【摘要】本文主要闡述了在鉆孔灌注樁灌注施工過程中常見孔壁坍塌、鋼筋籠上浮、出現(xiàn)斷樁與夾泥層等質(zhì)量事故以及堵管、導(dǎo)管掉管或?qū)Ч芴崧┑仁┕な鹿剩ㄟ^對各種事故原因的分析,提出相應(yīng)預(yù)防措施,以確保工程施工順利進(jìn)行,提高工程質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】灌注樁;混凝土;事故預(yù)防;施工工藝
1 鉆孔灌注樁常見事故
1.1孔壁坍塌
主要原因:土質(zhì)松散,泥漿護(hù)壁不好,孔內(nèi)水位下降,鉆進(jìn)速度過快、空鉆時間過長,成孔后待灌時間過長和灌注時間過長使孔內(nèi)靜水壓力失去平衡引起孔壁坍塌。
1.2鋼筋籠上浮
主要原因:①混凝土流動性過小,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大,鋼筋籠被混凝土拖頂上升;②由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土從導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。
1.3斷樁與夾泥層
主要原因:①泥漿過稠,增加了灌注混凝土的阻力,如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊,因此,在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動不暢等現(xiàn)象,有時甚至灌滿導(dǎo)管還是不行,最后只好提取導(dǎo)管上下振擊,由于導(dǎo)管內(nèi)儲存大量混凝土,一旦混凝土沖出導(dǎo)管后,就會沖破泥漿最薄弱處,并將泥漿夾裹于混凝土內(nèi),造成夾泥層;②灌注混凝土過程中,因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因;③灌注時間過長,而上部混凝土已接近初凝,形成硬殼,而且隨時間增長,泥漿中殘渣將不斷沉淀,從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物,造成混凝土灌注極為困難,造成堵管與導(dǎo)管拔不上來,引發(fā)斷樁事故。
1.4常見導(dǎo)管事故
1.4.1堵管
堵管在灌注過程中較常發(fā)生,其主要原因是:①混凝土質(zhì)量欠佳;②混凝土供應(yīng)不及時;③導(dǎo)管進(jìn)水;④初灌混凝土堵管。
1.4.2導(dǎo)管提不動或掉管
主要原因是:①混凝土埋深太大;②機(jī)械故障,機(jī)械故障使混凝土供應(yīng)持續(xù)時間太長使混凝土初凝;③法蘭盤被鋼筋籠勾??;④塌孔造成導(dǎo)管深埋;⑤漏斗與導(dǎo)管、導(dǎo)管與導(dǎo)管間的螺栓未擰緊導(dǎo)致強(qiáng)度不足,使導(dǎo)管在提升時螺栓滑落或斷裂。
1.4.3導(dǎo)管無混凝土埋深
無混凝土埋深將導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水,而發(fā)生斷樁質(zhì)量事故,其主要原因為測深、計算錯誤。
2 預(yù)防措施
2.1防止孔壁坍塌
(1)在松散易坍的土層中,適當(dāng)埋深護(hù)筒,用粘土密實填封護(hù)筒四周,使用優(yōu)質(zhì)的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。
(2)搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時,應(yīng)防止變形,安放要對準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
(3)成孔后,待灌時間一般不應(yīng)大于3h,并控制混凝土的灌注時間,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時間。并隨時注意控制泥漿的和比重。
2.2防止鋼筋籠上浮
(1)鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確,并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時流動性變小。
(2)導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m,不宜大于5m和小于1m?;炷两咏\時,控制導(dǎo)管埋深在1.5~2.0m。當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2~3m時,應(yīng)及時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。
(3)當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時,應(yīng)立即停止灌注,并準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高,提升導(dǎo)管后再進(jìn)行灌注,上浮現(xiàn)象即可消除。
2.3防止斷樁與夾泥層及導(dǎo)管事故
(1)灌注前要認(rèn)真清孔,嚴(yán)格控制泥漿比重,防止孔壁坍塌。
(2)配制備用導(dǎo)管,施工現(xiàn)場必須配一套備用導(dǎo)管。
(3)防止導(dǎo)管法蘭盤被鋼筋籠勾住嚴(yán)格控制鋼筋籠的施工質(zhì)量,在灌注過程中,導(dǎo)管的連接應(yīng)平直、可靠,平穩(wěn)提升導(dǎo)管避免勾帶鋼筋籠。
