周鋒
摘要:結(jié)合實(shí)際工程中鉆孔灌注樁出現(xiàn)的混凝土離析缺陷,分析了產(chǎn)生灌注樁離析的原因,提出了對(duì)缺陷的加固處理方案,并在實(shí)際工程中予以實(shí)施,取得了良好的效果,總結(jié)了對(duì)灌注樁離析問題的處理方法,盡可能防止類似質(zhì)量事故的發(fā)生,具有極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;混凝土;離析;加固修復(fù)
1.前言
鉆孔灌注樁因具有造價(jià)低、工期短、樁長(zhǎng)和樁徑可以靈活選取、施工不受季節(jié)限制、無擠土、能廣泛適用于各類土質(zhì)條件并能提供較大的單樁承載力等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中,但又由于鉆孔灌注樁是現(xiàn)場(chǎng)制作成樁的,影響施工質(zhì)量的不可控因素較多,如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、鋼筋籠上浮、混凝土的配置等問題,較易出現(xiàn)樁身縮徑、夾泥、離析、斷樁、沉渣過厚等質(zhì)量缺陷,即影響了樁身完整性和單樁承載力,也給工程帶來了隱患。通信鐵塔采用鉆孔灌注樁作為鐵塔基礎(chǔ)的情況也較為常見。通信鐵塔基礎(chǔ)通常要承受鐵塔自身的壓力,風(fēng)的拔力,同時(shí)還可能承受一定的水平承載力。因此,鐵塔基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)鐵塔的安全可靠起到至關(guān)重要的作用。本文以上海地區(qū)電信基站工程為例,通過發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁樁身質(zhì)量問題,對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)后,對(duì)缺陷處進(jìn)行處理加固后再進(jìn)完整性及承載力檢測(cè),以驗(yàn)證加固處理的有效性。
2.工程概況
上海電信某基站工程位于青浦區(qū),基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),為4根直徑為Φ800的鉆孔灌注樁,樁長(zhǎng)為20.0m,混凝土等級(jí)為C30,樁端持力層為⑥-4層暗綠色粉質(zhì)粘土,單樁極限承載力為1600KN,
施工方法采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)法,鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)制作并通長(zhǎng)配置,混凝土采用商品混凝土。本工程第一根樁成孔及灌注中未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,共灌注14立方混凝土,且混凝土灌注至地面,灌注結(jié)束后至混凝土初凝未出現(xiàn)異常。第二天發(fā)現(xiàn)此樁下沉1.2m,現(xiàn)場(chǎng)立即停工上報(bào),經(jīng)檢測(cè)單位低應(yīng)變動(dòng)測(cè)結(jié)果顯示此樁在3.5m左右處發(fā)生離析(低應(yīng)變動(dòng)測(cè)數(shù)據(jù)見圖1),并采用鉆孔取芯法進(jìn)行了驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)樁頂面以下3.0m~4.0m處混凝土出現(xiàn)不同程度的樁芯不完整,膠結(jié)差,粗骨料少,松散并呈顆粒狀,判斷此部位嚴(yán)重離析,須對(duì)此樁進(jìn)行加固處理。
3.處理方案
3.1產(chǎn)生混凝土離析情況分析
(1)從地質(zhì)勘察報(bào)告中可知,發(fā)生離析處土層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,不存在自流的承壓水,所以不存在使混凝土發(fā)生離析的可能。
(2)由于混凝土的水灰比過大而造成混凝土坍落度過大,和易性較差,粗骨料下沉而導(dǎo)致混凝土離析。
(3)導(dǎo)管長(zhǎng)期使用發(fā)生漏水現(xiàn)象,并在灌注過程中導(dǎo)管進(jìn)水,是水泥和混凝土分離而產(chǎn)生離析。檢查后未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管有裂縫、穿孔現(xiàn)象。
3.2加固處理方案
由于施工場(chǎng)地較小,需對(duì)開挖部分進(jìn)行支撐維護(hù)。在樁四周2m×2m范圍打入鋼板樁進(jìn)行支撐維護(hù),用機(jī)械將樁周土挖至缺陷位置,將缺陷部分以上混凝土全部剔除,用磚在缺陷部位向上至設(shè)計(jì)標(biāo)高砌直徑為1m的圓筒型磚模,即將加固處樁徑擴(kuò)大,并重新制作灌注樁的箍筋,待完成后將樁面處清洗干凈,用標(biāo)號(hào)為C35的混凝土將樁灌注至地面。由于是在基坑內(nèi)作業(yè),為了人員安全,有以下幾個(gè)預(yù)防措施:(1)在坑周邊設(shè)4個(gè)水平監(jiān)測(cè)點(diǎn),檢測(cè)基坑的變化,如有變形立即采取措施。(2)如發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)有地下水涌出,立即抽水并停止施工。(3)如發(fā)現(xiàn)在坑內(nèi)有泥土擠壓現(xiàn)象發(fā)生,立即停止施工。(4)下雨天停止坑內(nèi)施工。(5)嚴(yán)禁大型機(jī)械在坑邊行走,且坑內(nèi)有工作人員在施工。
