摘 要:鉆孔灌注樁具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力明確、施工工藝成熟等優(yōu)勢,故在橋梁工程建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。但是鉆孔灌注樁施工大部分位于水下,故相比地面施工其難度較大,施工過程中只要一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度都會(huì)受到影響,從而影響到工程的經(jīng)濟(jì)效益,因此針對鉆孔灌注樁施工過程中的常見問題進(jìn)行分析,并提出具體的解決策略,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;鉆孔灌注樁;問題分析
1 橋梁工程鉆孔灌注樁施工特點(diǎn)
橋梁工程建設(shè)過程中常遇見各種不良地質(zhì)條件,不良地質(zhì)穩(wěn)定性差、流動(dòng)性大,無法滿足公路橋梁施工設(shè)計(jì)要求。鉆孔灌注樁是一種在橋梁工程中應(yīng)用十分成熟的成樁技術(shù),其適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡單,且不受外在氣候條件的影響,可有效改善施工現(xiàn)場的地質(zhì)土壤條件,故在橋梁工程各種復(fù)雜的地質(zhì)條件中應(yīng)用十分廣泛。鉆孔灌注樁的一般施工程序包括前期場地平整-埋設(shè)護(hù)筒-安裝鉆機(jī)-制備泥漿-鉆孔清孔-制作鋼筋籠-水下混凝土的灌注-質(zhì)量檢測等。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,其施工過程中易出現(xiàn)各類問題,在實(shí)際工程中要明確技術(shù)難點(diǎn)及施工要點(diǎn),以保證工程質(zhì)量。
2 鉆孔灌注樁施工常見問題
鉆孔灌注樁施工過程中常見問題包括以下幾個(gè)方面:
2.1 樁孔孔壁坍塌
(1)成因。鉆孔樁成孔后孔壁容易發(fā)生不同程度的坍塌,主要表現(xiàn)為排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡,或護(hù)筒里的水位突出不明原因的下降等。鉆孔孔壁坍塌多是由于泥漿密度不夠,導(dǎo)致孔壁未形成堅(jiān)實(shí)的泥皮所致,影響到護(hù)壁效果;或者由于鉆機(jī)裝置在護(hù)筒上,在其振動(dòng)作用下導(dǎo)致孔口坍塌;也可能由于松軟砂層進(jìn)尺過快,清孔后泥漿密度、粘度等指標(biāo)下降,吸走泥漿后未及時(shí)補(bǔ)水等。
(2)措施。針對樁孔孔壁坍塌的現(xiàn)象,要在施工過程中適當(dāng)深入護(hù)筒,在護(hù)筒周圍用粘性強(qiáng)的土壤牢靠密封;保證泥漿質(zhì)量,護(hù)筒內(nèi)面泥漿水位要高于地下水位。吊裝鋼筋時(shí)要注意避免鋼筋變形。放入時(shí)要準(zhǔn)確進(jìn)入孔位,避免碰撞孔壁而發(fā)生坍塌;續(xù)接鋼筋籠時(shí)要盡量縮短續(xù)接時(shí)間,避免長時(shí)間停留。成孔后要及時(shí)灌注混凝土,合理控制灌注時(shí)間。
2.2 卡鉆或卡錘
(1)成因??ㄣ@或卡錘的主要原因多是由于鉆孔不圓形成了梅花樁,或者鉆頭、錘頭磨損后未及時(shí)補(bǔ)焊,鉆孔直徑經(jīng)過磨損后變小,新鉆頭或補(bǔ)焊后的鉆頭直徑過大出現(xiàn)卡鉆或卡錘現(xiàn)象;也有可能是沖擊鉆頭在孔內(nèi)遇到探頭石或石場落在鉆頭孔壁之間造成卡鉆或卡錘;此外,也有可能是由于粘土層中沖程過高或泥漿粘度過高吸住鉆頭所致等。
(2)措施。針對鉆孔不圓的問題,如果鉆頭向下尚有活動(dòng)余地,可使鉆頭向下活動(dòng),轉(zhuǎn)致較大放向時(shí)再及時(shí)提起鉆頭;沖擊鉆頭被磨損時(shí)要及時(shí)補(bǔ)焊,嚴(yán)格控制鉆頭直徑,在孔徑變小處反復(fù)沖擊孔壁,以擴(kuò)大孔徑。嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量,及時(shí)清除坍落物;如泥漿粘度過高則要及時(shí)更換。
2.3 樁孔局部縮徑
(1)成因。樁孔局部縮徑的主要原因多是由于泥漿失水量大而引起樁體周圍土層膨脹所致,也有可能是由于鄰樁施工間隔時(shí)間過短或過長、兩樁施工間距不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е?,或者由于鉆頭直徑磨損過大等。
(2)措施。要防止樁孔局部縮徑首先要采用優(yōu)質(zhì)泥漿,合理控制泥漿的比重及粘度,嚴(yán)格控制失水量。如設(shè)計(jì)樁距在4m以內(nèi),可采用跳隔法對新樁孔進(jìn)行施工,或延長開鉆時(shí)間。針對鉆頭直徑磨損過大,可在條件允許的前提下采用雙導(dǎo)正環(huán)保徑籠狀鉆頭,并采用上下反復(fù)掃孔的方法擴(kuò)大孔徑,清孔完成后要及時(shí)灌注混凝土。
2.4 孔底沉渣問題
