高 瑋

[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁;施工技巧;施工技術(shù);質(zhì)量控制

近年來隨著我國道路橋梁的迅猛發(fā)展,鉆孔灌注樁在我國現(xiàn)階段的公路橋梁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用非常廣泛,鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度。因此,要求基礎(chǔ)施工技術(shù)人員加強施工質(zhì)量管理,抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,力爭將隱患消除在成樁之前。

一、成孔質(zhì)量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設(shè)計要求等,還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項工作。

1.采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

2.確保樁身成孔垂直精度。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求,應(yīng)采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

3.確保樁位、樁頂標高和成孔深度。在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鉆具時碰撞了孔壁,就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測繩復核成孔深度。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象,除了在復核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外,還根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料,隨時調(diào)整鉆進速度,并描繪出鉆進成孔時間曲線。

4.鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放。鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,檢查合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確地吊放在設(shè)計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的,因此,吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標高的變化而改變,所以應(yīng)根據(jù)底梁標高逐根復核吊環(huán)長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設(shè)計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當?shù)醴攀茏钑r,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應(yīng)停止吊放并尋找原因,如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。

5.灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用,可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鉆孔樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標:黏度測定17~20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行。配合比設(shè)計。

灌注樁成孔至設(shè)計標高,應(yīng)充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10~1.20,測得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后,應(yīng)立即進行水下混凝土的灌注工作。

二、成樁質(zhì)量的控制

1.為確保成樁質(zhì)量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告)。

2.鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整。

3.為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象,在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋入深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m~10m時,應(yīng)及時將坍落度調(diào)小至12cm~16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數(shù)。

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目,質(zhì)量檢查比較困難,如樁的各種動測方法基本上都是在一定的假設(shè)計算模型的基礎(chǔ)上進行參數(shù)測定和檢驗,并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗來分析和判讀實測結(jié)果,同一個樁基工程,各檢測單位用同一種方法進行檢測,由于技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗的差異,其結(jié)論偏差很大的情況也時有發(fā)生。通過十幾年來幾十個鉆孔灌注樁工程的施工實踐,得出這樣一個結(jié)論,即加強樁基工程檢測是一個手段,要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,其關(guān)鍵還在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責任心,以防為主,對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

(編輯/永安;實習編輯/景玉)