郜玉虎
【摘 要】隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)在水利工程中的廣泛應(yīng)用,其技術(shù)本身暴露出許多問題,這些問題的出現(xiàn),歸根結(jié)底是由施工技術(shù)欠缺導(dǎo)致,故而本文著重探討水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】水利工程;鉆孔灌注樁;常見問題;解決辦法;施工技術(shù)
0.引言
現(xiàn)階段我國的水利工程正處于不斷發(fā)展階段,在其發(fā)展的過程中需要應(yīng)用到鉆孔灌注樁施工技術(shù)即本文討論的重點。盡管該技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用到水利工程中,但其技術(shù)方面存在著缺陷,導(dǎo)致了許多施工問題的出現(xiàn)。本文以水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)為切入點,通過探討鉆孔灌注樁施工常見問題及成因分析,提出切實解決這些問題的辦法,并總結(jié)水利施工鉆孔灌注樁相關(guān)施工技術(shù)。
1.鉆孔灌注樁施工常見問題及成因分析
在水利施工過程中,鉆孔樁具有基礎(chǔ)承載力大,埋置深等特點,但由于鉆孔樁埋置很深,最深可達100多米,加上橋位水文、地質(zhì)的復(fù)雜性及施工中很多不確定的因素的影響,鉆孔樁施工中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題,例如坍孔、斷樁、鉆孔偏斜、孔底沉渣厚度過大等。以下是對鉆孔灌注樁施工中常見的問題的具體分析。
1.1坍孔事故及其成因分析
坍孔事故時鉆孔灌注樁施工過程中比較常見的事故,造成坍孔事故的主要因素可以分為地理原因與施工技術(shù)原因,且施工技術(shù)占據(jù)著主要影響地位。
所指的地理原因是指地質(zhì)情況復(fù)雜的土質(zhì),例如遇到斷層裂隙等就會造成坍孔現(xiàn)象。而施工技術(shù)問題主要包括:在松軟砂層中鉆進,進尺太快;泥漿稠度小,起不到護壁作用;操作不當,如提升鉆頭、沖擊錐或掏渣筒傾倒,或放鋼筋骨架時碰撞孔壁;泥漿水頭高度不夠,對孔壁壓力小等這些技術(shù)問題都會導(dǎo)致坍孔的現(xiàn)象發(fā)生。在提拔導(dǎo)管時,盲目提拔,將導(dǎo)管提拔過量,使導(dǎo)管底口拔出混凝土面,或使導(dǎo)管口處于泥漿層,也可形成斷樁。
1.2斷樁問題及其成因分析
所謂的斷樁是指鉆孔灌注樁在灌注混凝土的過程中,泥漿或砂礫進入水泥混凝土,把灌注的混凝土隔開并形成上下兩段,造成混凝土變質(zhì)或截面積受損,從而使樁不能滿足受力要求。導(dǎo)致斷樁的現(xiàn)象的因素主要是施工設(shè)備故障與施工技術(shù)不當,同樣,施工技術(shù)不當占據(jù)著主要影響地位。
所謂的施工設(shè)備故障導(dǎo)致斷樁是指機械發(fā)生故障,混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過長;灌注時間持續(xù)過長,最初灌注的混凝土已初凝,增大了管內(nèi)混凝土下落的阻力,從而造成了斷樁現(xiàn)象。其技術(shù)問題主要表現(xiàn)在首批混凝土儲量不足,混凝土下落后不能埋設(shè)至導(dǎo)管底,以至泥水從底口進入;導(dǎo)管接頭不嚴,焊接或管身破裂,引起進水,導(dǎo)管提空,導(dǎo)致底口涌入泥水。
1.3孔底沉渣厚度過大及其成因分析
孔底沉渣厚度過大會影響鉆孔的質(zhì)量,其形成的大致原因主要是施工技術(shù)問題,清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或注入量不足,無法將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后待灌時間過長,致使泥漿重新沉淀等,這些問題都會導(dǎo)致孔底沉渣厚度過大進而影響鉆孔施工。
除了這些常見的問題外,鉆孔灌注樁施工中還存在著許多問題,但不論是何種問題,它們都在一定程度上反映著鉆孔灌注樁施工技術(shù)問題,并且給整個的施工工程造成困擾。為了鉆孔灌注樁施工的發(fā)展,就要切實的解決這些問題,完善相關(guān)的施工技術(shù)。
2.解決鉆孔灌注樁施工常見問題的相關(guān)措施
