孫濤
摘要:通過對鉆孔灌注樁水下施工中出現(xiàn)斷樁事故的原因分析,提出了幾種斷樁處理方法,以徹底清除隱患,確保工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;斷樁原因;處理方法
前言
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡便等特點廣泛地應(yīng)用于各個民用市政等建筑工程領(lǐng)域。但灌注樁屬于隱蔽工程,大部分是在水下進(jìn)行施工的,通常是看不見摸不著的,容易出現(xiàn)質(zhì)量事故。影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多,因此對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求,稍有不慎或措施不嚴(yán)就會在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量缺陷,斷樁就是經(jīng)常發(fā)生且難以處理的病害之一。
1.形成斷樁原因分析
斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故,對于引發(fā)斷樁的因素,必須在施工初期就徹底清除其隱患,同時又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對策,預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個方面:
1.1混凝土首灌量不足,首灌量不足會導(dǎo)致孔底沉渣殘留,甚至沒有足夠的
混凝土自重抵消(應(yīng)大于)管道口水壓,導(dǎo)致水或者泥漿倒灌,形成斷樁。
1.2卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一,坍落度過大時會產(chǎn)生離析現(xiàn)
象,使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管;坍落度過小或灌注時間過長,使混凝土的初凝時間縮短,加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管,都會導(dǎo)致卡管事故,造成斷樁。
1.3灌注混凝土過程中,測定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯誤,導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小,出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。
1.4在灌注過程中,導(dǎo)管的埋置深度是一個重要的施工指標(biāo),導(dǎo)管提升過猛或計算錯誤,使導(dǎo)管底口提出混凝土表面以外,或因停電、待料等原因造成灰渣而使導(dǎo)管進(jìn)入泥漿,出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層,將使混凝土樁上下分開的現(xiàn)象,造成斷樁。
1.5坍塌:因工程地質(zhì)情況較差,施工方缺乏相應(yīng)經(jīng)驗,在施工過程中,出現(xiàn)流砂、流塑等土質(zhì),使?jié){液變稀薄,比重降低,井壁坍塌造成斷樁。
1.6導(dǎo)管漏水、機(jī)械故障造成施工不能連續(xù)進(jìn)行,井中水位突然下降等因素都可能造成斷樁。
2.斷樁處理的幾種方法
2.1方法一:二次插管法
當(dāng)灌注混凝土工程中發(fā)生導(dǎo)管堵塞后,經(jīng)上下躥管,鋼筋捅,振搗等方法仍不起作用,混凝土無法再灌注時,要及時作出二次插管的施工安排,以免耽誤時機(jī)使混凝土凝固。一般從發(fā)生堵管到二次插入導(dǎo)管的時間不宜超過1小時。
