【摘要】本文主要對鉆孔灌注樁施工過程中容易發(fā)生的鉆孔垂直度超標、孔深控制不當(dāng)、縮孔塌孔、泥漿比重控制不當(dāng)、沉渣沉瘀過厚、混凝土的配料和設(shè)計強度偏低以及灌注不當(dāng)?shù)戎饕獑栴}進行了分析,然后提出了鉆孔灌注樁的施工監(jiān)理控制要點。本文是個人的一些見解,可供同行參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁; 施工管理; 垂直度; 沉渣; 監(jiān)理;
前言
施工監(jiān)理與工程管理按照國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范施工并不存在什么困難, 然而施工質(zhì)量卻常常達不到要求, 如果施工單位在施工中能對最薄弱的環(huán)節(jié)予以關(guān)注, 予以加強, 就能收到事半功倍的效果。下面對鉆孔灌注樁的施工監(jiān)理的要點作出分析和總結(jié)。
一、鉆孔垂直度問題分析
鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載能力的重要一環(huán), 目前絕大多數(shù)的施工現(xiàn)場不檢查垂直度, 有的單位沒有檢查設(shè)備或根本不知道如何檢測, 有的單位則因測孔斜費時費力不愿做。因此, 斜率超標, 樁的受力狀態(tài)被改變, 樁頭偏位, 嚴重影響鋼筋籠的安置。為避免鉆孔傾斜, 在鉆機就位和鉆孔過程中, 要隨時注意校核鉆桿的垂直度, 發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正。對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其它硬物的情形, 施工前必須做好預(yù)案。在不均勻地層中鉆孔時, 鉆機自重大、鉆桿剛度大較為有利。進入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時,鉆速要打慢檔。處理大孤石和堅硬巖石, 采用自重大的復(fù)合式牙輪鉆或換用沖擊鉆都是有效的方法。導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。終孔后再發(fā)現(xiàn)孔斜糾正起來費時費力, 且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大, 最大達 1. 6以上。
二、孔深問題分析
在嚴重的樁基工程事故中, 孔深不到位的例子很多, 對于孔深的量測應(yīng)是監(jiān)理工作的重點, 實際操作中應(yīng)注意的問題有: ( 1)測量有誤未達到設(shè)計深度。一般施工隊常用的測繩一經(jīng)水泡就會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象, 有的收縮量可達 1 cm /1m左右, 測 50m的孔就會產(chǎn)生 0. 5m 左右的誤差。更大的測量誤差是由于測繩易斷引起的, 斷了以后不知道的人仍以斷處為起點繼續(xù)使用, 往往可差數(shù)米。采用細鋼絲測繩要當(dāng)心數(shù)標松動錯位。徹底避免誤測的辦法是在施工現(xiàn)場或附近地面上設(shè)置長度標記作為準繩, 每次終孔一定把測繩拿去核實。 ( 2)鉆孔入巖深度達不到設(shè)計要求, 更多的是由于地層分布不均勻, 如巖層分布成傾斜狀或起伏變化劇烈導(dǎo)致判斷失誤。入巖深度的控制因鉆孔工藝不同而有所區(qū)別。反循環(huán)工藝和沖擊鉆成孔的樁, 可采用巖樣鑒別法。此外, 還需注意每個樁的入巖和終孔的巖樣最好留樣備案,直至工程使用正常, 沉降穩(wěn)定。正循環(huán)工藝成孔的樁由于取不到完整巖樣確定嵌巖深度很困難。較可靠的辦法是認真分析鉆探資料, 根據(jù)各鉆孔土層分布情況綜合評判場地地質(zhì)概況, 然后做出巖層分布的等高線圖, 按等高線圖確定成孔深度。因本法有一定的隨機性, 應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù), 有時尚需適當(dāng)補充鉆探孔, 并可用取芯鉆頭直接取巖芯判定。
三、 孔徑問題分析
與孔徑有關(guān)的質(zhì)量問題有: 1、由于孔徑小于規(guī)范要求, 樁的截面縮小, 承載能力降低, 實際上降低了樁的安全系數(shù)。 2、軟弱土層一般都在地層上部, 縮徑易造成樁身抗壓強度不夠而破壞。3、由于孔徑達不到要求, 導(dǎo)致鋼筋籠無保護層, 樁的長期承載力受到影響。防治的主要措施是加強對孔徑的檢測與控制,提高泥漿質(zhì)量, 增大泥漿比重和粘性及稠度。鉆頭直徑應(yīng)適當(dāng)加大, 也可采用處理孔斜的導(dǎo)正器法, 在導(dǎo)正器上焊一定數(shù)量的合金刀片, 在鉆進或起鉆的過程中起掃孔作用。此外在易于產(chǎn)生縮孔的土層中施工,減少空孔時間也是非常重要和有效的措施。
四、泥漿問題分析
