鐘紅軍
摘 要:通過對諸多橋梁鉆孔灌注樁施工過程實(shí)例的考察,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在熟悉了鉆孔灌注樁施工工藝流程的基礎(chǔ)上,總結(jié)出幾種常見的鉆孔灌注樁灌注故障,簡要分析其原因,并提出與之相應(yīng)的處理措施。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;公路橋梁;常見問題;處理措施
結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本文在分析原因的基礎(chǔ)上,提出了相應(yīng)的處理措施。
1 鉆孔灌注樁施工中常見灌注故障發(fā)生原因及處理措施
在實(shí)際的鉆孔灌注樁施工過程中,針對不同的故障情況,所應(yīng)采取的預(yù)防和治理措施也有所不同。
1.1 初灌不暢
初灌不暢是指在進(jìn)行砼初灌后,孔內(nèi)返水不暢甚至出現(xiàn)不返水的情況,因而造成連續(xù)灌注困難的問題,情況嚴(yán)重時(shí)很容易造成堵管事故的發(fā)生。
分析其原因,導(dǎo)致初灌不暢的原因有可能是:a.導(dǎo)管內(nèi)壁上殘留的混凝土將砼卡?。籦.導(dǎo)管發(fā)生了形變或者連接彎曲,不直;c.下導(dǎo)管的時(shí)候,導(dǎo)管插入孔壁的內(nèi)部,使得最底下的導(dǎo)管口發(fā)生堵塞,在二次清孔的時(shí)候沖洗工作沒做到位,沒有將其完全沖開、沖凈,二次清理樁孔應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)中指出的標(biāo)高進(jìn)行一定的比對,達(dá)到設(shè)計(jì)和施工要求之后方可采取下一步施工,此外,灌注前鉆桿的清孔工作也起著舉足輕重的作用,清孔過程中返漿的比例是最需要關(guān)注的問題,傳統(tǒng)的返漿比應(yīng)小于1.0,并且孔底沉渣度要小于40mm,只有達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)才可以對鋼筋籠進(jìn)行吊放。當(dāng)場地土為粘性土的時(shí)候,應(yīng)該特別注意這種問題的發(fā)生。另外,當(dāng)導(dǎo)管的底部插入沉渣中的時(shí)候也有可能發(fā)生導(dǎo)管堵塞的情況。
對于初灌不暢所能采取的措施主要包括:(1)下放導(dǎo)管的時(shí)候,需要將導(dǎo)管對準(zhǔn)孔位的中心,并扶直、扶正,另外,還需檢查導(dǎo)管連接的垂直度;(2)對于導(dǎo)管中已變形的部分,需進(jìn)行剔除、換掉;(3)檢查導(dǎo)管的內(nèi)壁,將殘留的砼進(jìn)行清除,使得導(dǎo)管內(nèi)壁干凈;(4)二次清孔后,待導(dǎo)管內(nèi)外壓力平衡后再開灌,且初灌要快捷速放,待孔內(nèi)返水正常后緩慢、均勻地進(jìn)行灌注。
1.2 斷樁
斷樁是指鉆孔灌注樁在灌注混凝土的過程中,由于泥漿或砂礫進(jìn)入水泥混凝土,將灌注的混凝土從中間隔開,并形成了上下兩段,從而造成混凝土變質(zhì)或截面積受損的情況,因而使樁不能滿足受力要求的事故。
針對灌注樁施工過程中常見的斷樁事故,總結(jié)事故致因原因主要包含以下幾種情形:在混凝土灌注過程中出現(xiàn)了坍孔現(xiàn)象,無法進(jìn)行清理工作;在進(jìn)行提拔導(dǎo)管的操作時(shí),盲目地提拔,對導(dǎo)管進(jìn)行了過量的提拔,使導(dǎo)管的底口拔出了混凝土面,或使導(dǎo)管口處于了泥漿層,從而形成斷樁,等等。
