浙江省圍海建設(shè)集團股份有限公司
摘要:近幾年,在沿海地帶出現(xiàn)了很多圍墾工程,如果地基條件不好,那么在水閘建造過程中,便會加大處理難度,一旦未能處理好,地基可能出現(xiàn)整體滑動、局部破壞現(xiàn)象,其穩(wěn)定性無法確保,因此,必須采取措施解決這一難題。在圍墾工程中,通過水閘基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工,將水閘地基加固,有利于解決該問題。
關(guān)鍵詞:圍墾工程;鉆孔灌注;防治措施
在圍墾工程水閘基礎(chǔ)鋼筋混凝土灌注樁施工過程中,其地基大多表現(xiàn)為淤泥質(zhì)土,且承載能力非常差,地基含水量高,壓縮性也較高,加大了施工難度。在該項工程中,水下施工項目很多,施工較為困難。本文主要分析圍墾工程水閘基礎(chǔ)鋼筋混凝土灌注樁施工中存在的困難,并找出應(yīng)對措施。
一、工程概述
以某圍墾工程為依據(jù),圍墾面積約為5000畝,該項目所在區(qū)域地形十分平坦,從西北向東南看,呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài),涂面有雜草覆蓋,且有蟹塘、魚塘等。該地域的地形比較單調(diào),在河口地帶,有大量泥沙沉積,對于海涂發(fā)育具有促進作用。當?shù)氐暮0毒€處于平直狀態(tài),該地區(qū)氣候為亞熱帶海洋季風(fēng)氣候,春季有較多雨水。
二、施工中存在的問題
①孔內(nèi)水位突然降低。在鉆孔施工過程中,如果出現(xiàn)孔內(nèi)水位降低,孔中有細密水泡冒出,鉆機負荷量增加,出渣量增多等狀況,則表明孔內(nèi)可能出現(xiàn)了坍塌現(xiàn)象。這種情況通常會在砂性土、粉性土中產(chǎn)生,一旦實施地基鉆孔,便很容易產(chǎn)生這種情況。在泥漿護壁過程中,要確保泥漿比重符合要求,若護壁效果不佳,埋深較淺或者護筒發(fā)生變形,便會誘發(fā)漏水現(xiàn)象。在孔內(nèi),水位高度欠缺,水頭壓力不夠,進程速度快,均會造成孔內(nèi)坍塌。
②鉆孔偏斜
如果出現(xiàn)鉆孔偏斜狀況,在灌注樁中,其中心線便很難保持垂直狀態(tài),這會對荷載的設(shè)計造成很大影響。在護筒埋設(shè)過程中,若出現(xiàn)的傾斜現(xiàn)象,鉆機底座水平度無法保持,或者鉆機不能穩(wěn)定防治,鉆臺沉陷會出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。如果在鉆進的同時,出現(xiàn)了較大的探頭石與孤石,土層的軟硬度很難把握,也可能會出現(xiàn)鉆頭受力不均現(xiàn)象。接頭不正、鉆桿彎曲,會導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)偏斜。
③孔徑大小與設(shè)計孔徑大小不符
一旦成孔后,如果孔徑發(fā)小與設(shè)計孔徑大小不符,例如實際孔徑與設(shè)計孔徑相較要小,這就被稱為縮頸。在沖擊過程中,鉆錐無法靈活轉(zhuǎn)動,因泥漿粘稠度過高,便會對鉆錐轉(zhuǎn)動造成影響,這會損耗鉆錐,導(dǎo)致其無法及時更換或焊接。地層中包含軟塑土,一旦遇水后,孔徑便會縮小,泥漿會有大量水分流失,有厚泥皮形成。在泥頁巖地層中,因地層軟化膨脹,便會導(dǎo)致縮頸的形成。
圖1水閘樁位結(jié)構(gòu)布置
④混凝土將鋼筋架頂起
混凝土將鋼筋架頂起被稱為浮籠,誘發(fā)浮籠的相關(guān)影響因素非常多,鋼筋骨架如果在牢固性上不夠,在空口上,沒有利用電焊將其固定;導(dǎo)管提升過程中,掛到了鋼筋籠;混凝土在灌注的同時,灌注到鋼筋籠下方不為,如果在這個時候?qū)?dǎo)管提升,導(dǎo)管底端與鋼筋籠僅僅相距1米,因混凝土在澆筑時,會于導(dǎo)管內(nèi)流出,有著較大的沖擊力,對于鋼筋籠上浮有著推動作用。當表層混凝土出現(xiàn)初凝結(jié)硬之后,便會將鋼筋籠上浮攜帶。
⑤斷樁
對于本工程,發(fā)生斷樁情況主要有五種:
(1)灌注中,發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好;
(2)導(dǎo)管進水未及時作良好處理,均會在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面;
(3)混凝土拌和物發(fā)生離析使樁身中斷;
(4)灌注時間過長,首批混凝土已初凝,而后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混;
(5)灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管提升幅度過大,導(dǎo)致導(dǎo)管底部露出混凝土澆筑液面而產(chǎn)生泥漿夾層截面。
