王鑫
摘 要:本文主要結(jié)合現(xiàn)下沖擊成孔灌注樁基礎(chǔ)施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病,進行詳細的闡述,并結(jié)合其具體成因,針對性的提出施工控制措施, 為提高基礎(chǔ)工程質(zhì)量,實現(xiàn)其長期穩(wěn)定的安全運行提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:沖擊成孔;質(zhì)量通病;控制措施
樁基礎(chǔ)在工程中被廣泛應(yīng)用,按照成樁施工方法可分為沉入樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁,其中沖擊成孔灌注樁以其施工工藝簡單、樁身強度高、適用范圍廣泛、造價低廉等優(yōu)點,被各參建單位推崇。在施工過程中,其質(zhì)量通病仍需要不斷總結(jié),提高技術(shù)、質(zhì)量管理水平,保證施工質(zhì)量,才能達到基礎(chǔ)工程使用壽命。
1 沖擊成孔灌注樁施工一般工序
平整場地→樁位放線→埋設(shè)鋼護筒→樁機就位→鉆進→樁位、垂直度復(fù)核→糾偏→鉆進成孔→清孔→吊裝鋼筋籠→二次清孔→灌注混凝土。
2 沖擊成孔灌注樁質(zhì)量缺陷的分類及產(chǎn)生原因
樁基工程施工質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因,與施工工藝的選擇、地質(zhì)條件的變化、管理人員的質(zhì)量意識、操作人員技術(shù)水平等息息相關(guān),現(xiàn)本文針對沖擊成孔工藝進行討論分析。沖擊成孔是采用沖擊樁機進行成孔作業(yè)的, 產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的原因包括成孔設(shè)備管理、地質(zhì)預(yù)判、泥漿質(zhì)量管理、混凝土灌注等多方種原因。
3 沖擊成孔灌注樁質(zhì)量缺陷防治措施
3.1 未提前制作足夠的護壁泥漿
對不能自行造漿的土層,在開孔操作前未按照要求制備泥漿;對能自行造漿的土層在做成孔試驗前未提前運輸泥漿來工地使用。由于土層不能自行造漿,又沒制備符合護壁要求的泥漿,鉆進成孔操作容易發(fā)生塌孔縮徑現(xiàn)象。試成孔使用的泥漿與實際制樁成孔使用泥漿指標(biāo)不同,試成孔得出的施工參數(shù)不能指導(dǎo)施工操作。
解決措施:根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行泥漿配合比設(shè)計,制備性能指標(biāo)符合護壁要求的泥漿。選用優(yōu)質(zhì)膨潤土制備護壁泥漿進行成孔試驗,獲取第一手施工成孔參數(shù)。
3.2 水中樁漏水、漏漿
護筒焊接質(zhì)量差,存在滲漏現(xiàn)象,或者護筒埋設(shè)太淺,護筒周圍回填土不密實,護筒接縫不嚴實,在護筒刃腳或接縫處漏水。沖錘起落時碰撞護壁造成漏水,遇到透水性或地下水流動的土層,或遇到溶洞;護筒內(nèi)掃孔完畢,停留時間過長,沒有及時開鉆,相鄰的兩孔同時開鉆。解決措施: 加強護筒的焊接質(zhì)量,做好施工施工自檢;配制稠泥漿或倒入黏土慢速轉(zhuǎn)動防止漏漿。初發(fā)現(xiàn)護筒冒水,可用黏土在其四周填實加固,如屬護筒接縫漏水可由潛水員用棉絮堵塞,封閉接縫;在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中應(yīng)采取維持孔壁穩(wěn)定的措施;在施工期間護筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位10m以上,在受水位漲落影響時,泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上;如護筒已嚴重下沉或位移,則應(yīng)返工重埋護筒。
3.3 護筒周圍未采用粘土封閉緊密
埋設(shè)護筒時,在護筒周圍未采用粘土封閉緊密,護筒周圍漏水,造成坍孔。解決措施:護筒埋設(shè)在粘性土中,埋深不小于lm;埋在砂性土中,埋深不小于1.5m。在護筒周圍用粘性土填充夯擊密實,不得發(fā)生漏漿現(xiàn)象。
3.4 灌注樁遇溶洞泥漿流失
