陳建霖
(福建省永同達(dá)建筑工程有限公司, 福建 福州 350000)
沖鉆孔樁的施工效率高、速度快的特點,也讓其廣泛運用于現(xiàn)代的橋梁基礎(chǔ)工程建設(shè)當(dāng)中。但是橋梁基礎(chǔ)工程具有無法開挖驗收的特點,也讓沖鉆孔樁的質(zhì)量高低成為了施工過程中的難點。而施工通常會因為機械設(shè)備選取不當(dāng)、人員調(diào)配、材料質(zhì)量等多種因素產(chǎn)生各類施工問題,也成為了現(xiàn)階段施工方需要重點關(guān)注的內(nèi)容。
鉆孔縮徑是沖鉆孔樁施工環(huán)節(jié)中的普遍問題。尤其是在一些軟土地區(qū),利用沖鉆孔樁技術(shù)施工時的鉆進壓力太大或是鉆進速度太快,導(dǎo)致鉆具以非??斓乃俣葋泶┻^淤泥層。但淤泥層本身的性能就容易產(chǎn)生變化,尤其是在受到大量的外力時,土體結(jié)構(gòu)必然手段,讓淤泥從鉆孔周圍進入孔內(nèi),并最終導(dǎo)致鉆孔縮徑。在實際的施工環(huán)節(jié)中,鉆孔縮徑非常常見,特別是在一些軟硬差距較大的地層施工過程中,還會出現(xiàn)卡鉆的現(xiàn)象。通過對各類問題和事故的原因分析,得知鉆進速度和鉆進壓力會導(dǎo)致地應(yīng)力的釋放,從而造成鉆具出現(xiàn)一定的偏差,導(dǎo)致鉆孔縮徑。而鉆孔縮徑會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題,輕則鋼筋籠難以下放,影響混凝土的澆筑工作,而嚴(yán)重則會導(dǎo)致樁的承載力無法滿足施工的實際要求,產(chǎn)生報廢的危險[1]。因此,必要時的防治對策應(yīng)該成為施工單位的主要工作目標(biāo)。
目前,針對于鉆孔縮徑的主要方式是通過完善的鉆機管理制度,來安排專業(yè)的人員來進行鉆機的操作,尤其是針對于一些軟土層或是淤泥質(zhì)土層,切不可因為片面追求工作效率而產(chǎn)生操作失誤。如果淤泥性能不佳,則在施工時考慮通過提升泥漿比重的方式來對泥漿的性能進行改善。在鉆進過程中要控制好頻率,讓鉆機能夠保持均衡的速度,視施工的實際需求來進行鉆頭更換,才能讓樁孔真正地符合設(shè)計要求,減少可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題。
鉆孔坍塌有多個方面的原因,但從本質(zhì)上看,多半是由于因地質(zhì)條件復(fù)雜而出現(xiàn)的各種技術(shù)問題。例如新填土層的壓實度不夠,導(dǎo)致地下水位過高,或是因為成孔工藝的選擇和使用出現(xiàn)而來問題,讓孔內(nèi)的泥漿長時間地域孔口,最終導(dǎo)致坍塌。另一方面,施工單位過度追求經(jīng)濟效益,在一些細(xì)節(jié)的處理方面并沒有真正地落實到位。比如沖鉆孔樁施工當(dāng)中,不宜在圓礫層進行擴底樁施工,但施工單位往往為了提升樁的承載力而采用這一方式,必然會有因承載力不夠而出現(xiàn)坍塌的危險性,甚至影響施工工期。
通常情況下應(yīng)對鉆孔坍塌的方式是通過采用泥漿護壁機械成孔,在地下水位較高的復(fù)雜底層中鉆進成孔,然后用泥漿來提升護壁能力。此外,如果出現(xiàn)了樁孔坍塌,則可以先回填樁孔,并進行壓實處理,然后在樁軸線上補適當(dāng)數(shù)量的樁[2]。如果工程質(zhì)量要求相對較高,則應(yīng)該根據(jù)樁孔坍塌的實際情況來采取更有效的應(yīng)對方案。如果坍塌情況較輕,可以選用人工挖孔的手段,反之,坍塌情況難以處理時,則需要回填片石,再利用沖擊鉆重新成孔。
導(dǎo)管進水有三個方面的原因。首先是因為灌注過程中的混凝土量不足,無法蓋過導(dǎo)管,深度不夠,而使得導(dǎo)管底口和孔底的間距過大。當(dāng)混凝土灌注后,泥水便有從導(dǎo)管底進入的可能性。第二種原因是因為灌注過程中導(dǎo)管的拔出速度太快,導(dǎo)致導(dǎo)管脫落灌入泥水。最后是因為導(dǎo)管本身的質(zhì)量問題,進入接頭出現(xiàn)偏差或是焊縫破裂,導(dǎo)致水從裂縫中滲透進入。
