李鵬飛
(山西振興公路監(jiān)理有限公司,山西 太原 030006)
鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故防范
李鵬飛
(山西振興公路監(jiān)理有限公司,山西 太原 030006)
鉆孔灌注樁是工程中常用的基礎(chǔ)形式,其成樁質(zhì)量對(duì)工程安全有著至關(guān)重要的影響。文章簡(jiǎn)要闡述了鉆孔灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)的幾種質(zhì)量事故以及相應(yīng)的防范措施。
鉆孔灌注樁;施工質(zhì)量;事故防范
隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于公路橋梁及其他工程領(lǐng)域。但灌注樁多為水下作業(yè),施工過程無法直接觀察,極容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。分析灌注樁在施工過程中可能發(fā)生的質(zhì)量事故,并進(jìn)行必要的防范是保證成樁質(zhì)量、確?;A(chǔ)工程安全的重要措施。
軸線偏位包括鉆孔偏位和成樁后偏位兩種情況,需按實(shí)際情況作不同處理。
造成鉆孔偏位的原因大致有3個(gè)方面:①鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時(shí)鉆架位移或鉆桿彎曲;②地面軟弱或軟硬不均勻;③土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石及其他硬物。
防治措施:①鉆孔前,場(chǎng)地應(yīng)平整夯實(shí);②安裝鉆機(jī)時(shí),要使轉(zhuǎn)盤、底座水平,起重滑輪輪軸、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者在一條豎直線上,并設(shè)置龍門樁以便檢查校正;③在不均勻地層中鉆孔時(shí),采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī);④進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí),鉆速要慢;⑤發(fā)現(xiàn)偏斜后,在偏斜處吊住鉆頭上下反復(fù)掃孔,使孔正直;⑥偏斜嚴(yán)重時(shí),應(yīng)回填砂粘土到偏斜處,待沉積密實(shí)后再繼續(xù)鉆進(jìn)。
成樁后發(fā)現(xiàn)偏位可采用以下幾種處理辦法:
(1)樁位糾偏。將發(fā)生偏位的樁基周圍挖開,將砼向下鑿除,檢查下部的樁身及鋼筋籠的軸線位置。如果下部的樁身及鋼筋籠的軸線偏位在規(guī)范允許范圍內(nèi),那么上部按接樁處理,砼的強(qiáng)度需提高一個(gè)等級(jí)。
(2)樁頂植筋。由于樁基軸線偏位引起樁柱不同心,導(dǎo)致偏心受壓,因此,可在樁頂植筋以抵抗偏心受壓應(yīng)力。處理方法:在樁基外壁的正確樁位處用風(fēng)鎬打眼,深度以鋼筋的錨固深度為準(zhǔn),外露長(zhǎng)度達(dá)伸入柱底5cm以上;將與樁基同材同徑的鋼筋植入,鋼筋的周圍應(yīng)加固化劑;施工完成后要進(jìn)行抗拉拔試驗(yàn)。
(3)增設(shè)牛腿。由于樁柱不同心,上部荷載傳至樁基后容易造成破壞,可在樁頂增設(shè)一個(gè)牛腿,將力通過牛腿傳到樁基。
(4)群樁處理。在偏位樁的兩側(cè)重新鉆孔成樁,按群樁處理。
(5)原位重鉆。在原樁位上用沖擊鉆將原樁鑿除,按設(shè)計(jì)重新施工。
水下砼灌注過程中有時(shí)會(huì)發(fā)生鋼筋籠上浮,其原因有:①鋼筋籠的上端吊筋在孔口未固定牢,提升導(dǎo)管時(shí)容易被導(dǎo)管掛住而一同提起;②在砼灌注過程中,砼面上返到達(dá)鋼筋籠底端時(shí),由于導(dǎo)管埋深較淺,砼灌注量相對(duì)過大,導(dǎo)致砼上返速度過大,產(chǎn)生很大的上沖力,從而托起鋼筋籠;③當(dāng)砼面和導(dǎo)管底端都進(jìn)入鋼筋籠內(nèi)后,如果導(dǎo)管埋深過大,很容易造成鋼筋籠上浮;④由于初灌砼一直處于孔內(nèi)已灌注砼的上部,一旦砼出現(xiàn)離析、初凝時(shí)間短、坍落度損失大等質(zhì)量問題,時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)導(dǎo)致砼流動(dòng)性變差,使上部的初灌砼出現(xiàn)凝固的趨勢(shì)。當(dāng)流動(dòng)性差甚至凝結(jié)的砼面接觸鋼筋籠底端時(shí),極易托起鋼筋籠。
防治措施:①嚴(yán)格控制砼坍落度,保證砼的和易性。在夏季或砼運(yùn)輸時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)加緩凝劑。如在灌注時(shí)出現(xiàn)砼抱裹導(dǎo)管,提導(dǎo)管帶動(dòng)鋼筋籠上浮時(shí),應(yīng)經(jīng)?;顒?dòng)導(dǎo)管,加快灌注。當(dāng)導(dǎo)管提升有困難時(shí),應(yīng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管,不可硬提。②當(dāng)砼灌注快到鋼筋籠底部時(shí),應(yīng)緩慢放料,減小砼上返時(shí)對(duì)鋼筋籠的沖力,直到埋住鋼筋籠并且導(dǎo)管口也在鋼筋籠內(nèi)時(shí),才可加快放料速度。③加大吊筋直徑,并在井口加配重,也可焊在護(hù)筒上。
產(chǎn)生埋管的主要原因是導(dǎo)管埋深過大或灌注時(shí)間過長(zhǎng),造成表層砼初凝。
