紀(jì)懷軍 王道成 居振鑫
【摘要】本文通過工程實踐淺談反循環(huán)汽車鉆的施工質(zhì)量控制
【關(guān)鍵詞】反循環(huán)汽車鉆 施工 質(zhì)量控制
1工程概況
連云港市廣播影視文化產(chǎn)業(yè)城位于連云港市新浦區(qū)花果山大道以東，晨光路以南，連云港科教園區(qū)內(nèi)。總建筑面積137900平方米，分為A、B、C、三個區(qū)。主樓地下一層，地上22層，建筑高度94.2M，裙房為地下一層，地上5層，主體高度為23.4M。主樓采用剪力墻結(jié)構(gòu)，多層采用框架結(jié)構(gòu)，主樓基礎(chǔ)采用砼鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，持力層為14層中風(fēng)化變粒巖，樁徑0.8m，有效樁長約21m，樁端進(jìn)入持力層不少于1m，單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值13400KN，單樁豎向承載力特征值6700KN,樁身混凝土強(qiáng)度等級：要求水下混凝土強(qiáng)度等級不小于C40。
2地質(zhì)情況
根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，該場地位于連云港花果山片區(qū)內(nèi)，場地原為農(nóng)田。地勢較平坦，場地中部有條東西向三八河灌溉渠分布，場地地貌單元屬于海岸山前沖沉平原。地貌形態(tài)單一，根據(jù)勘察揭露，場地地層自上而下依次由以下地層構(gòu)成：填土，不均勻，層厚0.50m~1.50m；粘土，褐黃色，可~軟塑，土質(zhì)較均勻，層厚0.90m~2.20m；淤泥，灰色，流塑，土質(zhì)較均勻，層厚5.40m~8.80m；淤泥質(zhì)粉土夾薄層粉砂，灰色，飽水，松散，不均勻?qū)雍?SPAN lang=EN-US>0.60m~1.80m；粘土灰褐色，可塑，質(zhì)較均勻，層厚0.70m~1.50m；粘土，褐黃色，可~硬塑，土質(zhì)較均勻，層厚1.00m~2.40m；含砂粘性土，褐黃~灰黃色，可~硬塑，土質(zhì)不均勻，層厚1.00m~3.20m；粉質(zhì)粘土層，灰黃色，可~硬塑，土質(zhì)不均勻，層厚0.60m~2.60m； 含碎石粉質(zhì)粘土層，灰黃色，硬塑，質(zhì)不均，層厚0.60m~3.20m； 含礫石砂層，灰黃色，飽和，密實，土質(zhì)不均勻，層厚0.500m~4.00m；含碎石粉質(zhì)粘土層，灰黃~褐灰黃色，硬可塑，質(zhì)不均，層厚0.50m~300m；全風(fēng)化變粒巖，灰綠色，稍濕，密實，層厚0.500m~0.80m；強(qiáng)風(fēng)化變粒巖，灰綠色，風(fēng)化程度不均勻，層厚6.200m~8.00m；中風(fēng)化變粒巖，灰綠色，較完整-較破碎，未揭穿。
3專業(yè)工程特點
據(jù)資料分析，在樁基工程施工監(jiān)理工作中存在以下關(guān)鍵點：
3.1 本工程混凝土鉆孔灌注樁直徑較大（d=800mm），與小直徑的樁型比，其施工質(zhì)量如控制得不好，則更易發(fā)生塌孔、縮經(jīng)、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計持力層要求等問題，這將直接影響成樁質(zhì)量，甚至造成樁基承載力下降。
3.2 樁基工程施工工序較多，存在多種不可遇見性影響因素，某一工序甚至某一崗位的失職均能影響樁的質(zhì)量甚至成敗，因而樁基施工的事前控制尤為重要，“預(yù)控為主”的原則應(yīng)貫徹于樁基施工監(jiān)理的全過程。
3.3 該工程實際施工機(jī)械采用反循環(huán)汽車鉆，反循環(huán)汽車鉆工作時泥漿自孔口流入孔內(nèi)，利用砂石泵，通過鉆頭、鉆桿將孔底攜帶鉆渣的泥漿抽吸到孔外的循環(huán)；反循環(huán)汽車鉆破碎入巖工藝的破碎機(jī)理是利用鉆頭對巖石進(jìn)行較高頻率的沖擊,使巖石產(chǎn)生破碎,然后利用反循環(huán)排渣方式及時將破碎巖屑******時間排出孔外。鉆頭由兩根鋼繩平衡連接,無論起、下鉆都非常方便,大大縮短了輔助時間。鉆頭是反循環(huán)汽車鉆施工的主要工具,其結(jié)構(gòu)的合理與否直接影響到鉆進(jìn)效率和質(zhì)量。在施工過程中,關(guān)鍵是鉆進(jìn)和吸渣量是否匹配,也是確?？妆诜€(wěn)定正常鉆進(jìn)最基本最重要條件。在鉆進(jìn)過程中吸渣工作根據(jù)鉆進(jìn)地層和情況而定,未過量汲渣，以免造成孔壁失穩(wěn)坍孔。
4護(hù)筒制作和埋設(shè)要求
4.1 護(hù)筒采用4-8mm鋼板加工，并且保證堅實不漏水，采用反循環(huán)鉆成孔時護(hù)筒的內(nèi)徑大于所施工孔徑20cm。
4.2 護(hù)筒埋設(shè)高出施工水位或地下水位2.0m。并高出施工地面0.5m，并能保證泥漿護(hù)壁的要求。
4.3 護(hù)筒埋設(shè)時周邊必須用黏土分層夯實。
4.4 護(hù)筒頂面位置允許偏差不大于5cm，斜度為不大于1%。
5 反循環(huán)汽車鉆的施工控制
5.1 鉆機(jī)就位前，應(yīng)對主要機(jī)具及配套設(shè)備進(jìn)行檢查、維修。
