【摘 要】本文對樁基反循環(huán)鉆孔灌注樁的成孔、鋼筋下沉及水下混凝土澆筑工藝進行探討,并對成孔及混凝土澆筑過程中出現(xiàn)的問題提出處理措施。
【關(guān)鍵詞】反循環(huán);鉆孔灌注樁;水下混凝土
一、概述
隨著國家對基礎(chǔ)建設(shè)投入的增大以及高層建筑的發(fā)展,鉆孔灌注樁因其對各種土層的適應(yīng)性強、無擠土效應(yīng)、無震害、無噪音、承載力高、鉆進速度快和單樁承載力高等優(yōu)點,在高層建筑、公路橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。
二、反循環(huán)鉆孔灌注樁的施工
(一)鉆機安裝
安裝鉆機前,底架應(yīng)墊平,保持穩(wěn)定,不得產(chǎn)生位移和沉陷。鉆頭或鉆桿中心與護筒中心偏差不得大于5cm。
(二)開鉆
(1)開孔的孔位必須準確,應(yīng)使初成孔壁豎直、圓順、堅實;
(2)鉆孔時,孔內(nèi)水位宜高于護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m。在沖擊鉆進取渣和停鉆后,應(yīng)及時向孔內(nèi)補水或泥漿,保持孔內(nèi)水位高度和泥漿比重及黏度滿足要求;
(3)鉆孔時,起、落鉆頭速度宜均勻,不得過猛或驟然變速,孔內(nèi)出土不得堆積在鉆孔周圍;
(4)鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行,因故停鉆時,有鉆桿的鉆機應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上,其他鉆機應(yīng)將鉆頭提出孔外,孔口應(yīng)加護蓋保護;
(三) 防止塌孔措施
(1)護筒的埋設(shè)深度要確保穿透淤泥質(zhì)軟土層,并做好護筒底部密封;
(2)現(xiàn)場鉆孔操作人員,要仔細檢測泥漿比重及粘度,尤其是含砂率的檢測,不同地層必須按要求進行相應(yīng)調(diào)整;
(3)控制鋼筋籠安裝垂直度,安放鋼筋籠時,需對準鉆孔中心豎直插入,嚴禁觸及孔壁;
(4)緊密銜接各道工序,盡量縮短工序間隔。
三、鋼筋籠加工及安裝
在成孔過程中,鋼筋籠應(yīng)同時制作。成孔后將驗收合格的鋼筋籠運至孔口,采用吊車依次按編號分節(jié)段將鋼筋籠吊裝入孔。在孔口處采用電弧焊連接鋼筋籠。吊裝鋼筋籠采用專用鋼絲繩、槽鋼扁擔及滑輪組。吊裝時吊點要對稱,吊點處采用鋼筋頭進行加強,吊鉤垂直于籠子中心,保證鋼筋籠垂直下入孔內(nèi)。安放鋼筋籠時,需對準鉆孔中心豎直插入,嚴禁觸及孔壁。
四、二次清孔施工
鋼筋籠和導(dǎo)管安放完畢后、澆筑水下混凝土前,要檢測樁底沉渣厚度。若沉渣超標,要立即進行第二次清孔,第二次清孔利用導(dǎo)管安裝風管,氣舉反循環(huán)法清孔。二次清孔完成后,立即澆筑水下混凝土,避免泥碴再次沉淀。
五、水下混凝土灌注施工
(一)當二次清孔的泥漿性能指標和沉渣厚度達到設(shè)計和規(guī)范要求后,經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格,立即進行水下混凝土的灌注。根據(jù)計算確定混凝土的初灌量,一次封底應(yīng)能把泥漿從導(dǎo)管中排出,導(dǎo)管下口埋入混凝土深度不小于1m,并不宜大于3m。混凝土首批灌注后繼續(xù)連續(xù)灌注,在灌注過程中,混凝土面高度的量測須有2人以上確認。每次拆管前必須確認導(dǎo)管埋深,導(dǎo)管的埋置深度一直控制在 2~6 m。嚴禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面造成斷樁??變?nèi)混凝土始終保持在導(dǎo)管內(nèi)無水進入的狀態(tài)下進行澆筑。在灌注將近結(jié)束時,應(yīng)核對混凝土的灌入數(shù)量,以確定所測混凝土的灌注高度是否正確。為保證樁頂混凝土的強度質(zhì)量,灌注時混凝土的澆筑面宜高出樁頂設(shè)計高程1m左右。
