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摘要:本文主要針對鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制展開了探討,結(jié)合了具體的工程實(shí)例,對鉆孔灌注樁常見的問題作了簡述,并在系統(tǒng)分析了問題原因的基礎(chǔ)上,提出了相應(yīng)有效的措施,以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考借鑒。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;原因分析;質(zhì)量控制
引言
鉆孔灌注樁是建設(shè)工程常見的基礎(chǔ)形式之一,具有工藝成熟、施工簡單、作業(yè)方便和成孔安全等優(yōu)點(diǎn),在城市建筑和橋梁工程中得到普遍應(yīng)用。但由于其施工工藝的特殊性和復(fù)雜性,對其施工的質(zhì)量控制就顯得十分重要?;诖耍疚木豌@孔灌注樁的施工質(zhì)量控制進(jìn)行了探討,相信對鉆孔灌注樁的施工能有一定的幫助。
1 三類問題
鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量問題,本文按其所處部位來劃分,綜合歸納為三類:第一類為樁底類問題,主要問題有孔底沉渣超標(biāo);第二類為樁身類問題,主要問題有樁身混凝土夾渣、斷樁等;第三類為樁頂類問題,主要問題有樁頂標(biāo)高不夠、混凝土不密實(shí)、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。
2 原因分析
2.1 樁底類問題產(chǎn)生的主要原因有:
《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)第5.6.4條規(guī)定:混凝土灌注樁孔沉渣厚度允許值為:端承樁≤50mm;摩擦樁≤150mm;《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2009)第6.3.9條規(guī)定,孔底沉渣厚度指標(biāo)為:端承樁≤50mm;摩擦樁≤100mm;抗拔、抗水平力樁≤200mm。而實(shí)際測量,孔底超標(biāo)的情況比較多。筆者在實(shí)踐中觀察發(fā)現(xiàn),以前的一些灌注樁沉渣厚度高達(dá)500mm-900mm,個(gè)別甚至超過1米,不得不采取補(bǔ)樁、注漿等辦法進(jìn)行補(bǔ)救。
對產(chǎn)生孔底沉渣超標(biāo)質(zhì)量問題的原因進(jìn)行分析,不外乎以下幾種情況:
(1)清孔措施不落實(shí)或落實(shí)不到位,清孔不徹底或持續(xù)時(shí)間不夠,未能將孔底鉆渣清除干凈,或孔內(nèi)泥漿置換不充分;
(2)雖然按規(guī)定進(jìn)行了清孔,但清孔后并沒有及時(shí)灌注混凝土,可能會(huì)在清孔后到混凝土灌注前這段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)坍孔;
(3)鋼筋籠吊裝措施不夠考究,工人安裝不熟練,在安裝鋼筋籠時(shí)孔壁受到碰撞,導(dǎo)致孔壁局部崩塌;
(4)混凝土初灌量估算不準(zhǔn)確,導(dǎo)致初灌量太小,引發(fā)孔底沉渣超標(biāo)。
2.2 樁身類問題產(chǎn)生的主要原因有:
(1)孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒較多,混凝土灌注過程中砂粒沉落到混凝土頂面,隨著砂?;芈淞康脑黾?,形成了一定厚度的沉積砂層,阻礙混凝土的正常上升;當(dāng)混凝土沖破該砂層時(shí),部分砂粒及浮渣被包裹到混凝土里面,形成夾渣,有時(shí)候會(huì)造成堵管,導(dǎo)致混凝土灌注中斷;
(2)由于拌合混凝土的膠凝材料、摻合料、配合比以及氣候等諸多因素,導(dǎo)致有時(shí)候混凝土的初凝偏早,終凝時(shí)間“提前”,如果整根樁灌注花費(fèi)的時(shí)間偏長的話,混凝土上部可能已經(jīng)結(jié)塊,會(huì)造成樁身混凝土夾渣;
(3)初灌混凝土數(shù)量偏少,造成初灌后埋管深度不夠,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)連導(dǎo)管都沒進(jìn)入混凝土現(xiàn)象;
(4)混凝土灌注過程拔管速度太快,控制不好的話會(huì)把導(dǎo)管拔出混凝土面。
上述這些情況的出現(xiàn),極容易導(dǎo)致樁身混凝土夾渣、斷樁。
2.3 樁頂類問題產(chǎn)生的主要原因有:
(1)孔內(nèi)混凝土面未測定或測定不準(zhǔn);(2)混凝土浮漿偏多;(3)超灌高度不足。這些因素導(dǎo)致樁頂出現(xiàn)標(biāo)高不夠、混凝土不密實(shí)、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等質(zhì)量缺陷。
3 三個(gè)重要環(huán)節(jié)及措施
通過對鉆孔灌注樁常見的三類問題進(jìn)行查擺,并對產(chǎn)生這些質(zhì)量問題的原因進(jìn)行梳理,本文把它劃分成三個(gè)重要環(huán)節(jié),分別采取相應(yīng)措施,防止這些質(zhì)量問題發(fā)生:第一個(gè)為事前控制環(huán)節(jié),第二個(gè)為鉆孔、清孔環(huán)節(jié),第三個(gè)為混凝土澆注環(huán)節(jié)。結(jié)合工程實(shí)踐,歸納總結(jié)每個(gè)環(huán)節(jié)所采取的質(zhì)量保證措施如下:
3.1 事前控制環(huán)節(jié)應(yīng)采取的措施:
(1)嚴(yán)格按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2009)要求,認(rèn)真落實(shí)好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作;