在鉆孔灌注樁的施工中, 無論對于成孔質(zhì)量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮, 泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。目前樁基施工隊伍絕大多數(shù)缺乏對泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視, 泥漿質(zhì)量差, 其后果是:( 1) 形成不了護壁泥膜或形成的泥皮粘附力差, 易于脫落, 導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差, 在砂性土地層易于塌壁, 在流塑狀黏土層則易于縮孔。 ( 2)泥漿稠度大、比重大, 含砂率高, 形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大, 大大降低了樁的側(cè)摩阻力。 ( 3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附, 導(dǎo)致鋼筋與混凝土握裹力降低。 ( 4)泥漿比重過大, 使得混凝土水下灌注阻力增大, 降低混凝土的流動半徑, 使混凝土骨料大部分堆積在樁芯部位, 而鋼筋籠外幾乎無骨料, 不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。因此, 對泥漿質(zhì)量的管理決不是個小問題, 監(jiān)理一定要嚴格要求施工單位按規(guī)范要求嚴格控制。
五、沉渣與沉淤問題分析
沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖土, 主要是砂、礫石和碎巖屑等, 而沉淤則是比重大、稠度大的劣質(zhì)泥漿由于空孔時間過長沉淀而成的流塑狀混合物, 沉淤的厚度往往大于沉渣, 沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層, 能導(dǎo)致端承力減小甚至喪失殆盡。沉淤的控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少空孔時間。沉渣的清除采用反循環(huán)成孔工藝能達到較好的效果。為此, 可采用正循環(huán)成孔, 氣舉反循環(huán)清孔的工藝。此法現(xiàn)場只需增加一臺 6 m3的空壓機即可, 費用不大, 簡便易行, 效果良好。采用該法的關(guān)鍵是控制好孔內(nèi)泥漿面的落降, 落降快、落差大則易塌孔, 因此補漿要跟上, 而且抽渣時間要短。
六、混凝土灌注問題分析
混凝土灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。首先必須嚴格按設(shè)計強度配制混凝土。許多施工單位都是現(xiàn)場攪拌混凝土, 其常見問題是: ( 1)砂石的含泥量偏大; ( 2)配料的計量不準確; ( 3)水泥保管不善受潮。目前最常見的水下混凝土灌注法的缺點是:( 1) 在向大斗投料過程中, 混凝土的絕大多數(shù)勢能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉, 混凝土料落入導(dǎo)管中不連續(xù), 形不成較大的沖擊能量, 使混凝土沒有足夠的力量向四周擠壓、擴散。此外, 還容易使樁身不均勻。 ( 2) 絕大多數(shù)混凝土料要經(jīng)過反彈再落入導(dǎo)管, 容易造成混凝土離析和堵管。 ( 3) 吊臂上下移動速度慢, 產(chǎn)生不了大的加速度, 因此混凝土料的下落沒有足夠的超壓, 造成混凝土料在導(dǎo)管附近堆積成鐘形斷面。由于不能將隔層水平頂升, 在鐘形斷面塌落時容易裹入泥漿, 造成夾泥芯。
七、結(jié)語
近幾年, 隨著大批高層建筑及高等級公路建設(shè)的發(fā)展, 鉆孔灌注樁得到了廣泛應(yīng)用。但在施工過程中因工藝落后、地下施工情況難以控制等原因仍存在較多問題, 本文著重從監(jiān)理的角度, 對鉆孔灌注樁施工中的主要問題進行探討。綜上所述, 為了保證鉆孔灌注樁的樁身質(zhì)量, 監(jiān)理單位應(yīng)做到: ( 1)對施工單位鉆孔設(shè)備鉆頭的切削性能、泥漿的處理設(shè)備以及與施工效率和質(zhì)量有關(guān)的機具、儀器等都應(yīng)進行檢查。( 2) 不同的施工方法其效率和質(zhì)量有很大差異, 監(jiān)理應(yīng)從施工方法著手進行預(yù)先控制。( 3)認真研究質(zhì)量檢測設(shè)備的準確性和可靠性, 如大小應(yīng)變動測的適用范圍等。檢測結(jié)果不準確易引起糾紛, 處理不當(dāng)會降低安全度, 留下工程隱患。( 4)提高和完善管理水平, 應(yīng)以工序控制和事前控制為主, 建立系統(tǒng)化的動態(tài)管理制度和方法。 ( 5)樁的施工過程中既要做到嚴格監(jiān)理、關(guān)鍵工序進行旁站, 又要熱情服務(wù), 把質(zhì)量隱患消除在萌芽中。