(二)水下灌注混凝土過程中的事故處理措施
1.卡管處理措施
在灌注過程中,混凝土在導(dǎo)管中下不去,稱為卡管??ü苡袃煞N情況:一是封底時隔水栓卡管;二是由于混凝土本身的原因,如塌落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌合不均勻,以及混凝土離析、導(dǎo)管接縫漏水、粗骨料集中等等。處理辦法為:
(1)用長桿沖搗管內(nèi)混凝土,用吊繩抖動導(dǎo)管,或在導(dǎo)管上安裝附著式振搗器;
(2)如混凝土仍不下落,則須將導(dǎo)管連同管內(nèi)的混凝土提出鉆孔進行清理修整,然后重新吊裝導(dǎo)管,重新灌注;
(3)當灌注時間已久,孔內(nèi)首批混凝土已凝固,導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土,此時應(yīng)將導(dǎo)管拔出,廢掉樁孔,將混凝土鉆挖吸出,再以粘土參砂礫回填,待回填土沉實后,重新鉆孔成樁。
2.塌孔處理措施。在混凝土灌注過程中發(fā)現(xiàn)井壁護筒內(nèi)水位(泥漿)突然上升溢出護筒,隨即驟降并冒出氣泡,應(yīng)懷疑是塌孔診狀,可用側(cè)繩探測。測得的混凝土深度達不到原來的深度,相差很多,均可證實已發(fā)生塌孔。
塌孔原因可能是護筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低,以及孔邊周邊有重物、振動等等。
發(fā)生塌孔后,應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)的措施,如保持或加大水頭、移開孔周邊的重物、排除孔邊的振動等等,防止繼續(xù)塌孔。然后用吸泥機吸入塌入孔內(nèi)的泥土,如不繼續(xù)塌孔,可恢復(fù)正常灌注。如塌孔仍不停止,坍塌部位較深,宜將導(dǎo)管拔出,將混凝土鉆開抓出,同時將鋼筋抓出,只求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實后,重新鉆孔成樁。
3.埋管處理措施。導(dǎo)管無法拔出稱為埋管,其原因是導(dǎo)管埋入混凝土過深,或?qū)Ч軆?nèi)混凝土已初凝使導(dǎo)管與混凝土間摩阻力過大,或因提管過猛將導(dǎo)管拉斷。預(yù)防辦法是嚴格控制埋管深度不得超過6m,在導(dǎo)管上端安裝附著式振搗器,拔管前或停灌時間較長時,均應(yīng)適當振搗,使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過早地初凝;首批混凝土摻入緩凝劑,加速灌注速度;導(dǎo)管接頭螺栓事先應(yīng)檢查是否穩(wěn)妥;提升導(dǎo)管時不可猛拔。若埋管事故已發(fā)生,初時可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出,凡屬并非混凝土初凝流動性損失過大的情況,可插入一直徑稍小的護筒至已灌混凝土中,用吸泥機吸出混凝土表面泥渣,派人至混凝土表層,在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷,拔出小護筒,重新下導(dǎo)管灌注。此樁灌注完成后,上下斷層間,應(yīng)采取補強措施。
本文對反循環(huán)鉆孔灌注樁的成孔、水下混凝土的澆筑和混凝土澆筑過程中出現(xiàn)的問題提出了一些處理措施。其理論和實踐經(jīng)驗希望能與同行共同進行交流和討論。相信隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)的不斷進步和完善,反循環(huán)鉆孔技術(shù)將更加廣泛的應(yīng)用于施工領(lǐng)域。