(河北省地礦局石家莊綜合地質(zhì)大隊,河北省,石家莊,050085)
【摘要】鉆孔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)行開挖驗收。施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響整個工程的質(zhì)量和進(jìn)度,甚至給投資者造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會影響。本文主要論述了鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量問題,分析了其產(chǎn)生原因并提出預(yù)防措施及處理方法,并指出這些質(zhì)量問題通過加強(qiáng)現(xiàn)場管理、提升預(yù)控措施是完全可以避免的,可供同行參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁; 質(zhì)量問題; 產(chǎn)生原因; 預(yù)防措施; 處理方法
前言
鉆孔灌注樁是民用和工業(yè)建筑廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式,具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡單、設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進(jìn)行直接開挖驗收,它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。分析鉆孔灌注樁在施工過程中可能發(fā)生的事故,進(jìn)行必要的防范是保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量,確?;A(chǔ)工程安全的重要措施。影響鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量的因素很多,本文重點(diǎn)介紹的是由于施工過程因管理措施不到位、操作不規(guī)范或從業(yè)人員缺乏經(jīng)驗產(chǎn)生的問題。這些質(zhì)量問題通過提高、加強(qiáng)現(xiàn)場管理水平, 提升預(yù)防、預(yù)控措施是完全可以避免出現(xiàn)的。
1 樁體位移問題分析
1.1 產(chǎn)生原因: 樁基施工過程由于樁點(diǎn)定位不準(zhǔn)確或是鉆機(jī)導(dǎo)正系統(tǒng)有問題, 鉆機(jī)的垂直度誤差較大( 尤其是送樁較深的深基坑) 所致。
1.2 預(yù)防措施: 開孔鉆進(jìn)前必須對樁點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測校驗, 鉆機(jī)對位要準(zhǔn)確, 將鉆機(jī)調(diào)平、調(diào)穩(wěn), 使其垂直度不得大于 1% , 特殊工程控制在 0. 5%;在鉆進(jìn)過程要及時校驗、修正。
1.3 治理方法: 如位移量沒有超出樁基施工驗收規(guī)范第 6. 2. 4 條規(guī)定, 可不作處理;如超出規(guī)范要求, 報請設(shè)計人員將樁基的地梁、承臺加寬、加大。
2 樁頭滲( 冒) 水問題分析
