查校核基準點(diǎn)，測量結果應準確可靠。
�。�3）鋼筋、鋼筋籠及混凝土的質(zhì)量控制。
�。�4）成孔開(kāi)孔前應充分做好準備工作，樁機定位應準確水平、穩固，樁機沖擊鉆與護筒中心的允許偏差不大于±20mm，成孔施工應一次不間斷地完成，不得無(wú)故停機，施工過(guò)程應做好施工原始記錄。
�。�5）確保樁的入巖深度，當沖擊至中風(fēng)化混合花崗巖巖面，經(jīng)過(guò)取樣鑒定為中風(fēng)化混合花崗巖層。
4結語(yǔ)
通過(guò)對施工關(guān)鍵工序如鉆孔垂直度、泥漿比重、含砂率、混凝土水下灌注等加以質(zhì)量控制，取得較好的社會(huì )和經(jīng)濟效益，所得結果對進(jìn)一步指導該地區大直徑鉆孔灌注樁一定的參考意義。
作者:張劍 單位:遼寧有色勘察研究院
參考文獻:
[1]胡在良,王亞國.虞城特大橋超深大直徑灌注樁施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].鐵道建筑,2015,10(9):40-44.
[2]馬余枝.淺談大直徑鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制[J].工程技術(shù):文摘版,2016,30(6):90-93.
[3]賴(lài)永輝.談高層建筑大直徑?jīng)_孔灌注樁的施工質(zhì)量控制[J].城市建筑,2016,5(32):123-132.
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