三、防治措施
(一)防治孔內(nèi)坍塌的發(fā)生
在泥漿護壁時,泥漿比例需要適中,如果比重較大或者較小,則會對鉆進進度造成很大影響。在鉆孔之前,需要對護筒進行檢查,觀察護筒是否存在漏洞與變形狀況,鉆進時要以地基土質(zhì)狀況為依據(jù),對護筒埋深進行合理控制。與支護應(yīng)力相較,確??變?nèi)水頭壓力更大,若土層較好,則水頭高度可以在1至1.5米間,如果土層屬于砂土、粉塵性質(zhì),比較容易坍塌,可以以其實際情況為依據(jù),水頭高度控制在1.5至2米之間,在某些情況下,水頭高度可能要設(shè)置為3厘米;必須要對沖程進度與進尺速度進行控制。一旦出現(xiàn)了空口坍塌的情況,則需將護筒拆除,回填鉆孔,對護筒重新埋設(shè)。如果發(fā)生孔內(nèi)坍塌現(xiàn)象,需明確坍塌的具體位置,利用粘土進行回填,當其處于沉淀密實狀態(tài)后,需要再次鉆進,使泥漿護壁加強。
(二)處理斜孔
在護筒埋設(shè)過程中,可以采用GA-1型灌注樁檢測系統(tǒng),除此之外,還需要準備高度、筒徑、垂直度的檢測工具。完成樁架安裝后,要立刻檢查,并作出相應(yīng)調(diào)整,確保樁架處于垂直平穩(wěn)狀態(tài)。一旦觀察到有探頭石、孤石,可以利用鉆機將其鉆透。通過沖孔機,便于打碎石頭,在鉆進過程中,需要合理控制進尺,保持低速鉆進。在鉆進的同時,要對接頭與鉆孔進行檢查,如果鉆桿變形,要及時更換。一旦鉆孔過程中發(fā)生偏斜,則需將鉆頭提起,上下反復(fù)鉆進,若在糾正之后也無法起到作用,便需于空中局部回填,然后再次鉆進。
(三)孔徑大小的控制
首先需要對鉆錐進行檢查,并及時對其更換與修補,同時要對泥漿質(zhì)量嚴格控制,便于使失水量減少,成孔速度也可以加快。在成孔過程中,孔壁中會有泥皮形成,如果孔壁未出現(xiàn)滲水的情況,便不會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象。如果產(chǎn)生縮頸,可以通過上下連續(xù)掃孔,將孔徑擴大,便于保障孔徑大小符合要求。
(四)防治浮籠
要想防治浮籠的發(fā)生,需要仔細下好鋼筋籠,并使鋼精籠在孔口進行點焊或者綁扎。導(dǎo)管需要沿著井孔中央進行合理防治,于混凝土灌注前,完成升降試驗。如果混凝土灌注頂面與鋼筋底部相差距離約為1米,則需將灌注速度降低。如果拌合物上升,與底部距離相差超過4米,需將導(dǎo)管提升,根據(jù)以往的灌注速度,完成灌注工作。一旦出現(xiàn)鋼筋上浮現(xiàn)象,則需停止混凝土灌注,對導(dǎo)管埋深進行計算,明確澆筑標高,把導(dǎo)管提升后,再次澆筑,上浮便會消失。
(四)斷樁的控制
①首先導(dǎo)管要有足夠的抗拉強度,能承受其自重和盛滿混凝土的重量;內(nèi)徑應(yīng)一致,內(nèi)壁須光滑無阻;導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤。
②嚴格控制導(dǎo)管埋深與拔管的幅度與速度,導(dǎo)管不宜埋入混凝土過深,也不可過淺。及時測量混凝土澆灌深度,嚴防導(dǎo)管拔空。
③開灌前應(yīng)做好一切準備工作,保證混凝土灌注能連續(xù)緊湊地進行。單樁混凝土灌注時間不應(yīng)超過8小時。經(jīng)常檢測混凝土拌和物,確保其符合要求。
另外,還需做好埋管工作,經(jīng)常對混凝土標高進行測量,否則可能會出現(xiàn)埋深過大的情況。下導(dǎo)管過程中,要注意導(dǎo)管出漿口與鉆孔底部相差40厘米,便于確保不會將導(dǎo)管深埋,需及時提升導(dǎo)管。一旦出現(xiàn)埋管的情況,要采用機器將其拔出,如果無明顯效果,可通過加力將其拔斷,按端樁進行處理。成孔之后,需要清孔,利用清洗液清孔,清孔操作必須符合相關(guān)要求。在混凝土灌注前,要測量孔徑。并計算所需灌注的混凝土量,提前做好準備工作,實現(xiàn)隨時控制。
結(jié)束語
鉆孔灌注注樁在工程中比較常見,成樁質(zhì)量關(guān)系到工程質(zhì)量,如果其中某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,便會影響整個工程質(zhì)量。本文首先分析了圍墾工程中水閘基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)的問題,所描述的問題均為常見問題,然后針對這些問題,提出了相應(yīng)的解決方案,有利于為日后的圍墾工程水閘基礎(chǔ)鋼筋混凝土灌注樁施工提供依據(jù)。
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