2.1 產(chǎn)生原因:產(chǎn)生這種問題的原因較為復(fù)雜, 有的是由于樁頭混凝土內(nèi)滲漏, 有的是由于鋼筋主筋處滲漏, 有的是由于樁體周邊滲漏。其原因之一是由于樁體混凝土密實度較差, 內(nèi)存毛細(xì)孔所致;其他原因諸如基底含水層內(nèi)含水的特性、地層的透水性、深基坑降水井排布、深度及降水效果、混凝土澆筑的連續(xù)性、鉆孔泥漿的粘度、比重等都能誘發(fā)或加劇此現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2 預(yù)防措施: 混凝土級配要合理, 現(xiàn)場灌注的混凝土坍落度滿足規(guī)范、設(shè)計要求且具有良好的和易性, 灌注過程導(dǎo)管的串動頻率盡可能低,埋管深度不宜太大( 2 m~ 6 m 為宜) ;對于存在承壓水的透水地層, 鉆孔過程要合理調(diào)配泥漿比重、粘度及膠體率( 確保泥漿在土的孔隙中凝膠化, 在孔壁形成不透水膜), 基坑降水井點(diǎn)布置要合理, 使基坑內(nèi)地下水界面的下降保持一致且低于基底一定深度。
2.3 處理方法: 絕大多數(shù)工程無此問題, 即使有也只是個別樁樁頭略顯潮濕而已。個別樁在開挖剔鑿至設(shè)計標(biāo)高后呈噴射狀滲漏,這種情況需查明漏水路徑, 沿漏水路徑鉆孔然后在孔內(nèi)壓注水泥漿;有的緩慢滲漏, 如觀察 2 d~ 3 d 沒有減小或停止趨勢, 查明滲水路徑用一般的防漏材料(當(dāng)時用的是堵漏靈) 填充即可。
3 成樁直徑小于設(shè)計樁徑問題分析
3.1 產(chǎn)生原因: 鉆頭直徑小, 不合理;或者是開始鉆進(jìn)時鉆頭直徑大小適宜, 但忽略了鉆進(jìn)過程磨損, 未及時對鉆頭進(jìn)行復(fù)查、修補(bǔ), 鉆頭直徑偏小, 從而導(dǎo)致樁孔( 樁體) 直徑小于設(shè)計值。另一種情況是地層縮頸(如流塑狀軟土, 極易縮頸)導(dǎo)致樁體局部直徑小于設(shè)計值。
3.2 預(yù)防措施:合理設(shè)計鉆頭直徑 , 現(xiàn)場施工技術(shù)員、鉆機(jī)班長隨時檢查鉆頭直徑, 發(fā)現(xiàn)磨損超出要求范圍, 及時修補(bǔ);為提高鉆頭的耐磨性, 減少修補(bǔ)頻率, 建議使用合金、鎢鋼粉或金剛石鉆頭。另外, 開鉆前項目負(fù)責(zé)人, 特別是技術(shù)負(fù)責(zé)人要熟悉掌握工程地質(zhì)資料, 有針對性地制定相應(yīng)的施工工藝, 在可能縮頸的地層多提升、下放鉆具, 反復(fù)串孔, 用鉆頭清掃孔壁, 無阻滯感方可。
3.3 治理方法: 首先分析并驗證導(dǎo)致樁體直徑小于設(shè)計要求的原因, 如因鉆頭直徑小導(dǎo)致, 需按現(xiàn)有樁徑計算樁的承載力, 驗算因樁體直徑減小而造成的承載力損失, 報請設(shè)計根據(jù)樁所處構(gòu)筑物、建筑物位置, 采取相應(yīng)措施: 加厚基礎(chǔ)底板、加大承臺、地梁、加構(gòu)造筋、構(gòu)造柱等;如采取以上措施后仍不能滿足設(shè)計要求, 須補(bǔ)樁。如因地層原因?qū)е戮植靠s頸, 對承載力影響不大, 經(jīng)設(shè)計同意可不作處理。
4 樁體混凝土強(qiáng)度等級不滿足設(shè)計要求問題分析
4.1 產(chǎn)生原因:混凝土配合比不合理或是原材料不合格 ( 如砂、石子含泥量嚴(yán)重超標(biāo), 石子針片狀含量高, 水泥標(biāo)號損失等) ;或是計量不準(zhǔn)確, 執(zhí)行配合比通知單不嚴(yán)格;或是拌和好的商品混凝土在現(xiàn)場等候時間太長, 坍落度損失太大, 澆筑前擅自加水調(diào)制所致。另一種情況是樁孔內(nèi)澆筑混凝土量不足, 樁頭混漿或浮漿太厚, 剔鑿到設(shè)計標(biāo)高, 樁頭強(qiáng)度仍不能滿足設(shè)計要求。
