摘要:本文論述了旋挖鉆孔灌注樁灌注水下混凝土施工中常見病害的預(yù)防與處理措施,以便在施工中有效避免和處理類似病害,提高工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:旋挖鉆孔;水下混凝土;病害;預(yù)防與處理
旋挖鉆孔灌注樁因其施工精度高、速度快、成孔質(zhì)量好,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于橋梁樁基施工中,工藝比較完善,但由于工序復(fù)雜、影響施工質(zhì)量的因素較多,且屬于隱蔽工程,所以要對施工過程中的每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格要求,對各種影響因素都要進(jìn)行考慮,如地質(zhì)、泥漿質(zhì)量、鋼筋籠、混凝土配制、運輸和灌注等,并制定可操作的預(yù)防及處理措施,避免出現(xiàn)坍孔、夾泥甚至斷樁現(xiàn)象并減少事故造成的損失。
1坍孔
1.1主要原因
(1)土質(zhì)松散;(2)泥漿護(hù)壁不好;(3)鉆孔速度過快;(4)在潮汐河流中,漲潮時孔內(nèi)水位差減少,不能保持原有的靜水壓力;(5)護(hù)筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位下降;(6)成孔后放置時間過長或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預(yù)防措施
(1)鉆孔時要連續(xù)作業(yè),無特殊情況,中途不得停鉆。(2)提升鉆頭、下放鋼筋籠時應(yīng)保持垂直,盡量不要碰撞孔壁。(3)根據(jù)地質(zhì)情況,選用適宜的泥漿比重、泥漿粘度及不同的鉆進(jìn)速度。如在砂層中鉆孔時,應(yīng)加大泥漿稠度,選用較好的造漿材料如膨潤土,提高泥漿的粘度以加強護(hù)壁,并適當(dāng)降低進(jìn)尺速度。當(dāng)汛期或潮汐地區(qū)水位變化較大時,應(yīng)采取升高護(hù)筒,增加水頭壓力。(4)在陸地上埋置護(hù)筒時,應(yīng)在底部夯填50cm厚的粘土,保證護(hù)筒穩(wěn)固和防止地面水的滲入;水中振動沉入護(hù)筒時,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料,將護(hù)筒沉穿淤泥及透水層,護(hù)筒之間的接頭要密封好,防止漏水。(5)施工便道通暢,確?;炷凉捃嚳焖龠M(jìn)入施工現(xiàn)場,保證混凝土及時供應(yīng),避免出現(xiàn)成孔后待灌或灌注時間過長。
1.3處理措施
(1)輕微坍孔時,可增大泥漿比重、提高泥漿水位,保證水頭壓力。(2)坍孔部位不深時,可改用深埋護(hù)筒,將護(hù)筒周圍回填、夯實,重新鉆孔施工。(3)若坍孔嚴(yán)重,應(yīng)馬上退出鉆機,用粘土回填密實,再重新進(jìn)行鉆孔施工。
2埋管
2.1主要原因
(1)導(dǎo)管埋入混凝土過深;(2)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土已初凝;(3)拔管過猛將導(dǎo)管拉斷。
2.2預(yù)防措施
(1)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深不得超過6米;(2)導(dǎo)管上端安裝附著式振動器,每隔數(shù)分鐘振搗一次,避免周圍混凝土過早初凝;(3)加快灌注速度;(4)下導(dǎo)管前檢查導(dǎo)管連接接頭是否牢固;(5)導(dǎo)管提升時不得猛拔。
2.3處理措施
(1)埋管初始可采用鏈滑車、千斤頂試拔;(2)當(dāng)灌注表面混凝土未初凝,可加下一導(dǎo)管;(3)當(dāng)表層混凝土已初凝,導(dǎo)管已經(jīng)插不下去,按斷樁處理。