處理的方法是拔出導(dǎo)管,除去卡管水泥混凝土,將導(dǎo)管底部用防水塞封閉,保證井孔內(nèi)泥漿不能進(jìn)入導(dǎo)管中。外加一定的壓力,重新將導(dǎo)管插入已經(jīng)灌注的混凝土內(nèi)0.8-1.3m的深度,架設(shè)并加高混凝土灌注架,恢復(fù)灌注后的第一盤混凝土的灌注,高度及數(shù)量必須滿足首批混凝土灌注的高度及數(shù)量。混凝土的坍落度宜采用規(guī)定范圍的上限值,使混凝土有較好的流動性。準(zhǔn)備工作就緒后,打開料斗閥門,使混凝土突然下落,沖開管底部混凝土防水塞,使灌注混凝土進(jìn)入正常施工狀態(tài)。
該辦法必須要求時間短、速度快,在先期灌注的混凝土沒有達(dá)到初凝時間之前完成。在操作過程中,拔出導(dǎo)管及放入導(dǎo)管時不要傾斜,防止撞擊孔壁使孔壁坍塌;拔出與放入導(dǎo)管速度不能太快,速度快,混凝土的流動與泥漿的波動會使孔壁坍落,混凝土夾泥,這種現(xiàn)象尤其在細(xì)砂層段比較容易發(fā)生。
需要注意的是
(1)導(dǎo)管從井內(nèi)拔出到重新下導(dǎo)管這段時間,各道工序的工作務(wù)必迅速準(zhǔn)確,節(jié)約時間,防止因為時間耽誤過長,混凝土初凝而造成無法灌注混凝土接樁。
(2)重新下導(dǎo)管時由于井內(nèi)水壓力較大,要隨時注意觀察導(dǎo)管內(nèi)是否漏水,可以用手電筒照射觀察,或投擲石子聽水聲,確保導(dǎo)管內(nèi)無漏水。
(3)堵管提升導(dǎo)管后,在灌注樁頂面會留下一定厚度的離析混凝土,導(dǎo)管的插入深度一定要超過這層厚度,一般不得小于1m,如遇壓力過大導(dǎo)管無法深入,可用現(xiàn)場挖機(jī)或振動錘來輔助下導(dǎo)管,確保導(dǎo)管二次插入混凝土的深度。如灌注時混凝土不流暢,可以上下反復(fù)提升導(dǎo)管。
此方法適合樁身混凝土沒有完全初凝的情況下使用,在整個接樁工程中要快中有序,不能忙中出錯,時間越短則接樁的質(zhì)量越有保證。
2.2方法二:破鉆復(fù)打法
在現(xiàn)場實際施工時有些樁為單樁單柱承載,有些樁為群樁整體承載,特別是橋樁樁徑大,樁長深,在遇到一些意外情況下造成斷樁,耽誤了補(bǔ)救時間使樁身混凝土已經(jīng)初凝,且補(bǔ)樁不宜的情況下可以采取此方法。
例如Φ1200mm鉆孔灌注樁在灌注時出現(xiàn)斷樁且樁身混凝土已初凝的情況下可以使用Φ600mm鉆頭進(jìn)行替換,在原樁頭上鉆進(jìn)破樁,同樣的鉆進(jìn)工序,樁頭換成Φ600,如原樁現(xiàn)場施工使用的是小型回旋式鉆機(jī),在有條件的情況下最好將使用機(jī)械換成260及以上的旋挖鉆機(jī),因為初凝的混凝土已經(jīng)有了一定的強(qiáng)度,特別是拆導(dǎo)管替換鉆頭這段時間斷樁樁身混凝土的強(qiáng)度逐漸增加,使用大功率旋挖機(jī)換上破鉆鉆頭可以快速破鉆。如現(xiàn)場不具備這種條件只有使用小型回旋式鉆機(jī)采用水磨的方式慢慢進(jìn)尺,進(jìn)尺效果一樣。
需要注意的是
(1)小直徑的樁必須嵌入大直徑樁深1.5-2m才能有效的發(fā)揮作用。
(2)如用小型鉆機(jī)破鉆在鉆進(jìn)時間過長的情況下一定要注意孔內(nèi)泥漿的比重,做好換漿工作,保證樁身護(hù)壁不出現(xiàn)問題。
(3)如換大型機(jī)械進(jìn)行破鉆,破鉆的樁頭定位一定要做好,避免鉆頭不在中造成鉆頭打偏鉆上鋼筋無法進(jìn)尺,甚至破壞原樁鋼筋籠。
(4)為了保證樁的整體承載質(zhì)量,新連接部分的樁身混凝土強(qiáng)度適宜提高2個及以上的等級。
此方法適合樁身混凝土已經(jīng)初凝的情況下使用,同樣在整個接樁工程中各道工序需緊密配合,環(huán)環(huán)相扣,最大限度的爭取更多的時間,如能在斷樁樁身混凝土在早期強(qiáng)度剛剛開始時鉆機(jī)能順利的進(jìn)尺,以達(dá)到預(yù)定的深度,保證成樁質(zhì)量。