【摘 要】分析主要影響鉆孔灌注樁樁身施工質(zhì)量的原因,提出如何在施工過程中預(yù)防和控制的相關(guān)技術(shù)措施。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;質(zhì)量;預(yù)控
引言
鉆孔灌注樁具有低噪聲、低擾動、施工安全性能高等諸多優(yōu)點(diǎn),因此在地基加固中被廣泛采用。但由于鉆孔灌注樁施工環(huán)節(jié)多、隱蔽性強(qiáng)、施工技術(shù)要求高,短時間內(nèi)需要灌注完成樁體,無法直觀對其質(zhì)量進(jìn)行控制,再者受人為因素干擾較多,所以很容易出現(xiàn)諸多質(zhì)量問題,對建筑物安全構(gòu)成巨大隱患。以下分析鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量通病及預(yù)控措施,切實抓好施工環(huán)節(jié)的控制,確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。
一、鉆孔灌注樁施工工藝現(xiàn)狀
隨著工業(yè)的發(fā)展和高層建筑的不斷增加,基礎(chǔ)的重要性和安全等級越來越高,但大部分地基條件比較差,地表以下存在厚度很大的軟弱土層,而鉆孔灌注樁工藝依靠自身的優(yōu)勢,在鐵路橋梁與高層建筑地基處理中發(fā)揮著舉足輕重的作用。但若在施工過程中不預(yù)防、不預(yù)控,將發(fā)生孔徑偏小、鋼筋籠碰坍樁孔、鋼筋籠位置不符合要求、導(dǎo)管進(jìn)水、導(dǎo)管堵管、鋼筋籠上浮、斷樁等質(zhì)量問題,造成樁基承載力下降,影響工程質(zhì)量和安全。
二、通病的產(chǎn)生與預(yù)控
1、孔徑偏小
1.1產(chǎn)生原因分析
(1)鉆孔樁機(jī)鉆頭的切割直徑偏小。鉆頭的扶正環(huán)和翼板上堆焊硬質(zhì)合金時露出量太少,導(dǎo)致切削土體直徑偏小。
(2)水頭壓力不足,對孔壁的靜水壓力偏低,導(dǎo)致孔壁縮頸。
(3)塑性土膨脹導(dǎo)致孔徑縮小。
1.2預(yù)控措施
(1)樁機(jī)進(jìn)場后對其鉆頭直徑進(jìn)行測量檢驗,并在施工期間不定期復(fù)核其尺寸。
(2)調(diào)節(jié)泥漿比重,確保泥漿能保持孔壁的平衡。
(3)終孔時增加泵量,快速成孔,在終孔的清孔期間,孔壁形成泥漿護(hù)壁,不易滲水,土體難以膨脹。如出現(xiàn)縮徑,可采取上下多次掃孔的辦法,擴(kuò)大孔徑。
2、孔底沉淤
2.1產(chǎn)生原因分析
終孔驗收后,拆除鉆桿吊放鋼筋籠,待灌注水下混凝土的過程中,長時間會導(dǎo)致孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質(zhì)量。
2.2預(yù)控措施
一次清孔后,利用帶有配重的測繩進(jìn)行沉渣測量,如不符合要求,須進(jìn)行第二次清孔。第二次清孔利用導(dǎo)管連通泥漿泵,底部導(dǎo)管距孔底0.4~0.5m,進(jìn)行泥漿循環(huán),反復(fù)測量直至沉渣厚度滿足要求。
3、鋼筋籠碰坍樁孔
3.1產(chǎn)生原因分析
(1)孔壁傾斜或者孔壁出現(xiàn)縮孔,鋼筋籠擾動土體而導(dǎo)致坍孔。
(2)吊放鋼筋籠使用單點(diǎn)起吊,鋼筋籠入孔垂直度無法保證,單側(cè)碰撞孔壁引起坍孔。
