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安陽(yáng)市殷都區(qū)農(nóng)林水牧局
【摘 要】鉆孔灌注樁施工容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,本文分析了其產(chǎn)生原因、提出了預(yù)防措施,從而總結(jié)灌注樁施工中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn),提高灌注樁施工質(zhì)量控制技術(shù)。盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失,運(yùn)用科學(xué)、合理的混凝土灌注工藝,以確保工程質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】灌注樁;質(zhì)量控制技術(shù)
鉆孔灌注樁雖經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐摸索,已經(jīng)逐漸形成一套較為成熟、完善的操作程序,并廣泛應(yīng)用于水工建筑物基礎(chǔ)處理,但其施工質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)建筑物的施工質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。鉆孔灌注樁在施工中不可預(yù)見(jiàn)因素較多,往往因?yàn)槭┕すに嚥划?dāng),如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、泥漿護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等,造成灌注樁在施工過(guò)程中發(fā)生爛樁頭、堵管、漏水、、縮頸、鋼筋籠上浮、灌注樁偏移、夾泥層與斷樁、樁底沉渣量過(guò)大等工程質(zhì)量問(wèn)題。因此,必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失,運(yùn)用科學(xué)、合理的混凝土灌注工藝,以確保工程質(zhì)量。
一、爛樁頭
由于清孔不徹底,樁頂浮漿過(guò)濃過(guò)厚,影響水下混凝土灌注時(shí)測(cè)量樁頂位置的精度。導(dǎo)管起拔速度過(guò)快,尤其是樁頭直徑過(guò)大時(shí),如未經(jīng)插搗,直接起拔導(dǎo)管,樁頭容易出現(xiàn)混凝土中間高、四周低的“爛樁頭”。澆筑速度過(guò)快,導(dǎo)致孔壁局部坍塌,影響測(cè)量結(jié)果。為避免此類(lèi)事故發(fā)生,必須做好清孔工作,確保清孔后孔口沒(méi)有泥塊返出;在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量混凝土上升面時(shí),應(yīng)控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用5~40mm碎石混凝土?xí)r,重錘的質(zhì)量可以控制在1.5kg左右;使用5~25mm碎石混凝土?xí)r,重錘的質(zhì)量可以控制在1kg左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離小于4m時(shí),通常認(rèn)為使用竹竿通過(guò)手感測(cè)量混凝土面更直觀,精度更高。
二、導(dǎo)管堵塞
混凝土灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),上部混凝土已接近初凝,在混凝土表面形成硬殼,并且隨著時(shí)間增長(zhǎng),裹在泥漿中的殘?jiān)粩喑恋恚瑥亩又亓朔e聚在混凝土表面的沉淀物,使新灌注混凝土無(wú)法由導(dǎo)管下口順利翻出,造成堵管。因此要盡可能提高混凝土澆注速度,使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài),這樣才能避免導(dǎo)管堵塞;在澆注混凝土過(guò)程中,應(yīng)勻速向?qū)Ч芰隙穬?nèi)下料,如忽然向?qū)Ч軆?nèi)灌注大量的混凝土,會(huì)迫使導(dǎo)管內(nèi)空氣不能夠及時(shí)排出,這樣可能導(dǎo)致堵塞管道。導(dǎo)管內(nèi)空氣若經(jīng)灌注混凝土的沖擊力從導(dǎo)管底部排出,則可能帶動(dòng)導(dǎo)管拔出混凝土面?;炷恋陌韬唾|(zhì)量是堵塞導(dǎo)管的主要原因,混凝土和易性不好或離析使碎石聚集在一起,造成混凝土流動(dòng)性較差,導(dǎo)致堵塞管道。針對(duì)混凝土和易性差引起的堵管,采取的防治措施為:⑴在計(jì)算配合比時(shí),合理使用水泥標(biāo)號(hào),確定最優(yōu)水灰比;⑵合理選用混凝土坍落度,一般選用18cm~22cm。必要時(shí)可加入減水劑,以提高拌合物的流動(dòng)性。同時(shí),嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間,控制在90s以上;⑶運(yùn)輸距離盡量縮短,施工現(xiàn)場(chǎng)盡量使攪拌機(jī)出料直接進(jìn)入斗中。因此,一定要把好原材料質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格按照配合比要求拌制混凝土,保證生產(chǎn)出符合要求的混凝土。
三、導(dǎo)管漏水
導(dǎo)管使用前須做密封試驗(yàn),灌注混凝土前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。在灌注混凝土過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)加快灌注速度,并盡快加大混凝土埋深,使管內(nèi)混凝土迅速超出漏水處。
四、縮徑
縮徑的產(chǎn)生主要是由于清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過(guò)快,引起樁頂周邊夾泥,導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。孔中水頭下降,對(duì)孔壁的靜水壓力減小,導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落,造成混凝土樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿,成樁后形成護(hù)頸。預(yù)防縮頸的關(guān)鍵是控制泥漿比重,確保泥漿能保持孔壁平衡。使用直徑合適的鉆頭成孔,根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔,在清孔時(shí)要做到清渣而不清泥,預(yù)防清孔后在澆筑混凝土的過(guò)程中局部坍塌,導(dǎo)致縮頸。
