摘 要:鉆孔灌注樁是工程中常用的基礎形式,其成樁質(zhì)量對工程安全有著至關重要的作用。本文主要闡述建筑工程鉆孔灌注樁施工中常出現(xiàn)的質(zhì)量問題,并介紹了怎么去預防及出現(xiàn)不同的質(zhì)量事故后怎么去處理。
關鍵詞:灌注樁,施工質(zhì)量,預防
引 言:隨著我國基礎設施建設的快速發(fā)展,鉆孔灌注樁作為一種基礎形式以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點仍將被廣泛地應用于工程領域。但是灌注樁屬于隱蔽工程,若稍有不慎或措施不嚴,就會在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故,小到塌孔松散、縮頸,大到斷樁報廢,給國家財產(chǎn)造成重大損失,直至影響工期并對整個工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。所以,必須高度重視并嚴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,以利于工程的順利進展。
一、鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施
1.護筒冒水:護筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉,護筒傾斜和移位,造成鉆孔偏斜,甚至無法施工。
造成原因:(1)埋設護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大。(2)鉆頭起落時碰撞。
防治措施:(1)在埋筒時,坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔,使護筒內(nèi)保持1.0-1.5m的水頭高度。(2)鉆頭起落時,應防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時,應立即停止鉆孔,用粘土在四周填實加固,若護筒嚴重下沉或移位時,則應重新安裝護筒。
2.孔壁坍陷:鉆進過程中,如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。
造成原因:(1)孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散,泥漿護壁不好,護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內(nèi)水位不高。(2)鉆進速度過快、空鉆時間過長。(3)成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。
防治措施:(1)在松散易坍的土層中,適當埋深護筒,用粘土密實填封護筒四周,使用優(yōu)質(zhì)的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。(2)搬運和吊裝鋼筋籠時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。(3)成孔后,待灌時間一般不應大于3小時,并控制混凝土的灌注時間,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時間。
3.縮頸:縮頸即孔徑小于設計孔徑。
造成原因:塑性土膨脹。
防治措施:采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量。成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時間內(nèi),孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。或在導正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進或起鉆時起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸,采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑。
4.鉆孔偏斜:成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
造成原因:(1)鉆機安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致。(2)地面軟弱或軟硬不均勻,土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施:(1)先將場地夯實平整,軌道枕木宜均勻著地。安裝鉆機時要求轉(zhuǎn)盤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,采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。(2)鉆機進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時,鉆速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時,可提起鉆頭,上下反復掃鉆幾次,以便削去硬土,如糾正無效,應于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上,重新鉆進。
二、水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施
1.卡管:水中灌注混凝土過程中,無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象
造成原因:(1)初灌時,隔水栓堵管。(2)混凝土和易性、流動性差造成離析。(3)混凝土中粗骨料粒徑過大。(4)各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù),在導管中停留時間過長而卡管。(5)導管進水造成混凝土離析等。
防治措施:(1)使用的隔水栓直徑應與導管內(nèi)徑相配,同時具有良好的隔水性能,保證順利排出。(2)在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應通過實驗室確定,坍落度宜為18-22cm。為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。(3)粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且應小于40mm。(4)在施工過程中,應時刻監(jiān)控機械設備,確保機械運轉(zhuǎn)正常,避免機械事故的發(fā)生。(5)應確保導管連接部位的密封性,導管使用前應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6-1.0MPa,以避免導管進水。在混凝土澆筑過程中,混凝土應緩緩倒入漏斗的導管,避免在導管內(nèi)形成高壓氣塞。
2.鋼筋籠上浮:鋼筋籠的位置高于設計位置的現(xiàn)象
原因:(1)當混凝土灌注至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時,由于澆注的砼自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠上浮;(2)由于砼灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層砼因澆注時間較長,已近初凝,表面形成硬殼,砼與鋼筋籠有一定握裹力,如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上移。
防治措施:(1)灌注砼過程中,應隨時掌握砼澆注標高及導管埋深,當砼埋過鋼筋籠底端2~3m時,應及時將導管提至鋼筋籠底端以上;(2)當發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時,應立即停止?jié)沧ⅲ蚀_計算導管埋深和已澆砼標高,提升導管后再進行澆注,上浮現(xiàn)象即可消除。
3.斷樁:混凝土凝固后不連續(xù),中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁
原因:(1)泥漿過稠,增加了澆注砼的阻力,如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊,因此,在施工中經(jīng)常發(fā)生導管堵塞、流動不暢等現(xiàn)象,有時甚至灌滿導管還是不行,最后只好提取導管上下振擊,由于導管內(nèi)儲存大量砼,一旦流出其勢甚猛,在砼流出導管后,即沖破泥漿最薄弱處急速返上,并將泥漿夾裹于樁內(nèi),造成夾泥層。(2)灌注砼過程中,因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因。導管提漏有兩種原因:a.當導管堵塞時,一般采用上下振擊法,使混凝土強行流出,但如此時導管埋深很少,極易提漏。b.因泥漿過稠,如果估算或測砼面難,在測量導管埋深時,對砼澆注高度判斷錯誤,而在卸管時多提,使導管提離砼面,也就產(chǎn)生提漏,引起斷樁。(3)灌注時間過長,而上部砼已接近初凝,形成硬殼,而且隨時間增長,泥漿中殘渣將不斷沉淀,從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注極為困難,造成堵管與導管拔不上來,引發(fā)斷樁事故。(4)導管埋得太深,拔出時底部已接近初凝,導管拔上后砼不能及時沖填,造成泥漿填入。
防治方法:(1)認真做好清孔,防止孔壁坍塌。(2)盡可能提高混凝土澆注速度:a.開始澆砼時盡量積累大量砼,產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。b.快速連續(xù)澆注,使砼和泥漿一直保持流動狀態(tài),可防導管堵塞; (3)提升導管要準確可靠,灌注砼過程中隨時測量導管埋深,并嚴格遵守操作規(guī)程。(4)灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。
三、結(jié)束語
鉆孔灌注樁有許多優(yōu)點,但由于施工環(huán)節(jié)多,工藝復雜,成樁質(zhì)量有可能受到多種因素的干擾和制約,嚴重時會導致樁身承載力的明顯降低,甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。為了確保成樁質(zhì)量和樁基工程的安全,必須對鉆孔灌注樁的施工全過程進行嚴格的質(zhì)量控制和檢測,積極采取適當?shù)念A防措施。相信不久的將來,鉆孔灌注樁的施工技術(shù)將進一步日臻完善并在建筑領域內(nèi)得到更廣泛的應用。
參考文獻:
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