【摘 要】本文重點(diǎn)介紹了橋梁鉆孔灌注樁水下混凝土施工中,產(chǎn)生斷樁質(zhì)量問(wèn)題的原因、預(yù)防措施及處理方法,供廣大同仁參考。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;斷樁;預(yù)防措施及處理方法
鉆孔灌注樁系指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔在地基土中形成樁孔,并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,是按成樁方法分類而定義的一種樁型。斷樁是成樁后經(jīng)檢測(cè),樁身局部沒(méi)有混凝土,存在泥夾層,或截面斷裂的現(xiàn)象,是最嚴(yán)重的一種成樁缺陷,直接影響結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的承載力,因此,必須加以預(yù)防及處治。
1 斷樁原因分析
1.1 混凝土坍落度太小,骨料太大,運(yùn)輸距離過(guò)長(zhǎng),混凝土和易性差,致使導(dǎo)管堵塞,疏通堵管再澆筑混凝土?xí)r,中間就會(huì)形成夾泥層。
1.2 計(jì)算導(dǎo)管埋管深度時(shí)出錯(cuò),或盲目提升導(dǎo)管,使導(dǎo)管脫離混凝土面,再澆筑混凝土?xí)r,中間也會(huì)形成夾泥層。
1.3 鋼筋籠將導(dǎo)管卡住,強(qiáng)力拔管時(shí),使泥漿混入混凝土中。
1.4 導(dǎo)管接頭處滲漏,泥漿進(jìn)入管內(nèi),混入混凝土中。
1.5 攪拌設(shè)備故障且無(wú)備用設(shè)備引起混凝土供應(yīng)中斷,不能連續(xù)澆筑,中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成堵管事故。
1.6 混凝土澆筑時(shí)間超過(guò)首批混凝土初凝時(shí)間。
2 預(yù)防措施
2.1 水下混凝土配置時(shí)原材料的控制:
水泥采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥,采用礦渣硅酸鹽水泥時(shí),應(yīng)采取防離析措施;粗集料宜選用卵石,最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6~1/8和鋼筋最小凈距的1/4,同時(shí)不應(yīng)大于37.5mm;細(xì)集料宜采用級(jí)配良好的中砂。
2.2 混凝土配合比,應(yīng)在保證混凝土順利灌注的條件下,按相關(guān)規(guī)定計(jì)算確定。摻用外加劑、粉煤灰等材料時(shí),其技術(shù)條件及摻用量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。經(jīng)試驗(yàn)可摻配適量緩凝劑。
2.3 混凝土拌和物應(yīng)具有良好的和易性,灌注時(shí)能保持足夠的流動(dòng)性,其坍落度為:當(dāng)樁孔直徑D<1.5m時(shí),宜為180~220mm; D≥1.5m時(shí),宜為160~200mm,且應(yīng)充分考慮氣溫、運(yùn)距及施工時(shí)間的影響導(dǎo)致的坍落度損失; 混凝土運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí),要檢查其均勻性和坍落度,不符合要求時(shí)不得使用 。
2.4 水下混凝土灌注時(shí),其灌注時(shí)間不得超過(guò)首批混凝土的初凝時(shí)間;首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度1.0m以上的需要,所需混凝土數(shù)量按式2.4計(jì)算:
V=πD2∕4×(H1+H2)+πd2∕4×h1 (2.4);
式中:V--灌注首批混凝土所需數(shù)量(m3);
D—樁孔直徑(m);
H1—樁孔底至導(dǎo)管底端間距,一般為0.3~0.4m;
H2—導(dǎo)管初次埋置深度(m);
d—導(dǎo)管內(nèi)徑(m);