3卡管
3.1主要原因
(1)混凝土本身原因,如坍落度過小,流動性差,夾有大卵石或運輸過程中離析;(2)由于機械設(shè)備故障,混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過長或是灌注時間過長造成混凝土在管內(nèi)下落阻力大;(3)導(dǎo)管接縫處漏水。
3.2預(yù)防措施
(1)灌注前檢查導(dǎo)管接縫密封性;(2)檢查灌注機械設(shè)備,確保正常運轉(zhuǎn);(3)嚴(yán)格控制混凝土拌合質(zhì)量及混凝土運輸,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象;(4)灌注過程中每隔數(shù)分鐘小范圍上下晃動導(dǎo)管;(5)也可在導(dǎo)管上固定附著式振搗器,進(jìn)行振動來疏通導(dǎo)管內(nèi)的混凝土;(6)加快灌注速度,避免灌注時間過長。
3.3處理措施
(1)換用大漏斗,增大混凝土下落壓力;(2)上下晃動導(dǎo)管,但注意不要將導(dǎo)管拔出混凝土面;(3)用長桿沖搗管內(nèi)混凝土;(4)將導(dǎo)管提出,進(jìn)行清除整修,重新裝吊導(dǎo)管進(jìn)行灌注。
4鋼筋籠上浮
4.1主要原因
(1)混凝土灌注速度過快,鋼筋籠被混凝土拖頂上升;(2)導(dǎo)管提升掛卡鋼筋籠;
4.2預(yù)防措施
(1)當(dāng)灌注的混凝土接近鋼筋籠時,要適當(dāng)放慢灌注速度,待導(dǎo)管底口提高至鋼筋籠內(nèi)至少2.0m以上時方可恢復(fù)正常的灌注速。(2)導(dǎo)管提升時要小心操作,防止掛卡鋼筋籠。
4.3處理措施
(1)導(dǎo)管掛卡鋼筋籠后,轉(zhuǎn)動導(dǎo)管,使之脫離鋼筋籠。(2)適當(dāng)加壓,防止鋼筋籠繼續(xù)上浮。
5夾泥、斷樁
5.1主要原因
夾泥、斷樁大都是由以上病害事故而引起的,此外清孔不徹底、灌注時間過長、混凝土初凝流動性降低、導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴嵘龝r拔出混凝土面也可能形成斷樁。
5.2預(yù)防措施
(1)清孔要徹底,不要停留過久,以免泥漿鉆渣沉淀增多。(2)下導(dǎo)管時,其底口距孔底的距離不大于40-50cm且導(dǎo)管口不能埋入沉淀的泥渣中,同時要保證首封后,能埋住導(dǎo)管至少1m。在隨后的灌注過程中,導(dǎo)管埋深控制在2-6m范圍內(nèi)。(3)保證混凝土連續(xù)灌注。(4)凝土必須和易性好,灌注時間較長時,可在混凝中加入緩凝劑。(5)在提升導(dǎo)管時,認(rèn)真計算提拔導(dǎo)管的長度,避免出現(xiàn)拔漏現(xiàn)象。
5.3處理措施
(1)斷樁后,如果能夠?qū)摻罨\提出鉆孔時,可迅速將其提出,用鉆機重新鉆孔,清孔后下鋼筋籠,再灌注混凝土。
(2)若斷樁位置處于距地表10m以下且混凝土已終凝時,可采用沖擊鉆法重新鉆孔施工。
(3)若斷樁位置處于距地表5m以內(nèi),且地質(zhì)條件良好時,可開挖至斷樁位置后,清理出良好的混凝土面并鑿毛,進(jìn)行接樁處理。
(4)若斷樁位置處于距地表5m以下10m以內(nèi)時,或雖距地表5m以內(nèi),但地質(zhì)條件不良時,可采用混凝土沉管方法至斷樁位置下0.5m處,清理出良好的混凝土面并鑿毛,重新灌注混凝土。
6小結(jié)
加強對水下混凝土灌注常見病害尤其是斷樁事故的探討分析,總結(jié)有效預(yù)防及處理措施,對進(jìn)一步提高水下混凝土灌注樁質(zhì)量有著重要作用。
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