楊宇寧 王世博
摘要:鉆孔灌注樁作為建筑工程中廣泛應用的一種基礎形式,具有適應性強,應用廣泛,設備簡單,施工操作方便等優(yōu)點。但是由于樁基工程的隱蔽性,給質量監(jiān)控帶來一定的難度。分析鉆孔灌注樁在施工中可能發(fā)生的質量問題,進行必要且有針對性的防范,是保證鉆孔灌注樁成樁質量,確保建筑基礎工程安全的重要措施。下面本文簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中常見的幾種主要質量問題以及相應的防范措施,旨在為類似工程提供借鑒。
關鍵詞:灌注樁質量問題措施
1.塌孔成因與防治
鉆進過程中,如發(fā)現(xiàn)護筒內泥漿面不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象??妆谔莸闹饕蚴峭临|松散,泥漿護壁不好,護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內外水頭差不多。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長均會引起孔壁坍陷。
防治措施:在松散易坍的土層中,適當加深護筒,用粘土密實填封護筒四周;使用優(yōu)質泥漿,保證泥漿的比重、粘度和膠體率,保持護筒內泥漿水位高于地下水位;搬運和吊裝鋼筋籠時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快進度,盡可能縮短沉放時間;成孔后,待灌時間一般不應大于3h,并控制混凝土的灌注速度,在保證施工質量的情況下,盡量縮短灌注時間。
2.縮孔成因與防治
縮孔即孔徑小于設計孔徑。在鉆孔過程中,由于鉆錐磨損或焊補不及時,再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等,容易產生縮孔現(xiàn)象。
防治措施:應采用優(yōu)質泥漿,降低失水量;成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時間內,孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹;或在導正器外側焊接一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進或起鉆時起到掃孔作用;如出現(xiàn)縮孔,采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑。
3.鉆孔偏斜成因與防治
鉆孔偏斜即成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。鉆機安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施:先將場地夯實平整,軌道枕木要均勻著地;安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20mm:在不均勻地層中鉆孔時,采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機;進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時,鉆速要打慢檔;另外,安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效方法。鉆孔偏斜時,可提起鉆頭,上下反復掃鉆幾次,以便削去硬土;如糾正無效,應于孔中局部回填粘土或片石至偏孔處0.5m以上,重新鉆進。
4.鋼筋籠上浮成因與防治
在混凝土澆灌過程中,鋼筋籠整體上浮現(xiàn)象。?鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大,鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當混凝土灌至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時,由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠.的上??;由于混凝土灌注超過鋼筋籠底口且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土從導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。
防治措施?鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固;加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變??;混凝土接近鋼筋籠底口時,控制導管埋深在1.5-2.0m;灌注混凝土過程中,應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深,當混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時,提升導管,使其底口高于骨架底部2m以上;導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-6m;在灌注過程中,應經常測探井孔內混凝土面的位置,及時調整導管埋深;當發(fā)生鋼筋籠上浮時,應立即停止灌注混凝土,查明原因,處理后再灌注混凝土。
5.導管堵塞成因與防治
灌注混凝土時,經常發(fā)生導管堵塞,問題雖小,但麻煩很大,應引起足夠重視。初灌時,隔水栓堵管;混凝土和易性、流動性差造成離析;混凝土中粗骨料粒過大;各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù),在導管中停留時間過長而堵管;導管進水造成混凝土離析等。
防治措施:使用的隔水栓直徑應與導管內徑相匹配,同時具有良好的隔水性能,保證順利排出;在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制;水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應通過實驗室確定,坍落度宜為180-220mm,粗骨料的最大粒徑不得大于導管內徑的1/6-1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且不應大于40mm;為改善混凝土的和易性和減緩混凝土的凝結時間,水下混凝土宜摻外加劑;應確保導管連接部位的密封性,導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗,嚴禁使用氣壓試壓;進行水密試驗的水壓不應小于孔內水深壓力的1.3倍;在混凝土澆筑過程中,導管頂口應設置排氣孔,避免在導管內形成高壓氣塞;在施工過程中,應時刻監(jiān)控機械設備,確保機械運轉正常,避免機械事故的發(fā)生。
6.斷樁成因與防治
斷樁最常見的原因是樁在灌注混凝土過程中,泥漿或砂礫進入混凝土,把灌注的混凝土隔開,造成混凝土變質或截面積受損,從而使樁不能滿足受力要求。斷樁主要分為完全式斷樁、夾層式斷樁,常見的斷樁原因有以下幾種:
(1)堵管:造成堵管的原因主要有,混凝土坍落度過小,或石料粒徑過大;運輸或等待時間過長導致混凝土離析后沒二次攪拌導致骨料卡管;水泥結塊或冬季施工時因集料含水量較大而凍結成塊導致堵管等;
(2)坍孔:護壁質量、水頭等原因導致混凝土在灌注過程中發(fā)生坍孔,無法清理,或使用吸泥機清理不徹底,使灌注中斷造成斷樁;
(3)封底問題:檢測、計算錯誤導致導管長度不夠,底口與孔底距離過大使得混凝土不能埋住導管底部,或由于導管提拔過量,將導管底口處于泥漿層甚至拔出混凝土面而形成斷樁;
(41導管斷裂:鋼筋籠卡住導管后強力提升導致導管脫節(jié)、斷裂;導管埋置過深,無法提管或提出導管后發(fā)生管裂;或導管接口滲漏,泥漿進入導管形成夾層而導致斷樁;或雖未導致管裂,但由于提管過程中用力過猛,導致混凝土連續(xù)下落與泥土形成夾泥縮孔;
(5)其他原因:機械故障、停電、混凝土供應不足等造成混凝土灌注中斷時間過長,致使導管無法提起,形成斷樁。
防治措施:施工過程中,可針對上述斷樁成因在人員、材料、機械、施工方法、現(xiàn)場管理等方面進行有針對性地預防。攪拌機、水泥、砂石等機械材料應準備充分,保證灌注的連續(xù)性;鋼筋籠搭接焊時,應避免焊縫形成錯臺導致卡管:控制好混凝土的坍落度;盡量采用大直徑導管,作業(yè)前應對導管進行檢漏和抗壓試驗:下導管時,控制好導管底與孔底的距離,以及導管埋置深度;拔導管時嚴禁盲目拔管;堵管時應拔插抖動導管,或用型鋼插入導管進行導管疏通,避免斷樁情況的發(fā)生。
結束語
由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行,施工質量較難控制,這就要求我們在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規(guī)范,核查地質和有關灌注樁方面的資料,對施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行全面分析,落實預防措施,做到科學組織,精心施工,嚴格管理,這些施工中常見問題是可以避免的。