5.2 開鉆時宜抵擋慢速鉆進(jìn)，鉆至護(hù)筒以下1米后在以正常速度鉆進(jìn)。使用反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔，應(yīng)將鉆頭提離孔底20cm，待泥漿循環(huán)通暢后方可開鉆。
5.3 鉆進(jìn)過程中及濾渣，同時經(jīng)常注意地層的變化，在地層的變化處均應(yīng)撈取渣樣，判斷地質(zhì)的類型，記入記錄中，并與設(shè)計提供的地質(zhì)剖面圖相對照，鉆渣樣應(yīng)編號保存，以便分析備查。
5.4、經(jīng)常檢查泥漿的各項指標(biāo)。
5.5 開始鉆進(jìn)時，適當(dāng)控制進(jìn)度，使初期成孔豎直、圓順，防止孔位偏心，孔口坍塌。
5.6 當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計要求時，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計要求后，立即填寫終孔檢查記錄，經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后方可進(jìn)行孔底清理和灌注水下砼的準(zhǔn)備工作。
6檢測孔深、孔徑
用測繩測出鉆孔深度，并檢查是否與地質(zhì)報告相符，如不符應(yīng)及時與監(jiān)理工程師、設(shè)計匯報、備案并完善確認(rèn)，用吊籠檢查鉆孔直徑和垂直度，并做好記錄，報監(jiān)理工程師復(fù)查批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行下道工序的施工。
7清孔
7.1當(dāng)孔底標(biāo)高達(dá)到設(shè)計要求后，經(jīng)監(jiān)理檢查合格，立即進(jìn)行清孔，清孔采用換漿法，抽渣或泥漿吸泥時，應(yīng)及時向孔內(nèi)注水或新鮮泥漿，保持孔內(nèi)水位，避免塌孔。換漿法的清孔時間，以泥漿性能達(dá)到設(shè)計要求為度。（摩擦樁沉淀厚度應(yīng)等于或小于20cm，柱樁沉淀厚度應(yīng)等于或小于10cm）確實無誤后方可拆除鉆頭，施工下道工序。
7.2清孔時應(yīng)經(jīng)項目部檢查確認(rèn)，并由項目部報監(jiān)理檢查簽證隱蔽。
7.3清孔時應(yīng)保持鉆孔內(nèi)水位高出地下水位1.5～2.0m，防止塌孔。
7.4在灌注混凝土前進(jìn)行二次清孔，翻動沉淀物，然后立即澆筑水下混凝土。
7.5不得用加深孔底得辦法代替清孔。
8鋼筋籠的安裝
鋼筋籠利用吊機(jī)整體吊裝到孔內(nèi)，鋼筋籠上口到達(dá)護(hù)筒口上方時，用型鋼扁擔(dān)將鋼筋籠擱置在護(hù)筒上。吊放鋼筋籠入孔時應(yīng)對準(zhǔn)孔位輕放、慢放入孔，入孔后應(yīng)徐徐下放。若遇阻力應(yīng)停止下放，查明原因進(jìn)行處理。嚴(yán)禁高起猛落、碰撞和強(qiáng)行下放。為保證鋼筋籠豎向軸線垂直度及混凝土保護(hù)層厚度，應(yīng)在鋼筋籠外周采用焊接鋼筋耳環(huán)或綁扎與樁基混凝土同標(biāo)號預(yù)制塊形式進(jìn)行控制。
9樁基砼灌注
9.1水下砼采用鋼導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管內(nèi)徑為25-30cm，每節(jié)長2-3m，配1-2節(jié)1-1.5m短管，按自下而上順序編號和標(biāo)示尺寸。導(dǎo)管使用前要進(jìn)行試拼、水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴(yán)禁用壓氣試壓。進(jìn)行水密試驗的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.5倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注砼時******內(nèi)壓力p的1.5倍。p=rchc-rwHw p=rchc-rwHw
式中：p為導(dǎo)管可能受到的******內(nèi)壓力（kPa）；
rc為砼拌和物的重度（24kN/m3）；
hc為導(dǎo)管內(nèi)砼柱******高度（m），以導(dǎo)管全長或預(yù)計的******高度計；
rw為井孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/m3）；
Hw為井孔內(nèi)水或泥漿的深度（m）
9.2安裝導(dǎo)管
漏斗底距鉆孔上口，大于一節(jié)中間導(dǎo)管長度。導(dǎo)管接頭法蘭盤加錐形活套，底節(jié)導(dǎo)管下端不得有法蘭盤。采用螺旋絲扣型接頭，設(shè)防松裝置。
導(dǎo)管安裝后，其底部距孔底有 300 ～ 500mm 的空間
9.3灌注混凝土前檢查與二次清孔
導(dǎo)管就位后再次用測深孔錘測孔深。其值與清孔后測量的孔深差值即為沉淀層厚度。若其值超過規(guī)定允許值，即進(jìn)行二次清孔。當(dāng)沉淀層厚度滿足設(shè)計要求后，待監(jiān)理檢驗，即可準(zhǔn)備灌注水下混凝土。
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