(3)鋼筋籠入孔時泥漿比重及泥漿水位無保證,導(dǎo)致坍孔。
3.2預(yù)控措施
(1)鉆孔過程中嚴(yán)格控制垂直度,使孔壁較規(guī)則。
(2)鋼筋籠起吊應(yīng)采用三點(diǎn)起吊,保證鋼筋籠垂直入孔。
(3)鋼筋籠入孔前反復(fù)測量泥漿比重及標(biāo)記泥漿水位,達(dá)到要求后方可下鋼筋籠,在下鋼筋籠時密切觀察。
4、鋼筋籠位置不符合要求
4.1產(chǎn)生原因分析
(1)當(dāng)設(shè)計采用鋼筋籠不是全樁長,樁機(jī)工人可能在成孔驗收時會在探孔器下端通過給測繩打結(jié)或者在護(hù)筒液面處調(diào)換測繩上的數(shù)字標(biāo)簽,從而縮短孔深致使鋼筋籠實際所處位置不符合設(shè)計意圖。
(2)鋼筋籠的耳筋高度不夠或者保護(hù)塊支墊質(zhì)量和數(shù)量不滿足要求,使保護(hù)層過大或過小。
(3)當(dāng)鉆機(jī)施工平臺高于設(shè)計樁頂標(biāo)高,在灌注混凝土前須焊接吊筋來保證鋼筋籠頂面標(biāo)高,然而焊接人員可能由于失誤或者節(jié)省材料而造成吊筋縮短。
4.2預(yù)控措施
(1)終孔驗收時應(yīng)先對測繩仔細(xì)檢查,然后連接在探孔器底部對孔深進(jìn)行測量,確認(rèn)滿足要求后才可以下鋼筋籠。
(2)鋼筋籠驗收時對耳筋的高度或者墊塊的連接質(zhì)量與數(shù)量進(jìn)行檢查,確保鋼筋保護(hù)層厚度。
(3)準(zhǔn)確計算吊筋長度,然后檢查吊筋長度、焊接質(zhì)量,隨后檢查吊筋頂與樁機(jī)連接的可靠性。
5、導(dǎo)管進(jìn)水
5.1產(chǎn)生原因分析
(1)首批混凝土灌注,封底混凝土總量偏小,導(dǎo)致混凝土未及時埋住導(dǎo)管下口,使導(dǎo)管進(jìn)水。
(2)灌注混凝土有間歇停頓,造成導(dǎo)管內(nèi)有空氣,隨著接下來混凝土的擠壓形成壓力,沖破兩節(jié)導(dǎo)管間套有的封水橡皮墊,從而導(dǎo)管進(jìn)水。
(3)導(dǎo)管進(jìn)場后未進(jìn)行水密性試驗。
(4)灌注混凝土?xí)r拆導(dǎo)管過快,導(dǎo)管下口脫離混凝土液面。
5.2預(yù)控措施
(1)確保首批灌注的混凝土總方量,能滿足填充導(dǎo)管下口與樁孔底面空間,同時使導(dǎo)管下口被埋深度≥1m的需要。導(dǎo)管安設(shè)完畢后,導(dǎo)管下口距樁底一般不超過0.4m。
(2)當(dāng)混凝土灌注時應(yīng)連續(xù)而均勻的進(jìn)行,保證混凝土的不間斷灌注。
(3)導(dǎo)管進(jìn)場后,對導(dǎo)管進(jìn)行拼接然后對每節(jié)導(dǎo)管分別編號,并完成導(dǎo)管的水密性、承壓性、接頭抗拉強(qiáng)度的試驗,對不合格的導(dǎo)管節(jié)不予使用。
(4)在提升導(dǎo)管前,用標(biāo)準(zhǔn)測錘(錘重不小于5kg,繩索使用質(zhì)輕,拉力強(qiáng),浸水無彈性的尼龍繩)測準(zhǔn)混凝上液面的深度,從而控制導(dǎo)管提升高度,始終使導(dǎo)管下口埋深混凝上不小于2m。
6、導(dǎo)管堵管
6.1產(chǎn)生原因分析
(1)混凝土離析,在灌注前未充分?jǐn)嚢瑁捷^大的粗骨料過多集中致使導(dǎo)管堵塞。