要解決好鉆孔灌注樁施工常見問題要從問題的成因入手,逐項解決。
2.1坍孔事故的相關(guān)處理方法
嚴格根據(jù)設(shè)計要求及樁位的水文地質(zhì)情況選擇適當?shù)你@進方法,并確定護筒的埋置深度,做到垂直安裝、垂直下沉,使護筒內(nèi)水頭的高度在適當范圍之內(nèi)。根據(jù)鉆孔的工程地質(zhì)情況、空位、鉆機性能、泥漿材料等選擇合適的泥漿。在鉆孔過程中,工作人員要合理調(diào)節(jié)泥漿水的壓力,盡量使其高于地下水的水壓,這樣才能加強泥漿對鉆孔孔壁的保護作用。如果不慎發(fā)生孔壁塌陷,工作人員要對塌陷的樁位進行填土并壓實。一段時間之后,帶到土層穩(wěn)定時,工作人員可進行二次鉆孔。
2.2斷樁問題的相關(guān)處理方法
如果發(fā)生在開始灌注樁不久,混凝土面距孔底較近,而鋼筋籠又埋深不大。出現(xiàn)這種情況,應(yīng)放棄灌裝,提出鋼筋架,重新鉆孔至原孔底,進行二次灌注。如果斷樁出現(xiàn)在灌注一段時間后,鋼筋籠架埋深較大,不能提出。應(yīng)當提出導(dǎo)管,棄掉廢料,排除導(dǎo)致斷樁故障的同時,將小于鋼筋籠直徑的滾筒鉆下致斷樁處,并將泥漿及混凝土完全取凈,進行第二次灌樁。
2.3孔底沉渣過厚的相關(guān)處理方法
為了盡量減少鉆孔灌注樁底部的沉渣。首先,工作人員要做好施工過程中沉渣的二次清理工作,將沉渣量控制在適當?shù)姆秶畠?nèi)。其次,在向樁內(nèi)放置鋼筋時,工作人員要仔細地將鋼筋慢慢地垂直放入樁內(nèi),盡量不要傾斜造成樁壁的泥土散落導(dǎo)致灌注樁底部的沉渣堆積過多。再次,在澆筑混凝土之前,工作人員要做好樁底部沉渣的檢查工作,待沉渣量符合要求以后,再進行澆筑。
3.總結(jié)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)
(1)樁基礎(chǔ)施工對鉆孔環(huán)節(jié)的要求較為苛刻,要結(jié)合實際情況來確定使用何種鉆頭形式、鉆桿直徑多少等,還要結(jié)合施工場地的地質(zhì)條件,對要鉆具的強度進行分析,以便鉆孔的速度與轉(zhuǎn)壓力度。
(2)鉆機軌道枕木放平置牢,鉆頭對中誤差控制在±20mm,鉆桿垂直度誤差控制在±5‰,校核后,擰緊鉆機螺旋支腿,固定牢鉆機,等候開鉆命令。為準確控制鉆孔深度,在機架或機管上作出控制標尺,以便在施工中進行觀測、記錄。
(3)就鉆頭而言,其要在鉆壓力度和回轉(zhuǎn)的扭矩作用下共同切削,破碎巖石,所以,鉆頭的形式與鉆孔效果的成敗緊密相連,故而在鉆孔的過程中要把握好其中鉆頭的使用。
(4)根據(jù)當?shù)氐牡叵滤桓叩秃偷貙臃€(wěn)定情況來確定泥漿的比重和粘度。第一次清孔時要不斷補充新鮮泥漿,將孔內(nèi)含砂量大、性能差的泥漿置換出來;二次清孔時宜用泵吸及循環(huán)清孔。鉆孔結(jié)束后,應(yīng)對終孔進行驗收,須嚴格檢測鉆桿和鉆頭或測繩長度的準確性,杜絕以超深來抵消孔底淤積。
(5)出現(xiàn)特殊地層時采用優(yōu)質(zhì)沖洗液護壁,或用正循環(huán)鉆進、反循環(huán)排渣來抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌。在不穩(wěn)定的地層中,不要過早換漿,可在下完鋼筋籠后第二次清孔時替換高比重的泥漿,并及時灌注混凝土,減少沉渣時間,確保樁身質(zhì)量。
(6)護筒安裝穩(wěn)固、準確。一般采用帶法蘭的鋼質(zhì)護筒,埋置時應(yīng)保證平面位置正確,偏差不得大于5cm,且高出施工最高水位1.0-2.0m;在水下埋設(shè)的護筒應(yīng)沿著導(dǎo)向架借助自重、射水、震動或錘擊等方法將護筒下沉至穩(wěn)定深度。
4.結(jié)束語
綜上淺述,水利施工鉆孔灌注樁施工技術(shù)正處于待完善階段,施工技術(shù)的不足直接導(dǎo)致施工過程中許多問題出現(xiàn),例如坍孔、斷樁、孔底沉渣過厚等,這些問題的出現(xiàn)不但給施工工程造成了困擾與不必要的損失,還在一定程度上反映出施工技術(shù)水平?,F(xiàn)階段我國的水利工程不斷發(fā)展,鉆孔灌注樁施工技術(shù)也會不斷的被應(yīng)用,故而要完善相關(guān)技術(shù),處理好鉆孔灌注樁施工中常見的問題,才能切實的推動水利工程的發(fā)展。 [科]
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