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(中國水利水電第十工程局有限公司,成都,610072)
毗河供水一期工程第一、二流量段爛泥溝渡槽至貓腦殼渡槽之間設(shè)計十多座渡槽,幾乎每座渡槽都設(shè)計有灌注樁工程,設(shè)計及變更灌注樁300多根。樁基分布范圍較廣,部位不集中,地質(zhì)差異變化較大,施工質(zhì)量控制困難,渡槽樁基設(shè)計為高低兩種形式,設(shè)計都為嵌巖樁,樁型主要設(shè)計為端承摩擦樁,樁身為C25鋼筋混凝土,樁徑為1m~1.5m,樁間距離不小于2.5倍樁徑,單樁設(shè)計長度大于10m,入弱風化巖不小于5m。
灌注樁施工主要流程為:場地規(guī)劃平整→樁位放樣→護筒埋設(shè)→鉆機就位→成孔鉆進施工→成孔及清孔→鋼筋籠吊放及下設(shè)導管→二次清孔→澆筑水下混凝土→自然養(yǎng)護→樁基檢測。
灌注樁施工過程無法觀察,施工成樁后不能開挖進行驗收。施工過程中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常問題,都將影響到整個工程的施工質(zhì)量和進度,同時造成經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此,在施工前一定要認真熟悉設(shè)計圖紙、施工規(guī)程規(guī)范要求、驗收規(guī)范標準及準確核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁施工方面的資料,分析總結(jié)在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題,采取針對性制訂出符合質(zhì)量驗收的施工專項質(zhì)量標準,制訂可行的驗收實施方案,同時在施工中做好每根樁的施工過程記錄,落實好施工技術(shù)措施,嚴格施工質(zhì)量管理,切實抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,將隱患消除在成樁之前。
成孔是灌注樁施工中的重要部分,成孔施工質(zhì)量未能控制好,將可能發(fā)生樁孔坍塌、縮徑及偏斜等事故,有可能造成樁的摩擦力不夠,甚至可能造成樁端達不到設(shè)計持力層要求,成孔質(zhì)量事故將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和質(zhì)量控制方面要特別注意以下幾項關(guān)鍵工序。
3.1.1采取隔孔施工法
水下混凝土灌注樁施工是先成孔施工,然后澆筑混凝土成樁。在移動鉆機施工下一樁孔時,應采取跳隔已成樁孔施工,避免離成樁樁距較近,在施工過程中周圍土移向已施工樁,土體對成樁產(chǎn)生動壓力作用,使未達到完全凝固的混凝土受影響,造成已施工樁身質(zhì)量事故。在成樁初期,樁身混凝土處于初凝期強度很低,灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡,應保持較適當?shù)臉堕g施工距離,避免造成成孔坍塌和縮徑。施工中操作人員往往為了怕麻煩,采取連續(xù)施工,連續(xù)施工如樁間距較小,設(shè)備擾動較大,無法保證已成樁質(zhì)量,甚至在下一樁施工時容易出現(xiàn)坍塌和縮徑。隔孔間距應確保已成樁不被擾動,擾動較大的設(shè)備施工時,應加大隔孔間距。
3.1.2樁位、樁頂標高和成孔深度
場地平整壓實后,測量放樁位時要準確記錄好樁位和高程,設(shè)置好副樁,并做好樁位保護標記,護筒施工前應對樁位進行復測無誤后才能施工。在護筒定位后,應標記護筒的安放位置,護筒中心點與樁位中心線偏差≤5cm,同時注意檢查護筒周圍回填土的密實情況,以防止鉆孔過程中發(fā)生漏漿現(xiàn)象。在施工過程中,自然地表標高會發(fā)生變化,為了更準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后,應及時復核底梁的水平和樁具的總長度,并準確作好數(shù)據(jù)記錄,便于在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上預留的長度校驗成孔深度。在施工中一定要做好鉆桿配置分類歸放,避免班組交班過程中疏忽,造成加鉆尺寸的錯誤,從而引起過程檢測誤判,造成成孔深度超鉆。盡管鉆桿的長度從側(cè)面可以反映出成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鉆具時碰撞孔壁,就可能會發(fā)生孔壁坍塌和沉渣過厚等現(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。在提出鉆具后,必須用測繩復測成孔的深度,測繩的測深比鉆桿鉆深小時,采取重新下鉆桿復鉆清孔。測繩選用要充分考慮縮水率,在使用前要預濕后重新標定,提高測繩的測量精度,并在使用中經(jīng)常檢查復核。
3.1.3孔徑、垂直精度
成孔孔徑和垂直度是保證灌注樁施工的重要條件,成孔后應先進行孔徑孔斜檢測,滿足設(shè)計規(guī)范質(zhì)量驗收標準后才能進行下一道工序施工。為了有效防止樁孔塌孔、樁徑偏斜及縮徑等事故,需要在復核鉆具長度的同時注意檢查鉆桿彎曲度,還需要根據(jù)不同的土層對比地質(zhì)資料,根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆進的速度,施工中要經(jīng)常復核鉆頭的直徑,磨損超過10mm時,要及時更換鉆頭。在施工時保持樁機穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架和鉆桿的垂直度,成孔完成后,采用檢孔器檢測孔徑,測斜儀器測量孔斜,孔徑不足時,采用擴徑施工,孔斜偏大時,應進行復鉆糾偏,糾正成孔后再進行驗收,直至符合設(shè)計規(guī)范質(zhì)量要求后才能進行下一道工序施工。