五、鋼筋籠上浮
由于混凝土表面接近鋼筋籠底口,導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時(shí),混凝土由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)速度過(guò)快,使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖,產(chǎn)生一種頂托力,其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所至。為防止鋼筋籠上浮,鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定。當(dāng)灌注混凝土表面接近鋼筋籠底約1m時(shí).應(yīng)放慢混凝土灌注速度,盡量減小埋深,減小對(duì)導(dǎo)管的沖力。混凝土灌注過(guò)程中.當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開(kāi)始上浮時(shí).應(yīng)立即停止?jié)沧?,并起拔拆除部分?dǎo)管后,可適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管,鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下,會(huì)自然回落一點(diǎn),堅(jiān)持多上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。
六、灌注樁偏斜
灌注樁出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲的主要原因包括:鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;樁架不穩(wěn),鉆桿導(dǎo)架不垂直,鉆機(jī)磨損。部件松動(dòng),護(hù)筒埋設(shè)偏斜,鉆桿彎曲.主動(dòng)鉆桿傾斜,遇舊基礎(chǔ)或大弧石等地下障礙物,土層軟硬不均或基巖傾斜。為防止灌注樁偏斜,應(yīng)先將場(chǎng)地夯實(shí)平整。軌道枕木宜均勻著地;安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤(pán)中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20cm。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)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí),鉆速要用慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效的方法。鉆孔偏斜時(shí)??商崞疸@頭.上下反復(fù)掃鉆幾次,以便削去硬土,如糾正無(wú)效,應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上,重新鉆進(jìn)。
七、夾泥層與斷樁
由于灌注前清孔不徹底,灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),先灌注混凝土已接近初凝,流動(dòng)性降低,且在混凝土表面有泥渣沉淀,而后續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升,會(huì)在兩混凝土中夾泥漿渣土,形成夾泥層;甚至全樁夾有泥漿渣土,形成斷樁。因此,在灌注混凝土前要認(rèn)真清孔,及時(shí)灌注混凝土.防止孔壁坍塌;盡可能提高混凝土澆注速度,使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài),避免灌注混凝土有初凝現(xiàn)象及泥渣產(chǎn)生沉淀;提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠,及時(shí)測(cè)定混凝土面上升高度,使混凝土面處于垂直頂升狀,不使浮漿、泥漿卷入混凝土。并根據(jù)混凝土供給情況來(lái)確定拆卸導(dǎo)管的時(shí)間、長(zhǎng)度,以免發(fā)生樁身夾泥、夾渣及斷樁事故。如果不能及時(shí)供給混凝土,且混凝土運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),考慮交通堵塞等因素時(shí),除在混凝土中加入緩凝劑外,導(dǎo)管插入混凝土中的深度不宜太小,以5~6m為宜,每隔15min左右,將導(dǎo)管上下活動(dòng)數(shù)次,幅度以2.0m左右為宜,保證混凝土的流動(dòng)性,以免卡管。當(dāng)灌注混凝土過(guò)程中斷超過(guò)3.5h,應(yīng)判為斷樁。
八、樁底沉渣量過(guò)大
清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔;泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過(guò)程中,末對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后,待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等原因,致使樁底沉渣量過(guò)大。
因此,終孔后,鉆頭提離孔底1~20cm,保持慢速空轉(zhuǎn)。維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30min;鋼筋籠垂直緩放人孔,避免碰撞孔壁;在下完鋼筋籠后,再檢查沉渣量,如沉渣囂超過(guò)規(guī)范要求,應(yīng)進(jìn)行二次清孔。清孔完畢迅速灌注混凝土;導(dǎo)管底端距孔底控制在30~50cm,初灌混凝土應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量.使導(dǎo)管一次埋人混凝土面以下2.0m以上,以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣,達(dá)到清除孔底沉渣的目的。
綜上所述,鉆孔灌注樁作為水工建筑物的樁基有許多優(yōu)點(diǎn)。但由于它的隱蔽性、影響因素的復(fù)雜性,樁基質(zhì)量有可能受到許多因素的干擾而影響成孔質(zhì)量和樁身質(zhì)量。為了確保上部結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定,在鉆孔灌注樁施工中必須做到每個(gè)工序要嚴(yán)格按照規(guī)范操作,混凝土灌注要統(tǒng)一指揮、緊張有序,對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施,以減少事故的發(fā)生。