4.2 預(yù)防措施:嚴(yán)格進(jìn)行原材料進(jìn)廠驗收, 并嚴(yán)格按原材料進(jìn)廠批次做復(fù)試檢驗, 及時根據(jù)原材料的變化調(diào)整混凝土配合比;在施工過程嚴(yán)格計量, 認(rèn)真、嚴(yán)格地執(zhí)行配合比通知單, 如采用商品混凝土, 必須對攪拌站進(jìn)行考察( 了解、掌握其原材料產(chǎn)地、生產(chǎn)過程質(zhì)量控制、管理體系是否健全, 生產(chǎn)能力是否能滿足施工要求等), 選擇具有相應(yīng)資質(zhì)和能力、有良好社會信譽(yù)的商品混凝土攪拌站。施工過程, 嚴(yán)格工序管理, 根據(jù)現(xiàn)場工序安排、準(zhǔn)備情況及混凝土供應(yīng)運(yùn)輸時間等因素訂購混凝土。樁孔下完導(dǎo)管清孔完畢20 min 之內(nèi)應(yīng)澆筑混凝土;混凝土運(yùn)輸車在現(xiàn)場等候時間加上運(yùn)輸時間不宜超過 2 h。為應(yīng)對特殊情況, 可請攪拌站在現(xiàn)場準(zhǔn)備一些減水劑、緩凝劑。
4.3 治理方法: 這個問題重在預(yù)防控制。一旦發(fā)生, 根據(jù)建筑物的安全等級及其重要程度或降低等級使用或報廢, 方法只能由設(shè)計單位提供。該情況多發(fā)生在現(xiàn)場自制混凝土的工程。如樁體采用的是商品混凝土, 則極少發(fā)生。一般情況只是樁頭強(qiáng)度等級偏低, 不滿足設(shè)計要求。這種情況, 將樁頂混漿剔鑿至新鮮混凝土面, 用高一等級的混凝土將樁截至設(shè)計標(biāo)高即可。
5 樁頂標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高問題分析
5.1 產(chǎn)生原因: 樁孔內(nèi)混凝土灌注量不足。
5.2 預(yù)防措施: 樁孔灌注前, 合理估算預(yù)計灌注量;灌注過程準(zhǔn)確計量入孔混凝土量;探測孔內(nèi)混凝土界面上升頻次要高, 采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要高, 對孔內(nèi)異常情況出現(xiàn)及時作出判斷, 及時修正預(yù)計灌注量。
5.3 治理方法: 清掉樁頭浮漿, 剔鑿至新鮮混凝土面,通過技術(shù)處理(涂抹水泥漿或其他接縫材料) 后, 用高一強(qiáng)度等級的混凝土接至設(shè)計標(biāo)高。
6 鋼筋籠標(biāo)高不符合設(shè)計要求問題分析
6.1 產(chǎn)生原因: 孔口標(biāo)高測量不準(zhǔn)確, 固定鋼筋籠吊具的尺寸有誤或脫落;或是灌注混凝土過程中, 提串導(dǎo)管掛籠和混凝土浮力使鋼筋籠上浮。
6.2 預(yù)防措施: 孔口標(biāo)高要復(fù)測準(zhǔn)確;安置鋼筋籠防脫落、上升吊具。
6.3 治理方法: 由于吊具脫落, 開完后樁頭沒有鋼筋籠的, 請具有資質(zhì)的施工單位進(jìn)行 “植筋”并經(jīng)現(xiàn)場拉拔試驗合格(試驗單位出具檢測報告);對于鋼筋籠下沉但露出樁頭的, 采取棒條焊、電渣壓力焊或氣壓焊將鋼筋籠接至設(shè)計標(biāo)高即可。
7 樁頭混凝土開裂問題分析
7.1 產(chǎn)生原因: 基坑 ( 槽 ) 開挖時, 挖掘機(jī)碰撞或開挖后剔鑿樁頭方法不當(dāng)所致。
7.2 預(yù)防措施: 基坑( 槽)開挖時, 樁體周圍 30 cm范圍的土應(yīng)人工清理;開挖后樁頭剔鑿時, 在接近樁頂標(biāo)高時, 每次剔鑿的厚度不得超過 2 cm, 禁止用大錘狠敲猛擊。
7.3 治理方法: 將有裂縫的混凝土剔掉, 用高一強(qiáng)度等級的混凝土修補(bǔ)完整。
8 結(jié)語
鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量憂患應(yīng)以防為主治為輔,施工過程中,應(yīng)當(dāng)注意對樁的成孔、灌注過程做好詳盡的記錄,這對后期的質(zhì)量評估有不可替代的作用;樁的質(zhì)量評價應(yīng)依據(jù)聲波測試,結(jié)合施工記錄和鉆芯情況進(jìn)行綜合分析,才能得出較為客觀的結(jié)論。
參考文獻(xiàn)
[1] 王洪柱. 混凝土灌注樁質(zhì)量監(jiān)督[ J] . 山西建筑, 2009, 35( 4) :248- 249.