摘要:樁基工程是橋梁工程、房屋建筑工程、鐵路路基抗滑樁工程等工程施工的重點、難點,沖孔灌注樁的使用已相當(dāng)普及,但因?qū)匐[蔽工程,成樁后質(zhì)量檢查比較困難。文章結(jié)合華安水電站引水隧洞下穿鷹廈線工程實踐,對沖孔灌注樁的施工方法、工藝流程進行介紹,對各個環(huán)節(jié)的的工藝特點、質(zhì)量控制要點、控制手段等進行探討。
關(guān)鍵詞:沖孔灌注樁;施工技術(shù);質(zhì)量控制
1、概述
泥漿護壁沖孔灌注樁是鉆孔灌注樁的一種,使用卷揚機提放沖擊錐反復(fù)沖擊將地層中土、石劈裂、破碎而成孔。沖孔灌注樁有施工設(shè)備簡單、適用各種地層、造價適中、承載力高的特點,是房橋梁工程、房屋建筑、鐵路路基抗滑樁工程等工程中常用的樁基形式。但這種樁施工環(huán)節(jié)較多,工序較復(fù)雜,隱蔽工程多,施工過程中稍有不慎容易造成安全、質(zhì)量事故。
2、工程概況
華安水電站擴建工程引水隧洞下穿鷹廈線工程,位于福建省漳州市華安縣境內(nèi)九龍江北溪干流的河段上。引水隧洞在鷹廈鐵路K565+545.46和K565+581.45處下穿鐵路,引水隧洞為兩條內(nèi)徑5.4米鋼筋混凝土隧洞,長度498米。洞口進水口離鐵路中心線23米。隧洞底高程78.00m,鐵路路肩標高為104.00 m,九龍江北溪干流的水庫常水位94 m。隧洞底在水庫常水位以下16米深,距離鐵路路肩26米高。為使鐵路路基穩(wěn)定,在鐵路邊坡洞口處設(shè)置樁徑1.5M鋼筋砼防護樁,共36根樁。樁基為沖孔灌注樁,樁基礎(chǔ)采用C30混凝土,總樁數(shù)為36根,樁徑1.5m,樁端進入弱風(fēng)化巖層,平均樁長21米。
3、成孔質(zhì)量的控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設(shè)計持力層要求等,還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項工作。
3.1"采取隔孔施工程序
沖孔灌注樁和打入樁不同,打人樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強度,土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。沖孔灌注樁則是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。
3.2"確保樁身成孔垂直精度
這是灌注樁順利施工的一個重要條件,否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求,應(yīng)采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆錘的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。
3.3"確保樁位、樁頂標高和成孔深度
在護筒定位后及時復(fù)核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。
雖然鉆錘到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當(dāng),或在提鉆具時碰撞了孔壁,就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度,如測繩的測深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預(yù)濕后重新標定,并在使用中經(jīng)常復(fù)核。
3.4"鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放
鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,檢查合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確地吊放在設(shè)計標高上,這是由于鋼筋吊籠放后是固定在護筒上的,因此,混凝土澆筑過程中應(yīng)時常觀測護筒標高,以確保鋼筋的埋入標高滿足設(shè)計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當(dāng)?shù)醴攀茏钑r,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應(yīng)停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復(fù)鉆糾偏,并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。
4、成樁質(zhì)量的控制
4.1"為確保成樁質(zhì)量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符,應(yīng)立即取樣進行復(fù)查,對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì)),嚴禁用于混凝土灌注樁。
4.2"鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。
4.3"為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象,在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度,混凝土坍落采用180—220,并隨時了解混凝土面的標高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—3m,并不得小于1m,嚴禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標高8m—10m時,應(yīng)及時將坍落度調(diào)小至120—160,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中,要控制好灌注工藝和操作,抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中,保證有程序的拔管和連續(xù)灌注,升降的幅度不能過大,如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導(dǎo)致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注6m3左右測一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數(shù),《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時要認真進行記錄,這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質(zhì)量有很大作用。
5、施工過程中異常情況的處理
5.1塌孔
沖孔樁在施工過程若出現(xiàn)塌孔應(yīng)及時做出處理:①塌孔后將鉆孔回填、碾壓、靜置后,在表層反復(fù)錘擊回填,砸實后再正常鉆進,有效地避免了孔位再次坍塌。②下護筒至塌孔面以下,護筒外回填擠實。
5.2堵管、卡管、混凝土供應(yīng)中斷
水下混凝土在澆筑過程中由于混凝土供應(yīng)中斷等問題容易導(dǎo)致已灌注的混凝土過了初凝時間,發(fā)生導(dǎo)管堵塞。首先應(yīng)采用長桿沖搗和振動器振動導(dǎo)管等方法進行處理,若此方法無效應(yīng)拔出導(dǎo)管,決定停止?jié)仓?,作施工縫處理,并對上部樁身采用干樁澆筑。清除孔內(nèi)泥漿,抽干水份,待混凝土達到一定強度后,鑿除上部夾泥松散層,對表面鑿毛處理,然后對下部已澆混凝土樁身做無損檢測,確定已澆部分樁身完整,無質(zhì)量問題后,采用干孔澆筑方法澆筑上部混凝土。施工完畢,待上部混凝土達到一定強度后,再對整樁做無損傷檢測。
6、結(jié)束語
沖孔灌注樁施工環(huán)節(jié)多,影響因素多,要保證施工質(zhì)量,需要工程技術(shù)人員具有高度的責(zé)任心,熟練掌握施工技術(shù)及規(guī)范,并結(jié)合工程實際情況,采取合理的施工措施。在施工中要做到仔細觀察,冷靜分析,正確指揮,果斷處理實施過程中遇到的問題。必須對各工序的主控環(huán)節(jié)加強控制,以確保工程質(zhì)量。
參考文獻:
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