在巖溶地區(qū)灌注樁施工時,由于潛水的存在,帶走泥漿或溶洞洞穿造成彼此開放,泥漿大量流出溶洞,造成泥漿流失。解決措施:鉆孔前, 完善地質(zhì)勘查資料,加大地質(zhì)勘查頻率,做到“一樁一孔”。按設(shè)計孔深終孔后,及時進行一次清孔,待孔底泥渣清完后,試驗測錘沿樁孔環(huán)周按10cm間距逐點逐環(huán)施探,若發(fā)現(xiàn)某點觸感明顯有別于完整的巖性,則須重點反復(fù)觸探比較并作出判斷。當(dāng)證實樁孔已穿過溶洞,持力層可靠,方能灌注成樁。當(dāng)溶洞高度小于1m時,洞內(nèi)無沖填物.則采用拋填片石、黏土等使溶洞范圍的樁孔能形成護壁后,再繼續(xù)施工;當(dāng)溶洞高度在1~3m 時,洞內(nèi)處于填充或半填充狀態(tài)時,則采取先填充碎石、砂混合物,然后灌注水泥漿,并用樁錘小沖程沖擊碎石砂混合物,使其擠壓到溶洞內(nèi)形成碎石砂漿的孔壁;當(dāng)溶洞高度在1~3m,洞內(nèi)無填充物或少量填充物時, 則需在洞內(nèi)填充混凝土干料填滿溶洞,待固結(jié)達到2.5MPa后即可進行沖孔施工;當(dāng)溶洞較大,洞內(nèi)無填充物或流塑狀填充物,漏水很嚴重時,可采取鋼護筒跳進法施工,一邊沖孔,一邊接高護筒,將其振動下沉至已成孔內(nèi),隔斷溶洞內(nèi)流塑填充物或水的活動。
3.5 軟弱地層中鉆進成孔
在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂等軟弱地層中鉆進成孔操作時, 進尺過快,泥漿護壁形成的效果不佳,容易造成孔壁坍塌。解決措施:在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂等軟弱地層中鉆進成孔操作時,應(yīng)適當(dāng)加大護壁泥漿的比重及粘稠度,降低沖擊進尺速度,使泥漿與孔壁有滲入護壁的時間,使泥漿護壁泥膜形成越厚護壁,提高護壁效果。
3.6 樁機架不平穩(wěn)
樁機架不平不穩(wěn),沖擊過程中機架晃動,造成孔心偏移,成孔后出現(xiàn)樁孔垂直度偏差超過設(shè)計要求。解決措施:鉆機底座安置場地應(yīng)清除雜物,平整場地,安裝鉆機時,對樁機底座進行水平和垂直校正,鉆機站立位置的地面要整平填實,鉆機機臺平面用水平尺在十字方向整平。遇軟土、軟硬不勻的土層時,應(yīng)進行加固處理,達到一定的承載力;河涌邊、半填半挖、邊坡等特殊場地應(yīng)先行壓實處理并鋪設(shè)平整后才能作為鉆機基底;雨期施工時應(yīng)注意避免場地浸水及淋濕后的不均勻沉降。
3.7 鉆機成孔過程中樁身偏斜
樁孔中存在較大孤石、探頭石、拋石、不均勻基礎(chǔ)、巖溶、巖層的較大傾斜裂隙、巖面傾斜、軟硬地層交錯;鉆進設(shè)備底座未安置水平,或地基產(chǎn)生不均勻沉陷鉆進過程沒有及時檢驗鉆進設(shè)備水平狀態(tài);預(yù)鉆導(dǎo)向孔偏斜;沖孔樁樁錘底部錘齒燒焊不規(guī)范、在自然狀態(tài)下未檢驗設(shè)備狀態(tài); 施工過程中沖程掌握不合理;輕微樁身偏斜后處理未達標(biāo),即繼續(xù)沖進施工。解決措施:認真研讀工程項目的巖土工程勘察報告,針對不同的土層、巖層制定針對性的施工組織設(shè)計和專項方案。
3.8 巡漿排渣不及時
鉆進成孔時,黏土地層巡漿排渣不及時,泥漿密度過大,泥漿粘黏沖錘,合金鉆頭帶了糊滿的粘土;當(dāng)孔內(nèi)有填石、或者孔樁入巖后巡漿不及時,泥漿含砂率過大,超過泥漿攜渣能力極限,碎石沉積在孔底。形成緩沖,沖錘沖擊成孔時沖錘無法直接沖擊到孔底,造成沖樁機不進尺。解決措施:采用優(yōu)質(zhì)膨潤土制備泥漿,增加儲漿設(shè)備,加強巡漿管理,勤測量泥漿指標(biāo),及時排除廢漿,注入新制漿。
3.9 沖錘轉(zhuǎn)向環(huán)不靈活
沖孔樁基沖錘與鋼絲繩間連接的轉(zhuǎn)向環(huán)是保證沖錘旋轉(zhuǎn),成孔圓順的關(guān)鍵。在長期作業(yè)過程中,轉(zhuǎn)向環(huán)發(fā)生磨損,沖錘轉(zhuǎn)向失靈,造成樁孔形狀不圓,形成梅花孔。解決措施:經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向吊環(huán),使保持轉(zhuǎn)向靈活, 當(dāng)轉(zhuǎn)向環(huán)破損嚴重是及時更換;加強泥漿循環(huán),勤撈渣,降低泥漿粘稠度;保持適當(dāng)?shù)奶徨N高度,必要時輔以人工轉(zhuǎn)動;采用低沖程成孔時,要間隔用高沖程,使沖錘有足夠的時間轉(zhuǎn)動,防止出現(xiàn)梅花孔。
4 結(jié)束語
樁基工程是工程質(zhì)量的基石,屬于隱蔽工程,這就要求現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)認真研讀巖土工程勘察報告,在樁基工程施工過程中,應(yīng)該采用以旁站為主,加強巡視和平行檢驗的管理方法,做到事前預(yù)防、事中控制、事后驗收,及時消除隱患。通過上文所述的控制措施,可以極大的提高施工質(zhì)量合格率,減少質(zhì)量事故,降低施工成本,同時使之達到安全穩(wěn)定的長久使用。
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