由于埋深過大而發(fā)生埋管時(shí),可在孔口以上的導(dǎo)管處安設(shè)杠桿,緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管,并用吊車或千斤頂試拔,這種方法是非常有效的。如果由于砼初凝而發(fā)生埋管,導(dǎo)管一般極難拔出。即使拔出導(dǎo)管,新管也插不下去,只能按斷樁進(jìn)行處理。
(1)由于砼坍落度過小或石料粒徑過大、導(dǎo)管直徑較小,在灌注過程中堵塞導(dǎo)管,且在砼初凝前無法疏通好,不得不提起導(dǎo)管,形成斷樁。
(2)由于運(yùn)輸或等待時(shí)間過長(zhǎng)等原因使砼發(fā)生離析,灌注時(shí)大量骨料卡在導(dǎo)管內(nèi),不得不提出導(dǎo)管進(jìn)行清理,引起斷樁。
(3)砼灌注過程中發(fā)生塌孔無法清理,或使用吸泥機(jī)清理不徹底,使灌注中斷造成斷樁。
(4)由于檢測(cè)和計(jì)算錯(cuò)誤,導(dǎo)管長(zhǎng)度不夠,使管底與孔底距離過大,首批灌注的砼不能埋住導(dǎo)管底部,從而形成斷樁。
(5)在提拔導(dǎo)管時(shí)盲目提拔,將導(dǎo)管提拔過量,使導(dǎo)管底口拔出砼面,或使導(dǎo)管口處于泥漿層,形成斷樁。
(6)在提拔導(dǎo)管時(shí),鋼筋籠卡住導(dǎo)管,在砼初凝前無法提起,造成砼灌注中斷,形成斷樁。
(7)導(dǎo)管接口滲漏,使泥漿進(jìn)入導(dǎo)管,在砼內(nèi)形成夾層,造成斷樁。
(8)導(dǎo)管埋置過深,無法提起導(dǎo)管或?qū)?dǎo)管拔斷,造成斷樁。
(9)由于其他意外原因,如機(jī)械故障、停電、材料供應(yīng)不足等,造成砼不能連續(xù)灌注,中斷時(shí)間超過砼初凝時(shí)間,致使導(dǎo)管無法提起,形成斷樁。
(1)斷樁后如果能夠提出鋼筋籠,可迅速將其提出孔外,然后用沖擊鉆重新鉆孔,清孔后下鋼筋籠,再重新灌注砼。
(2)如果因嚴(yán)重堵管造成斷樁且已灌砼還未初凝時(shí),在提出并清理導(dǎo)管后可使用測(cè)錘測(cè)量出已灌砼頂面位置,并準(zhǔn)確計(jì)算漏斗和導(dǎo)管容積,將導(dǎo)管下沉到已灌砼頂面以上大約10 cm處,加球膽繼續(xù)灌注。繼續(xù)灌注時(shí),觀察漏斗內(nèi)砼頂面的位置,當(dāng)漏斗內(nèi)砼下落填滿導(dǎo)管的瞬間(此時(shí)漏斗內(nèi)砼頂面位置可以根據(jù)漏斗和導(dǎo)管容積事先計(jì)算確定)將導(dǎo)管壓入已灌砼頂面以下,即完成濕接樁。
(3)若斷樁位置處于距地表10 m以下處且砼已終凝,可使用直徑略小于鋼筋籠內(nèi)徑的沖擊鉆在原樁位進(jìn)行沖擊,鉆至鋼筋籠底口以下1 m處,然后往孔內(nèi)投放適量炸藥,待鋼筋籠松動(dòng)后整體吊出或一根根吊出,然后再進(jìn)行二次擴(kuò)孔至設(shè)計(jì)直徑,清孔后重新灌注砼。
(4)若斷樁位置處于距地表5 m以內(nèi)且地質(zhì)條件良好時(shí),可開挖至斷樁位置,將泥漿或摻雜泥漿的砼清除,露出良好的砼并鑿毛,將鋼筋上的泥漿清除干凈后,支模澆筑砼,拆模后及時(shí)回填并夯實(shí)。
(5)若斷樁位置處于地表5 m以下、10 m以內(nèi)時(shí),或雖距地表5 m以內(nèi),但地質(zhì)條件不良時(shí),可將比樁徑略大的砼管或鋼管一節(jié)節(jié)接起來,直到沉到斷樁位置以下0.5 m處,清除泥漿及摻雜泥漿的砼,露出良好的砼面并對(duì)其鑿毛,清除鋼筋上的泥漿,然后以砼管或鋼管為模板澆筑砼。
(6)若因塌孔、導(dǎo)管無法拔出等造成斷樁而無法處理時(shí),可由設(shè)計(jì)單位結(jié)合質(zhì)量事故報(bào)告提出補(bǔ)樁方案,在原樁兩側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁。
鉆孔灌注樁質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當(dāng)嚴(yán)重,因此在施工中應(yīng)加強(qiáng)管理,采取科學(xué)的施工方法和切實(shí)可行的施工方案。只有嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程操作,加強(qiáng)監(jiān)督、檢測(cè),才能避免質(zhì)量事故或把質(zhì)量事故降低到最小限度。對(duì)已出現(xiàn)問題的樁基,應(yīng)掌握詳盡而準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)資料,及時(shí)組織專家會(huì)診,制定安全、可靠又經(jīng)濟(jì)的處理方案。
The Accident Prevention of Bored Pile’s Construction Quality
Li Pengfei
The bored pile is the basic form commonly used in the project,and the pile quality has a critical influence on the project safety.The paper briefly describes several quality accidents easy tooccur in the process of bored pile construction and the corresponding preventive measures.
bored pile;quality accident;prevention
U 443.15+4
A
1000-8136(2011)08-0083-02