(2)認(rèn)真核實(shí)并確定灌注樁工程質(zhì)量的控制標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);需要特別提醒的是:有些工程項(xiàng)目至今仍在執(zhí)行過時(shí)的《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ202-83)和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)等2部技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),它們對摩擦樁沉渣厚度允許值(均為300mm,現(xiàn)行規(guī)范為150mm)的要求較現(xiàn)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為寬;
(3)施工、監(jiān)理單位在編制、審查施工組織設(shè)計(jì)、專項(xiàng)施工方案時(shí),一定要把灌注樁質(zhì)量保證措施考慮周全;
(4)參建各方要明確職責(zé)與分工,建立有效的技術(shù)復(fù)核機(jī)制,確保質(zhì)量保證措施逐一得到落實(shí)。
3.2 鉆孔、清孔環(huán)節(jié)可采取的措施:
(1)鉆頭加焊刮泥板,以刮除孔壁多余泥皮,防止孔壁泥皮過厚;
(2)采取在終孔前1~2m先造漿,在此之后至終孔期間嚴(yán)禁直接向孔內(nèi)拋填粘土造漿,如果該期間泥漿無法滿足排渣要求,則采取人工造濃漿補(bǔ)漿或下風(fēng)管采用反循環(huán)排渣,防止在孔底泥皮吸附于孔底。下風(fēng)管采用反循環(huán)排渣具體做法為:拆除正循環(huán)后,下風(fēng)管至孔底,吸出沉渣,然后提升風(fēng)管至距鉆頭頂4~5m,繼續(xù)沖擊鉆進(jìn),在一定進(jìn)尺后,停止鉆進(jìn),將鉆頭置于孔底底部撓動(dòng),風(fēng)管再下放孔鉆頭頂部進(jìn)行吸渣、排渣,然后再繼續(xù)鉆進(jìn),如此反復(fù),完成最后1~2m鉆進(jìn);
(3)增加配置泥漿旋流分離器和配套的空壓機(jī),保證第一次清孔、第二次清孔質(zhì)量;
(4)提高第一次清孔作業(yè)質(zhì)量,改變過分依靠第二次清孔的老觀念。第一次清孔可采用正、反循環(huán)結(jié)合,即終孔后,首先保證在孔底錘頭反復(fù)撓動(dòng)的情況下,用正循環(huán)清孔,排出孔內(nèi)粗粒徑鉆渣和清底孔底殘余的泥皮。之后再進(jìn)行反循環(huán)清孔,重點(diǎn)是循環(huán)、調(diào)整泥漿指標(biāo)和清除孔底剩余沉渣。第一次清孔后的泥漿指標(biāo)就必須滿足混凝土澆注前的指標(biāo)要求:比重≦1.10,粘度17S~24S,含砂率≦2%,PH值7~8,孔底基本無沉渣。第二次清孔采用反循環(huán),主要用于清除鋼筋籠下放期間的少量沉渣。第二次清孔后沉渣厚度要求≦3cm;
(5)改進(jìn)清孔工藝,可在混凝土導(dǎo)管旁側(cè)單獨(dú)下清孔導(dǎo)管,將二次清孔的風(fēng)管與混凝土澆注導(dǎo)管分開,在測量確認(rèn)孔底無沉渣后,爭取5分鐘內(nèi)將首盤混凝土下至孔底。
3.3 混凝土澆注環(huán)節(jié)可采取的措施:
(1)嚴(yán)格控制“一清”、“二清”質(zhì)量,以保證泥漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo);
(2)精確計(jì)量并嚴(yán)格控制初灌混凝土方量;
(3)嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量,盡可能縮短混凝土灌注時(shí)間;
(4)應(yīng)認(rèn)真落實(shí)測深措施,在灌注過程要嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制導(dǎo)管埋深;
(5)在灌注最后階段,可采用硬桿筒式取樣法或采用簡易的用硬桿插入的方法測定孔內(nèi)混凝土面;
(6)事前落實(shí)好超灌高度,并做好記號、標(biāo)識;對于樁徑≤1000mm的樁,超灌高度可按不小于樁長的4%來控制;對于樁徑>1000mm的樁,超灌高度應(yīng)按不小于樁長的5%來控制;一般情況超灌高度按不低于1.5m來控制;
(7)采取有效措施控制混凝土浮漿厚度,尤其是在混凝土灌注后期,若在測深時(shí)發(fā)現(xiàn)樁頂浮漿較多,則加大超灌高度;對于大體積砼的樁,樁頂10米內(nèi)的砼應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配合比,增大碎石含量,減少樁頂浮漿。
4 結(jié)語
綜上所述,鉆孔灌注樁在施工應(yīng)用中有著很多優(yōu)點(diǎn),但由于其施工環(huán)節(jié)多、工藝復(fù)雜,成樁質(zhì)量可能受到多種因素的干擾與制約。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致成樁承載力明顯的降低,甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。因此,為了確保成樁質(zhì)量和樁基工程的安全,必須對鉆孔灌注樁的施工進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,對施工中出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行分析并采取相應(yīng)措施做好處理,以確保灌注樁的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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