畢大君 (安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站,安徽 合肥 230032)
近年來(lái),隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),全國(guó)各地在建的建筑工程項(xiàng)目數(shù)量顯著增加,呈現(xiàn)出建設(shè)高度高和建設(shè)規(guī)模大等特點(diǎn),對(duì)施工單位的施工技術(shù)提出了較高的要求。如何在保質(zhì)保量的基礎(chǔ)上保障施工的高效率成為當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。大量的工程實(shí)例表明[1,2],將鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用到基礎(chǔ)工程可以有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,但實(shí)際施工中不可控的因素較多,會(huì)對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量造成不利影響。鑒于此,分析當(dāng)下鉆孔灌注樁技術(shù)存在的問(wèn)題并提出有效的處理措施是極有必要的,可以為鉆孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ),為工程的后續(xù)建設(shè)提供有力保障。
我國(guó)的鉆孔灌注樁技術(shù)自1960年以來(lái)開(kāi)始不斷試驗(yàn)和發(fā)展,在工程實(shí)踐中不斷改進(jìn),逐步發(fā)展成為樁基礎(chǔ)的一種重要形式[3]。鉆孔灌注樁技術(shù)是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)鉆孔設(shè)備在地基土中形成樁孔,將鋼筋籠置于樁孔中并澆筑混凝土形成樁基的一種施工技術(shù),具體過(guò)程如圖所示。鉆孔灌注樁具有眾多的優(yōu)點(diǎn),首先,其能適應(yīng)各類(lèi)復(fù)雜的施工環(huán)境,靈活性強(qiáng),可以根據(jù)工程的需要及時(shí)調(diào)整。其次,灌注至鋼筋籠內(nèi)的混凝土能和地基土層形成一個(gè)整體,有效提高樁基的穩(wěn)定性和承載性能,保證上層建筑的安全。目前,鉆孔灌注樁技術(shù)被廣泛應(yīng)用在房建工程、水利工程以及公路橋梁工程的建設(shè)中,為該類(lèi)工程的建設(shè)提供了有力的保障。但由于鉆孔灌注樁技術(shù)較為復(fù)雜,導(dǎo)致鉆孔灌注樁出現(xiàn)縮頸、斷樁、鋼筋籠上浮等質(zhì)量問(wèn)題[4-5],給工程的質(zhì)量造成不利影響,因此根據(jù)鉆孔灌注樁技術(shù)的特點(diǎn)確定其施工中的注意事項(xiàng)是當(dāng)下應(yīng)該重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
鉆孔灌注樁施工步驟
鉆孔灌注樁技術(shù)施工環(huán)節(jié)較多,鉆孔工藝、混凝土質(zhì)量等因素均會(huì)對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量造成影響,稍有不慎就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重質(zhì)量事故,給建設(shè)單位和施工單位造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。下面以灌注樁技術(shù)應(yīng)用時(shí)常發(fā)生的斷樁、縮頸和鋼筋籠上浮這三類(lèi)問(wèn)題為例,分析其發(fā)生的原因并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。
斷樁是極為嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,會(huì)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。斷樁發(fā)生的原因主要有以下幾點(diǎn)。
①在混凝土灌注過(guò)程中,已灌混凝土的標(biāo)高出現(xiàn)誤差,使得導(dǎo)管埋深較淺,進(jìn)而形成夾層斷樁。特別是灌注混凝土的后期,探測(cè)儀器可能會(huì)誤將泥漿中的坍土層識(shí)別為混凝土的表面。因此,在實(shí)際灌注過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程運(yùn)用測(cè)身錘測(cè)得已灌混凝土的表面高程,保證在提管過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)標(biāo)高不正確的問(wèn)題。
②在混凝土灌注過(guò)程中,應(yīng)保證導(dǎo)管的埋置深度恰到好處。導(dǎo)管埋置過(guò)深會(huì)導(dǎo)致已灌混凝土的流動(dòng)性下降,使得混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力增大,而目前的導(dǎo)管通常又采用提升阻力較大的法蘭盤(pán)連接,在提升過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏训膯?wèn)題。