h1—樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí),導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外(或泥漿)壓力所需的高度(m);h1= Hw×γw/γc , Hw:樁孔內(nèi)水或泥漿的深度(m);γw :樁孔內(nèi)水或泥漿的重度(kN/m3);γc :混凝土拌合物的重度,取24kN/m3 。
首批混凝土入孔后,應(yīng)連續(xù)灌注,不得中斷。灌注過(guò)程中,應(yīng)保持孔內(nèi)的水頭高度;導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2~6m,并應(yīng)隨時(shí)測(cè)探樁孔內(nèi)混凝土面的位置,及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深。
2.5 在鋼筋籠制作時(shí),一般要采用對(duì)焊,以保證焊口平順。當(dāng)采用搭接焊時(shí),要保證焊縫不要在鋼筋籠內(nèi)形成錯(cuò)臺(tái),以防鋼筋籠卡住導(dǎo)管。當(dāng)鋼筋籠卡住導(dǎo)管時(shí),可設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管,使之脫離鋼筋籠。
2.6 導(dǎo)管的直徑應(yīng)根據(jù)樁徑和集料的最大粒徑確定,盡量采用大直徑導(dǎo)管;對(duì)每節(jié)導(dǎo)管進(jìn)行組裝編號(hào),導(dǎo)管安裝完畢后要建立復(fù)核和檢驗(yàn)制度。導(dǎo)管使用前,要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行檢漏和抗拉力試驗(yàn),以防導(dǎo)管滲漏。
2.7 在提拔導(dǎo)管時(shí)要通過(guò)測(cè)量混凝土的灌注深度及已拆下導(dǎo)管的長(zhǎng)度,認(rèn)真計(jì)算提拔導(dǎo)管的長(zhǎng)度,嚴(yán)禁不經(jīng)測(cè)量和計(jì)算而盲目提拔導(dǎo)管。
2.8 當(dāng)混凝土堵塞導(dǎo)管時(shí),可采用拔插抖動(dòng)導(dǎo)管(注意不可將導(dǎo)管口拔出混凝土面)疏通,當(dāng)所堵塞的導(dǎo)管長(zhǎng)度較短時(shí),也可以用型鋼插入導(dǎo)管內(nèi)來(lái)疏通,也可以在導(dǎo)管上固定附著式振搗器進(jìn)行振動(dòng)來(lái)疏通導(dǎo)管內(nèi)的混凝土。
2.9 關(guān)鍵設(shè)備如混凝土攪拌設(shè)備、發(fā)電機(jī)、運(yùn)輸車輛等要有備用;材料(砂、石、水泥等)要準(zhǔn)備充足,以保證混凝土能連續(xù)灌注。
3 處理方法
3.1 當(dāng)斷樁位置在地下水位以上時(shí),如果樁的直徑較大(一般在1m以上),可抽調(diào)樁孔內(nèi)泥漿,在鋼筋籠的保護(hù)下,人下到樁孔中,對(duì)先前澆筑的混凝土面進(jìn)行鑿毛處理并清洗鋼筋,然后繼續(xù)澆筑混凝土。
3.2 當(dāng)斷樁位置在地下水位以下時(shí),可用直徑較原樁直徑稍小的鉆頭,在原樁位處鉆孔,鉆至斷樁部位以下適當(dāng)深度時(shí),重新清孔,并在斷樁部位增設(shè)一節(jié)鋼筋籠,籠的下半截埋入新鉆的孔中,然后繼續(xù)澆筑混凝土。
3.3 當(dāng)導(dǎo)管被鋼筋籠掛住時(shí),如果鋼筋籠埋入混凝土中不深,可提起鋼筋籠,轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管,使導(dǎo)管脫離。如果鋼筋籠埋入混凝土中很深,只好放棄導(dǎo)管。
3.4 灌注樁因嚴(yán)重塌方而斷樁或?qū)Ч馨纬龊笾匦路湃雽?dǎo)管時(shí)均形成斷樁,是否需要在原樁外側(cè)補(bǔ)樁,需經(jīng)檢測(cè)后與有關(guān)單位商定。
4 結(jié)語(yǔ)
百年大計(jì),質(zhì)量第一,我們應(yīng)高度重視質(zhì)量安全,從質(zhì)量管理體系、原材料及材料試驗(yàn)控制、施工工藝、混凝土實(shí)體質(zhì)量等方面進(jìn)行防治,避免各類質(zhì)量事故的發(fā)生,確?;炷两Y(jié)構(gòu)物的耐久性、安全性、可靠性。
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