(2)灌注間歇時間過長,混凝土初凝導(dǎo)管內(nèi)阻力增大而導(dǎo)致堵塞,更甚至混凝土與導(dǎo)管下部凝結(jié),導(dǎo)管無法拔起。
6.2預(yù)控措施
(1)混凝土到達(dá)現(xiàn)場后應(yīng)立即進(jìn)行坍落度試驗,保證坍落度在18~22mm之間,并具有良好的和易性。灌注前應(yīng)快速攪拌混凝土,防止混凝土在途中離析。
(2)混凝土灌注的連續(xù)性,之間的停歇不宜大于30分鐘。
7、鋼筋籠上浮
7.1產(chǎn)生原因分析
混凝土經(jīng)導(dǎo)管向下灌注時,導(dǎo)管外混凝土?xí)a(chǎn)生一種頂托力。這種頂托力隨灌注混凝土相對勢能的大小,入孔速度的快慢、上升混凝土液面標(biāo)高的變化而變化。當(dāng)頂托力大于鋼筋籠的重力時,鋼筋籠上浮。
7.2預(yù)控措施
鋼筋籠入孔后應(yīng)將鋼筋主筋上端在孔口處與護(hù)筒連接固定。灌注混凝土?xí)r,當(dāng)混凝土液面距離鋼筋籠底1m時,應(yīng)放慢混凝土灌注速度,并使導(dǎo)管保持較大埋深,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的頂托。當(dāng)混凝土埋深至鋼筋籠底部2~3m時,應(yīng)及時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底部以上,但注重導(dǎo)管埋入混凝土表面應(yīng)不小于2m,不大于6m。
8、斷樁
8.1產(chǎn)生原因分析
(1)混凝土級配不良,由于離析或者導(dǎo)管進(jìn)水導(dǎo)致樁身混凝土中斷。
(2)灌注時間過長,首批混凝土已初凝,在初凝層表面由于泥漿的沉淀而形成泥漿隔離層,在接下來的灌注中,導(dǎo)管的提升造成混凝土不能及時封堵而使泥漿混入造成斷樁。
(3)由于灌注中斷時間過長,底部混凝土已初凝,而由于阻力和凝結(jié)引起導(dǎo)管堵塞,從而引發(fā)斷樁事故。
8.2預(yù)控措施
(1)嚴(yán)格檢查混凝土的配合比及坍落度,確保符合要求。
(2)灌注混凝上與提升導(dǎo)管,應(yīng)隨時掌握導(dǎo)管埋入深度,精確控制好導(dǎo)管埋深,避免導(dǎo)管埋入過深或過淺,力爭做到連續(xù)灌注。
(3)提高混凝土澆注速度,保證快速連續(xù)澆注,使混凝土和泥漿一直保持流動狀態(tài),以防導(dǎo)管堵塞。
三、結(jié)語
鉆孔灌注樁的施工優(yōu)點(diǎn)眾多、應(yīng)用廣泛、工藝日趨完善、重點(diǎn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)大都采用此工藝,但施工環(huán)節(jié)多、工序復(fù)雜,成樁質(zhì)量受多因素干擾,其中以人為因素為首,所以為避免產(chǎn)生質(zhì)量缺陷及質(zhì)量事故,需對人員和各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量預(yù)控,并完成樁體的檢測。
作者簡介:
馬鑫(1984-),男,寧夏中衛(wèi)人,助理工程師,2007年7月畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院道路與橋梁專業(yè),現(xiàn)從事市政道路橋梁的質(zhì)量安全監(jiān)督管理工作。