③混凝土在配置過(guò)程中誤差較大,加上有施工人員的責(zé)任心較差,會(huì)使得拌出來(lái)的混凝土坍落度不穩(wěn)定。當(dāng)混凝土的坍落度較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)離析的現(xiàn)象,使得粗顆粒之間相互擠壓堵塞導(dǎo)管。當(dāng)混凝土的坍落度較小時(shí)會(huì)使得混凝土的初凝時(shí)間變短,加大混凝土下落的阻力造成導(dǎo)管堵塞的問(wèn)題。這兩種情況均會(huì)導(dǎo)致卡管事故的發(fā)生,造成斷樁。因此,在混凝土的配置過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制其配合比,縮短灌注時(shí)間。
縮頸問(wèn)題是鉆孔灌注樁技術(shù)在施工中運(yùn)用時(shí)易發(fā)的一類(lèi)問(wèn)題,會(huì)對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量造成較大影響??s頸發(fā)生原因主要有以下幾點(diǎn)。
①鉆孔過(guò)程中,由于設(shè)備鉆錐磨損或地層中遇見(jiàn)膨脹土等原因,會(huì)使得鉆孔過(guò)程出現(xiàn)縮孔等現(xiàn)象。
②鉆孔放置時(shí)間過(guò)久,成孔后沒(méi)能及時(shí)灌注混凝土,泥漿自重壓力無(wú)法支撐砂層收縮帶來(lái)的壓力,導(dǎo)致鉆孔縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。
因此,在鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)關(guān)注鉆孔設(shè)備的磨損度和對(duì)應(yīng)的地質(zhì)條件,力保在鉆孔過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)縮孔的問(wèn)題。同時(shí),針對(duì)放置時(shí)間較長(zhǎng)且未進(jìn)行灌漿的鉆孔,應(yīng)在混凝土灌注前進(jìn)行回鉆。
在實(shí)際工程中,會(huì)出現(xiàn)在鋼筋籠入孔后且固定良好的狀況下,灌注混凝土?xí)r出現(xiàn)鋼筋籠上浮的問(wèn)題,鋼筋籠上浮后基本很難歸于原位,進(jìn)而對(duì)灌注樁的樁身質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。目前,鋼筋籠上浮的原因主要分為以下幾點(diǎn)。
①鋼筋籠放置的初始位置較高,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過(guò)深使得鋼筋籠被混凝土頂托上升。
②在混凝土灌注過(guò)程中,混凝土面到達(dá)鋼筋籠底部時(shí),由于導(dǎo)管埋置深度較淺,混凝土灌注量大,使得混凝土上返速度較快,產(chǎn)生向上的沖擊力,最終使得鋼筋籠上浮。
因此,在鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋置深度和混凝土的灌注速度,避免鋼筋上浮問(wèn)題的發(fā)生。
由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,在施工過(guò)程中易受到施工工藝、地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備等影響,可能會(huì)出現(xiàn)斷樁、縮頸以及離析等質(zhì)量弊病,故對(duì)灌注樁的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是極為有必要的。目前常使用超聲波透射法對(duì)鉆孔灌裝樁的樁身完整性進(jìn)行檢測(cè),其原理是事先在樁內(nèi)預(yù)埋聲測(cè)管作為超聲波接收和發(fā)射換能器的通道。檢測(cè)時(shí)在一個(gè)管內(nèi)放入發(fā)射超聲波的發(fā)射探頭,在另一個(gè)管內(nèi)放入接收超聲波的接收探頭。兩個(gè)探頭由底部往上同步提升,儀器記錄超聲波在由二管組成的混凝土測(cè)面內(nèi)傳播的聲學(xué)特征。超聲波在混凝土內(nèi)傳播的速度與其密實(shí)度有關(guān),一般來(lái)說(shuō),對(duì)于材料均勻且距離相同的混凝土來(lái)說(shuō),波速越高證明其密實(shí)度越高,反之則說(shuō)明其密實(shí)度較差。通過(guò)判別獲得的聲學(xué)參數(shù),可以對(duì)鉆孔灌注樁的完整性進(jìn)行判別,為工程的后續(xù)建設(shè)奠定基礎(chǔ)[6]。運(yùn)用超聲波透射法對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)具備成本低、檢測(cè)速度快以及判別準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)下運(yùn)用最為廣泛的一種無(wú)損檢測(cè)方法。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)在建的工程數(shù)量不斷增加。鉆孔灌注樁技術(shù)憑借其承載力高、施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用于各類(lèi)工程中。但鉆孔灌注樁技術(shù)的施工過(guò)程多為隱蔽工程,施工中出現(xiàn)的一些問(wèn)題不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn),故在實(shí)際運(yùn)用鉆孔灌注樁技術(shù)的過(guò)程中,應(yīng)注意嚴(yán)格按照規(guī)范來(lái)進(jìn)行操作。同時(shí),在工程建設(shè)完成后,應(yīng)使用相應(yīng)的檢測(cè)手段對(duì)鉆孔灌注樁的樁身質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),保證鉆孔灌注樁自身質(zhì)量良好,為后續(xù)工程的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。