阮巨榮
(貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550000)
就目前來看,鉆孔灌注樁基礎施工技術已經(jīng)比較成熟,然而,在實際施工中,由于受到不同因素的影響,如果處理不當,將產(chǎn)生斷樁。為預防或處理斷樁事故,首先要了解可能造成斷樁的因素。
斷樁即樁體混凝土被分成至少兩個部分,引起混凝土變質(zhì),造成整個橫截面被嚴重破壞,最終影響樁身對上部荷載的正常承載,與預期的受力要求不相符。斷樁成因包括。
(1)混凝土坍落度損失過大,或石料粒徑、導管直徑等不符合要求,灌注時導管內(nèi)部卡阻,而且在初凝以前無法疏通或取出導管,最終引起斷樁事故。
(2)混凝土發(fā)生離析(如運輸時震蕩過大或長時間等待),也沒有進行必要的二次攪拌處理,灌注時骨料堆積于導管當中,不得不將導管提出產(chǎn)生斷樁事故。
(3)因水泥發(fā)生結(jié)塊,而且在攪拌操作中沒有處理,導管內(nèi)結(jié)塊大量堆積,而且初凝前導管也未能疏通,引起斷樁的問題。
(4)灌注中突然塌孔,且沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理,或即便進行了吸泥也但不徹底,使灌注后樁身無法形成一個整體。
(5)因事先檢測或計算的結(jié)果不準確,加之導管長度不足導致導管口的底部和樁孔底部之間的垂直距離較大,首灌的部分未能徹底埋住導管底,引起斷樁。
(6)在持續(xù)提拔導管的過程中,操作過于隨意,導致導管被提拔過量,使導管從混凝土中被拔出。
(7)提升導管的操作中,由于鋼筋籠的存在使導管無法提升,在初凝以前也沒有解決該問題,使樁身中存在很大一部分沒有灌注到位,進而引起斷樁。
(8)導管接長時未能封堵好接口導致滲漏,使泥漿大量混入,導致灌注好的部分出現(xiàn)泥漿夾層,引起斷樁。
(9)在處理堵管這一常見問題的過程中,對導管的上提速度過快,或?qū)Ч艿奶嵘虿迦脒^于猛烈,導致導管中的混凝土接連下落,并與浮漿或者是泥土發(fā)生接觸,出現(xiàn)夾泥縮孔。
(10)導管埋深過量難以提升或在提升導管時用力過猛導致斷裂引起斷樁。
(11)由于其它因素導致灌注頻繁中斷,并且每次中斷的時間都較長,灌注的混凝土初凝,使導管不能提升,造成斷樁。
通過對斷樁產(chǎn)生原因的分析可知,鉆孔灌注樁施工會受到很多因素的影響,在灌注開始前必須從多個方面入手切實做好施工準備,防止意外狀況的出現(xiàn)。
集料粒徑受導管內(nèi)徑控制,一般為內(nèi)徑1/6~1/8,同時要保持在鋼筋最小凈距1/4左右,并不超過40 mm。攪拌操作進行前,檢查好水泥,不能有結(jié)塊存在,并將細集料過篩,清除凍結(jié)料,以免堵管?;炷恋奶涠纫凑?80~220 mm的范圍嚴格控制,將混凝土拌和完成后,應表現(xiàn)出良好和易性。對混凝土進行運輸與灌注時,應防止離析與泌水等問題的發(fā)生。
(1)導管直徑主要和樁徑及石料規(guī)格有關,為便于施工防止斷樁,建議選擇大導管。下管前,做好管段編號,并通過試驗檢測水密承壓性與接頭抗拉性,這樣能防止導管滲漏。裝好導管后,應立即建立完善檢驗及復核制度,并對每節(jié)導管的實際長度進行準確記錄。
(2)將混凝土運輸?shù)焦嘧⑹┕がF(xiàn)場后,檢測坍落度及均勻性指標,當不符合規(guī)定時間,要根據(jù)實際情況進行二次拌和處理,經(jīng)二次拌和,若問題依然存在,則應廢棄,不可施工,否則斷樁等質(zhì)量問題的產(chǎn)生將是必然。
(3)下管時,導管底口和樁孔底部之間的距離應控制40~50 cm范圍內(nèi),同時注意導管口不能埋入沉淀的回淤泥渣當中。第一批灌注的混凝土,其數(shù)量以滿足導管第一次埋置深度為準控制,同時要將導管底部填充密實。
(4)運輸車輛、發(fā)電機、托泵和起重設備等關鍵設備必須有備用,并將施工材料準備充足,確?;炷凉嘧⑹┕け3诌B續(xù)。
(5)首批混凝土結(jié)束下落后,開始后續(xù)灌注。后續(xù)灌注中,混凝土內(nèi)導管埋深應控制在2~6 m范圍內(nèi),隨著灌注的不斷進行提升導管,提升速度和混凝土液面上升速度盡量一致。
(6)若混凝土的運輸利用運輸車完成,則要配備好攪拌車,否則勢必影響到灌注連續(xù)性。
斷樁問題發(fā)生后應立即根據(jù)灌注的深度采取相應的措施加以處理。
(1)如果斷樁的產(chǎn)生時間為首封或首封結(jié)束后,應先中斷灌注的過程,將鋼筋籠從樁孔中取出,用沖擊鉆二次鉆孔,在清孔完成后下放鋼筋籠,最后進行混凝土的灌注。
(2)當混凝土灌注過程中,在沒有進入或剛進入到護筒中產(chǎn)生斷樁時,先將導管提出,并對導管進行清理,用測錘測量完成灌注的混凝土頂面具體位置,計算確定漏斗和導管理論容積,將導管下入至完成灌注的混凝土表面頂部上方10 cm后,方可加球膽?;謴驼9嘧⑦^程后,隨時觀察漏斗中液面位置,當漏斗內(nèi)混凝土下落填滿導管的瞬間(此時漏斗內(nèi)混凝土頂面位置可以根據(jù)漏斗和導管容積事先計算確定)將導管壓入已灌混凝土頂面以下,即完成濕接樁。
(3)若斷樁產(chǎn)生時間為混凝土灌注至護筒處時,應立即停止灌注,并將護筒中的泥漿抽干,將泥漿和摻有泥漿的混凝土清理干凈,直到露出良好的混凝土表面,根據(jù)實際情況進行必要的鑿毛,清理好鋼筋表面附著泥漿后,以護筒直接為模板實施灌注。
綜上所述,斷樁是高速公路橋梁鉆孔灌注樁施工中最常見的問題之一,對此,以上結(jié)合工程實際情況,在羅列斷樁產(chǎn)生原因的基礎上,提出行之有效的斷樁預防和處理措施,旨在為其它高速公路橋梁工程的鉆孔灌注樁施工提供技術參考。