(1)成因??椎壮猎嗍怯捎阢@孔后未及時(shí)清孔,泥漿過稀,灌入混凝土?xí)r會(huì)形成大量沉渣;或者在吊放鋼筋籠時(shí)未能垂直對中,鋼筋籠碰刮孔壁導(dǎo)致泥土坍落;清孔后未及時(shí)灌注混凝土,導(dǎo)致泥漿沉淀等。
(2)措施。首先要嚴(yán)格控制灌注漿的配合比,采用優(yōu)質(zhì)泥漿清孔,成孔后將鉆頭提離孔底10-20cm,維持慢速空轉(zhuǎn)且循環(huán)清孔時(shí)間至少在30min以上,避免由于灌注漿的問題導(dǎo)致樁底沉渣現(xiàn)象。下放鋼筋籠骨架時(shí)要保持垂直、緩慢放入,鋼筋骨架要位于鉆孔正中央,避免傷害到孔壁。清孔完成后要立即灌注混凝土,灌注時(shí)保證導(dǎo)管底端埋入混凝土以下至少1m深,混凝土的沖擊可以起到?jīng)_刷孔底殘留沉渣的作用。此外,還要加強(qiáng)鉆孔底部的清理。
2.5 鋼筋籠上浮
(1)成因。鋼筋籠上浮主要是由于鋼筋籠初始放置位置不合理;或者混凝土流動(dòng)性太小,導(dǎo)管埋置于混凝土中過深,鋼筋籠在混凝土的頂托作用下上??;提升導(dǎo)管時(shí)用力過猛,但是混凝土卻快速下沉,二者之間形成瞬間反沖力,導(dǎo)致鋼筋籠上浮;此外,還可能是由于鋼筋籠本身質(zhì)量欠佳,吊裝不當(dāng)而發(fā)生變形等。
(2)措施。保證鋼筋籠準(zhǔn)確的初始位置,并保證鋼筋籠在孔口牢固固定;減少混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠的流動(dòng)性,可通過添加緩凝劑或縮短混凝土澆灌時(shí)間的方法來實(shí)現(xiàn);合理計(jì)算導(dǎo)管埋深及已澆筑混凝土面的標(biāo)高,根據(jù)實(shí)際情況合理控制混凝土的灌注時(shí)間及灌注速度,緩慢提升導(dǎo)管,以充分緩解反沖力導(dǎo)致的上浮現(xiàn)角。此外,還要嚴(yán)格控制鋼筋籠的加工、組裝質(zhì)量,鋼筋籠的沉放要準(zhǔn)確保證其軸向精確度等。
2.6 斷樁問題
(1)成因。出現(xiàn)斷樁主要是由于灌注提升過程中混凝土供應(yīng)中斷、導(dǎo)管失誤、導(dǎo)管漏水等現(xiàn)象,導(dǎo)致已灌注好的混凝土與導(dǎo)管中的混凝土發(fā)生隔斷,無法繼續(xù)灌注。卸導(dǎo)管也可能導(dǎo)致斷樁現(xiàn)象,如果錯(cuò)誤判斷混凝土澆筑狀況,那么就可能在卸導(dǎo)管的時(shí)候使導(dǎo)管脫離混凝土面,從而造成斷樁現(xiàn)象。
(2)措施。一旦發(fā)生斷樁要及時(shí)停止繼續(xù)灌注,并提拔鋼筋籠及導(dǎo)管,以減少損失。如果斷樁截面位置低于設(shè)計(jì)樁三分之一,可應(yīng)用沖擊鉆沖擊已完成灌注的部分,進(jìn)行原位恢復(fù);如斷樁截面位于設(shè)計(jì)樁三分之二以上,且距離洞口不超過10m,則要及時(shí)加固鉆孔壁,后續(xù)再接長鉆孔樁。如果斷樁截面位置在設(shè)計(jì)樁長的三分之一到三分之二之間,則需要對不同處理方式進(jìn)行分析以及對比,對其中可行性、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的處理方式進(jìn)行選擇。此外,在灌注過程中,施工人員要保證導(dǎo)管插入的準(zhǔn)確性,同時(shí)在進(jìn)行混凝土灌注的過程中還需要對導(dǎo)管被埋的深度進(jìn)行測量,保證相關(guān)操作的規(guī)范性。
3 結(jié)束語
鉆孔灌注樁在我國橋梁工程建設(shè)中的應(yīng)用非常廣泛,而鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量會(huì)對橋梁工程的施工質(zhì)量及施工安全產(chǎn)生直接影響,因此要做好鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制。根據(jù)工程的具體情況嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范進(jìn)行科學(xué)、合理的施工,全面分析鉆孔灌注樁施工問題,并針對具體問題做出具體分析,進(jìn)一步提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,降低事故發(fā)生率,保證橋梁工程的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]何磊明.淺談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制[J].中小企業(yè)管理與技術(shù)(上旬刊),2014(15):37-38.
[2]李志華.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013(14):13-14.
[3]劉寶華.公路橋梁鉆孔灌注樁施工問題及對策分析[J].交通世界,2015(18):101-102.
[4]宋述強(qiáng).淺談橋梁鉆孔灌注樁施工中存在的問題與措施[J].中小企業(yè)管理與科技,2015(12):15-17.