(4)導(dǎo)管防漏導(dǎo)管壁厚按孔深計算,采用一定厚度的鋼板制成,一般不小于3mm。灌注前應(yīng)對拼接順直的導(dǎo)管進(jìn)行嚴(yán)格檢查,做水密、水壓試驗,其壓強(qiáng)應(yīng)在1.5倍水深壓強(qiáng),持續(xù)時間15min左右,發(fā)現(xiàn)不合格時應(yīng)及時調(diào)換。導(dǎo)管使用后應(yīng)及時清除管壁內(nèi)外粘附的混凝土殘漿。導(dǎo)管的壁厚、連接部位絲扣應(yīng)定期測定、檢查,不符要求的要及時處理。
(5)導(dǎo)管提升用兩根鋼絲繩對稱套扣提升導(dǎo)管。
(6)控制導(dǎo)管埋深正常灌注時,一般導(dǎo)管埋深控制在2~4m為宜。導(dǎo)管應(yīng)勤提勤拆。
(7)防止機(jī)具故障
①混凝土漏斗應(yīng)有足夠的剛度,宜用4~6mm的鋼板制成圓錐形或棱錐形,在距漏斗上口的15cm處的外面兩側(cè)對稱地焊吊環(huán)各一個,容量應(yīng)能滿足混凝土的初灌量要求。漏斗與導(dǎo)管的連接應(yīng)可靠。導(dǎo)管分節(jié)長度應(yīng)便于拆裝和搬運(yùn)、并小于導(dǎo)管提升設(shè)備的提升高度,中間節(jié)一般長2m左右,下端節(jié)可加長至4~6m,漏斗下可配長約1m的上端節(jié)導(dǎo)管,以便調(diào)節(jié)漏斗的高度;②控制和測量孔內(nèi)混凝土的上升情況,應(yīng)采用重量不小于1kg的圓錐形測錘及標(biāo)準(zhǔn)水文測繩測定,并定期校對測繩;③工地現(xiàn)場應(yīng)有備用的易損配件和主要機(jī)具,如鋼絲繩、攪拌機(jī)、起吊機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)械等,灌注平臺上應(yīng)備有振動器、鋼釬等。
(8)提高人員素質(zhì),避免人為因素所造成的事故。
3 材料質(zhì)量與灌注過程的控制
a.進(jìn)場的材料應(yīng)嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行級配和強(qiáng)度試驗
混凝土粗骨料宜選用堅硬碎石或卵石。粗骨料的顆粒級配和針、片狀顆粒含量及含泥量應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。鉆孔灌注樁的水下混凝土屬大流動性混凝土,若骨料粗則孔隙大,漿液易與骨料離析,結(jié)果是塌落度大而流動性并不一定好。因此,粗骨料粒徑不應(yīng)大于40mm,且不易大于鋼筋籠主筋最小凈距的1/3。有條件時,宜優(yōu)先采用5~25mm粒徑連續(xù)的碎石,則孔隙較小,在同樣條件下拌制的混凝土不宜離析,其和易性有明顯改善。
細(xì)骨料應(yīng)選用級配合理,質(zhì)地堅硬,顆粒潔凈的天然中粗砂。水泥符合GB175-85的規(guī)定。水泥進(jìn)場時,必須附有水泥出廠合格證,當(dāng)水泥出廠日期超過三個月或?qū)λ噘|(zhì)量有懷疑時,應(yīng)視不同情況取樣復(fù)驗,復(fù)驗合格后方可使用。水泥在儲運(yùn)過程中應(yīng)做好防雨、防潮措施?;炷僚淞蠎?yīng)由專人認(rèn)真計量,塌落度控制在18~20cm。條件允許時,宜優(yōu)先采用商品混凝土。
b.混凝土初灌量應(yīng)能保證混凝土灌入后,導(dǎo)管埋入混凝土深度為不少于0.8~1.3m,導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱和管外泥漿柱壓力平衡。
c.混凝土灌入前應(yīng)先在漏斗內(nèi)灌入0.1~0.2 m3的1∶1.5水泥砂漿,然后再灌入混凝土。開始灌注混凝土后,應(yīng)緊湊、連續(xù)地進(jìn)行,單樁混凝土灌注時間不宜超過8h,否則應(yīng)加入一定的外加劑。
d.混凝土灌注過程中應(yīng)經(jīng)常測定和控制混凝土面上升情況,嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深。并做好詳細(xì)記錄,隨時觀測孔內(nèi)水位變化。
e.提升導(dǎo)管時應(yīng)保持軸線豎直和位置居中,并逐步提升。
f.在灌注將近結(jié)束時,導(dǎo)管外泥漿稠度增大,混凝土灌注困難,可用水沖法稀釋泥漿,并且提高灌注落差,使灌注工作順利進(jìn)行。當(dāng)混凝土灌注達(dá)到所需標(biāo)高時,應(yīng)經(jīng)測定確認(rèn)符合要求(水下灌注混凝土的實際樁頂標(biāo)高應(yīng)高出樁頂設(shè)計標(biāo)高0.5m左右)方可停止灌注。
4 結(jié)束語
鉆孔灌注樁的施工現(xiàn)在已是一種十分成熟可靠的工藝了,它從為少數(shù)大型企業(yè)掌握的施工技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在為大部分施工企業(yè)和個體隊伍都能應(yīng)用的工藝,應(yīng)用到各種工程領(lǐng)域。然而要很好地控制好施工中各個質(zhì)量環(huán)節(jié),避免發(fā)生質(zhì)量事故,也不是一蹴而就的,必須在大量的施工實踐中不斷摸索和積累經(jīng)驗,從實踐中來到實踐中去,將經(jīng)驗、理論和實際相結(jié)合,具體問題具體分析,嚴(yán)格控制和管理好施工中的各個細(xì)節(jié),嚴(yán)格按照規(guī)程和規(guī)范施工,加強(qiáng)過程控制,不斷積累和總結(jié)經(jīng)驗,才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)工程和精品工程。