3.3質(zhì)量檢測(cè)
當(dāng)完成以上加固后,混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(一般為2周時(shí)間),對(duì)修復(fù)樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)測(cè),測(cè)試結(jié)果表明接合處無缺陷(低應(yīng)變動(dòng)測(cè)數(shù)據(jù)見圖2)。為了給修復(fù)樁定量的評(píng)價(jià),檢測(cè)單位對(duì)此樁進(jìn)行了靜載荷試驗(yàn),采用堆載法,慢速維持荷載測(cè)讀,最大加載量為1600KN,結(jié)果表明此樁的單樁極限承載力不小于1600KN,滿足到設(shè)計(jì)要求(靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)見圖3)。
本工程其他3根鉆孔灌注樁在混凝土灌注前現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試坍落度,達(dá)到要求后才灌注,無離析現(xiàn)象發(fā)生,經(jīng)檢測(cè)單位低應(yīng)變動(dòng)測(cè)結(jié)果均為I類樁。
3.4防治措施
(1)混凝土配比須滿足水下灌注的需要,同時(shí)考慮氣溫及運(yùn)輸過程的影響,灌入前應(yīng)具有適宜的坍落度,灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。
(2)預(yù)防導(dǎo)管進(jìn)水。導(dǎo)管使用前須做密封試驗(yàn),灌注前應(yīng)檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)更換。在灌注過程中發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)加快灌注速度,并加大混凝土埋深,使管內(nèi)混凝土超出漏水處。如果因首批混凝土儲(chǔ)量不足,下落后不能埋沒導(dǎo)管底部而發(fā)生的泥水從底部進(jìn)入管內(nèi),應(yīng)將導(dǎo)管拔出,用空氣吸泥機(jī)或抓斗清出已經(jīng)灌入的混凝土,準(zhǔn)備足夠儲(chǔ)量的混凝土后再重新灌注。
(3)避免導(dǎo)管位置偏離樁孔中心。
(4)導(dǎo)管初置高度要合理。初灌時(shí)導(dǎo)管出口離樁底的高度與孔徑和混凝土坍落度等因素有關(guān)。如果初置高度過高,會(huì)使第一斗混凝土出管后砂漿和骨料明顯分離,造成離析。初灌控制導(dǎo)管初置高度,導(dǎo)管距孔底深度以0.3-0.5m為宜。灌注宜采用“回頂法”,確保首次灌注混凝土量使導(dǎo)管埋設(shè)0.8米以上。
4.結(jié)語
本文結(jié)合上海地區(qū)電信基站工程樁基礎(chǔ)的檢測(cè)及加固修復(fù)的施工工作,進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,得出以下結(jié)論:
(1)要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,預(yù)防是前提,要按操作規(guī)程和規(guī)范要求提前做好預(yù)防措施,可避免事故的發(fā)生。
(2)嚴(yán)把隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)關(guān)?!耙涣麝?duì)伍投標(biāo)、二流隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)、三流隊(duì)伍干活兒”的現(xiàn)象在建筑行業(yè)依然存在。只有嚴(yán)格把關(guān),使優(yōu)秀的人才、先進(jìn)的工藝,過硬的設(shè)備進(jìn)場(chǎng),才能為優(yōu)良的工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(3)鉆孔灌注樁施工過程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問題,從而影響樁基質(zhì)量和整個(gè)工程的進(jìn)度及投資情況,在此類工程施工中要特別注意施工過程質(zhì)量的控制,制訂相應(yīng)的防范措施,并責(zé)任到人。
(4)對(duì)于鉆孔灌注樁淺部的嚴(yán)重缺陷,經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是將缺陷部位剔除后再接樁,對(duì)接樁后質(zhì)量必須進(jìn)行檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可使用,以確保成樁質(zhì)量及工程的安全性。
(5)要將施工與檢測(cè)相結(jié)合,用檢測(cè)為施工服務(wù),發(fā)生施工上的問題后用科學(xué)的方法去處理。這樣既縮短了工期,也大大節(jié)省了工程成本,具有極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。