灌注樁成孔至設(shè)計樁底高程時,采用鉆桿在原位進行第一次清孔,清孔原理是利用泥漿在流動時產(chǎn)生的動能,依靠動能沖擊樁孔底部的沉渣,使得泥漿中的巖顆粒和砂粒處于懸浮,通過泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動帶出樁孔,反復循環(huán)最終將孔內(nèi)的沉渣清干凈。制備泥漿材料不能就地取材,應選用塑性高的粘土或膨潤土制漿,拌制泥漿應根據(jù)施工機械、工藝等進行匹配的配合比設(shè)計。
制作鋼筋籠前先要檢查鋼材產(chǎn)品相關(guān)質(zhì)保資料,檢查合格后再按設(shè)計規(guī)范質(zhì)量要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格等,根據(jù)鋼材驗收檢查合格后,結(jié)合抽檢檢測合格符合要求后才能投入使用。鋼筋籠制作時,注意鋼筋尺寸及焊接要求,原材料到成品要分區(qū)域進行堆放,做好防水防潮,鋼筋籠出廠時注意對應樁孔,注意鋼筋籠運輸過程中質(zhì)量防護。吊放鋼筋籠前,計算好吊筋吊環(huán)尺寸,并準確加工好吊筋,起吊時注意吊點布置及吊放速度。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁,當?shù)醴攀艿阶枇r,不能加壓強行下放,強行下放將造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應立即停止吊放并尋找阻力原因,如是鋼筋籠沒有垂直吊放造成的,應提出后重新垂直吊放;是成孔偏斜造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質(zhì)量滿足要求后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,縮短沉放時間。在吊放導管時,應檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止因漏氣漏漿而影響灌注混凝土時導管進泥漿,造成斷樁無法灌注。
吊放鋼筋籠和安裝導管的時間較長,樁孔內(nèi)泥漿在這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣會再次沉到樁孔底部,不能被混凝土沖擊反起而成為樁底永久性沉渣,影響樁基工程質(zhì)量。在鋼筋籠及導管吊裝完成后,灌注混凝土前利用導管進行第二次清孔,直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范質(zhì)量要求后,停止二次清孔,并及時進行水下混凝土的灌注施工。
(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,如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符,應立即取樣進行復查,原材料必須按照設(shè)計規(guī)范質(zhì)量檢測標準進行抽樣檢查,對不合格的材料,嚴禁使用;
(2)水下灌注樁混凝土施工,一般施工主要是采用導管,灌注混凝土時會產(chǎn)生一定的離析現(xiàn)象,但是一個良好的配合比,可以有效減少離析的程度,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核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和原材料檢測管理,并及時錄入原始記錄和制作試件;
(3)為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象。施工時嚴格控制混凝土攪拌時間,時間不足直接影響混凝土的強度,坍落度是直接影響灌注過程順利與否的決定性因素,混凝土坍落度采用18cm~22cm,坍落度不合適容易出現(xiàn)混凝土離析堵管斷樁。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~6m,埋深淺了容易斷樁,大了容易抱管、堵管等。要控制好灌注工藝和操作,提動導管使混凝土面上升的速度要適中,保證有序的拔管和連續(xù)灌注,升降的幅度不能過大,大幅度提拔導管容易造成混凝土體上升過快沖刷孔壁,導致孔壁坍落或下墜。樁身夾泥,特別是在砂層較厚地段容易發(fā)生。在灌注過程中注意檢測混凝土面上升的高度,掌握好每段樁體混凝土的擴孔系數(shù)。在施工混凝土時,現(xiàn)場注意檢測混凝土性能指標,并做好試件標準取樣,注意養(yǎng)護條件,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;
(4)成樁完成后,注意對樁身保護,混凝土未完全凝固前,已成樁附近不能進行爆破或擾動施工,施工后續(xù)樁孔時,需要充分考慮隔孔距離,避免擾動造成已成樁孔質(zhì)量受到影響。
成樁在自然條件下,凝固時間達到28d后,根據(jù)設(shè)計要求開挖至設(shè)計樁頂標高,破掉樁頭,根據(jù)設(shè)計規(guī)范質(zhì)量檢測要求進行樁基質(zhì)量檢測。檢測中出現(xiàn)凝問的部位要采取進一步的檢測措施,必要時還要采取擴大檢測,最終確保檢測結(jié)果的準確性。樁基檢測必須由專業(yè)的檢測機構(gòu)檢測,合格后出具相應的檢測數(shù)據(jù)報告。
灌注樁工程是一項隱蔽性工程,隱蔽性極強,樁基質(zhì)量主要取決于前期的地質(zhì)勘查、設(shè)計、原材料及施工等多種因素。樁基質(zhì)量控制作為建筑物工程中強制控制的一項內(nèi)容,質(zhì)量監(jiān)督控制難度較大,是建筑工程質(zhì)量控制的重點,要有效控制灌注樁施工質(zhì)量,項目始終把人作為關(guān)鍵因素,要求灌注樁施工參與人員要有高度的質(zhì)量責任心,抓好工序間的質(zhì)量通病防治,對灌注樁各施工環(huán)節(jié)做到精心組織施工,最終確保灌注樁施工任務(wù)得到圓滿完成。