針對于導(dǎo)管進水問題,要根據(jù)產(chǎn)生的原因差異來針對性地選擇防治措施。如果是因為混凝土量不足,則應(yīng)該迅速地將孔底的混凝土和材料進行清除,然后再放入足夠的首批混凝土進行重復(fù)灌注,即可減少導(dǎo)管進水的問題。如果需要將鋼筋籠進行提出,就需要利用吊機等設(shè)備進行輔助。如果是因為導(dǎo)管拔出太快或是導(dǎo)管本身的質(zhì)量問題,那么就要根據(jù)施工要求進行材料更換,在灌注前還要先將導(dǎo)管內(nèi)部參余的水和雜質(zhì)進行清除。值得一提的是如果混凝土還沒有凝固,那么可以將導(dǎo)管重新插入混凝土,利用新混凝土的重量來將底塞壓出,并繼續(xù)關(guān)注施工進度[3]。反之,如果已經(jīng)凝固,那么就要考慮采用錘擊的方式來增加深度,在清理完畢之后關(guān)注普通混凝土,讓護筒可以滿足設(shè)計的要求。
導(dǎo)管堵塞通常發(fā)聲在混凝土灌注樁施工開始前。產(chǎn)生導(dǎo)管堵塞的原因在于灌漿導(dǎo)管底部具孔底距離太近,水泥栓塞無法出管口,另外還包括灌漿導(dǎo)管接頭密封性能差等問題。而管內(nèi)如果存在雜質(zhì)或是埋管深度過大,也會導(dǎo)致混凝土、水泥等材料進入管內(nèi)。
對于這類問題,在混凝土灌注施工開始前就應(yīng)該將灌漿導(dǎo)管提離孔底一定距離,然后將內(nèi)部的雜物進行清理,而導(dǎo)管組裝的環(huán)節(jié)中也應(yīng)該檢查管內(nèi)是否有附著的水泥結(jié)塊或是混凝土等。必要時可以選用鐵塊來代替水泥栓塞,減少堵塞的可能性,也能讓混凝土沿灌漿導(dǎo)管下行至孔底部。
卡管由于混凝土的坍落度小,流動性相對較差,如果在灌注過程中,含有一些碎石、骨料等,在拌和不均勻的前提下會導(dǎo)致混凝土的澆筑過程受阻,在導(dǎo)管中停留過長的時間,產(chǎn)生卡管。
而卡管的解決方案通常都是合理地使用隔水栓,并具有良好的隔水性能。在混凝土澆筑的過程中,應(yīng)該對混凝土的攪拌時間進行控制,并針對混凝土內(nèi)部的雜質(zhì)進行有效處理,保障導(dǎo)管連接部位的密封性。在導(dǎo)管開始使用前,應(yīng)該先進行壓水實驗,然后將混凝土緩緩地倒入導(dǎo)管。如果是針對粗骨料或碎石集中在導(dǎo)管口,那么可以加大混凝土灌注量,并提升導(dǎo)管,讓混凝土有相對迅速的下落速度,推動粗骨料向下移動[4]。
斷樁是指沖鉆孔樁在灌注混凝土的過程中,由于泥漿或砂礫進入混凝土,將混凝土隔開形成兩端,導(dǎo)致混凝土的截面積受損或混凝土變質(zhì)。產(chǎn)生斷樁的另一原因在于混凝土的坍落度小,與卡管類似,在混凝土過程中導(dǎo)致堵塞,需要提起導(dǎo)管時,因操作不當(dāng)產(chǎn)生了斷樁。此外,如果混凝土無法埋住導(dǎo)管,或是鋼筋籠卡主導(dǎo)管,都會導(dǎo)致斷樁情況的產(chǎn)生。
解決方案需要從導(dǎo)管的使用入手。導(dǎo)管在正式投入使用時應(yīng)該進行壓力測試,在測試結(jié)果符合施工要求后才能使用,其直徑根據(jù)石料和樁徑來決定。此外,下導(dǎo)管時應(yīng)該對首批混凝土質(zhì)量進行檢測,然后控制坍落度的范圍在200mm左右,必要時可以在混凝土中加入緩凝劑,讓其具有顯著的流動性,減少因初凝而產(chǎn)生的堵塞。針對鋼筋籠問題,一般是在焊接工作上進行優(yōu)化,保障焊縫的平穩(wěn),避免出現(xiàn)鼓包等現(xiàn)象。如果必須要將導(dǎo)管提起,那么需要事先對混凝土的灌注深度進行測量,配合導(dǎo)管的長度,進行合理提拔,嚴(yán)禁在未經(jīng)測量的情況下隨意提拔導(dǎo)管。
沖鉆孔樁施工可以在各種地基上開展,并且能夠建造比預(yù)制樁直徑還要更大的樁,因此其施工質(zhì)量的高低對于樁的承載力具有重要影響,進而影響施工質(zhì)量。針對于現(xiàn)階段沖鉆孔樁施工中的常見問題,施工單位也應(yīng)該明確問題產(chǎn)生的主要原因,在經(jīng)過合理的分析和探討后研究最合理的防治對策,在各個方面進行嚴(yán)格的質(zhì)量管理工作,促進施工技術(shù)水平的有效提高。