由此可見,鉆孔灌注樁的施工受多方面因素的影響,灌注前的準(zhǔn)備工作應(yīng)該從多方面進(jìn)行考慮,做好充分準(zhǔn)備,才能盡可能地避免意外情況的發(fā)生。
針對斷樁故障,實(shí)際中常見的應(yīng)對措施有以下幾種: (1)二次成孔法:灌注過程中,根據(jù)孔內(nèi)混凝土關(guān)注高度的大小選擇處理方法。采用此法完全可以保證樁的質(zhì)量,但成本大、周期長。(2)接樁法:其中包括濕接樁法和干接樁法兩種,分別適用于在灌注過程中因嚴(yán)重堵管造成斷樁,且已灌混凝土還未初凝的情況以及在灌注過程中,灌注被迫中斷又未繼續(xù)灌注而造成的半截樁的故障情況。(3)注槳法:使用注漿法時(shí),先用小型鉆機(jī)沿樁身鉆一探孔,查明斷樁的具體位置,應(yīng)根據(jù)斷樁的位置,可采用樁內(nèi)注漿法或者樁外注漿法處理。(4)補(bǔ)樁法:若因坍孔、導(dǎo)管無法拔出等造成斷樁而無法處理時(shí),可由設(shè)計(jì)單位結(jié)合質(zhì)量事故報(bào)告提出補(bǔ)樁方案,在原樁兩側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁。
1.3 埋管事故
在水下混凝土灌注施工的中途過程中,可能產(chǎn)生的導(dǎo)管無法起拔的事故,稱為“埋管”,俗稱“悶管”或“凝管”。事故的主要原因包括以下三種:一是由于導(dǎo)管插搗密實(shí)而造成埋管事故的發(fā)生;二是混凝土坍落度嚴(yán)重?fù)p失造成埋管事故;三是由于鋼筋籠縮徑造成的埋管事故。
在埋管事故中,人為因素占有主導(dǎo)作用,只要認(rèn)真負(fù)責(zé)、操作合理、管理科學(xué),事故是可以在一定程度上預(yù)防和避免的。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的說法,預(yù)防埋管事故的基本原則是:勤測、勤提、勤拆。
1.4 樁頂標(biāo)高的誤差
1.4.1 原因分析。由于泥漿比重的提升,沉渣厚度的增加以及混漿等相關(guān)因素的影響,當(dāng)砼灌注接近樁頂?shù)臅r(shí)候,樁頂標(biāo)高的控制難度大大的增加了。
1.4.2 處理措施。針對樁頂標(biāo)高的誤差事故,著眼于致因因素,目前可采取的處理措施有如下幾種:(1)在樁孔的上區(qū)通過添加清水對泥漿進(jìn)行稀釋,此操作需由經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員反復(fù)測定,在這個(gè)過程中使用到的工具是測錘。當(dāng)測錘貫入砼中的時(shí)候,會產(chǎn)生一定的手感,原因是碰到了砼中的粗骨料;(2)為了取樣進(jìn)行研究,可以在鋼筋的下端放置一個(gè)活塞盒,深入到孔內(nèi),以取得樣品從而進(jìn)行判別;(3)可以通過觀察提起的導(dǎo)管上泥漿與砼面之界線,以此作為判據(jù),來判定砼面的高度;(4)如果空樁相對較長的時(shí)候,可以考慮做一個(gè)鋁合金材質(zhì)的伸縮拉桿,下端放置一個(gè)活塞盒,放入孔中取樣鑒別,以便于工作人員操作。
1.5 灌注樁樁體夾層事故
導(dǎo)致灌注樁樁體夾層事故的原因主要包括:導(dǎo)管漏水,導(dǎo)管拔冒,混凝土離析,地下水線沖刷,泥漿比重及下料斗與樁頭的相對高度對地下裝上部的影響。
針對此種情況,目前可采取的相應(yīng)的處理措施很有限,主要包括以下幾種:(1)當(dāng)對鉆孔進(jìn)行了二次清孔后,應(yīng)當(dāng)盡快組織工作人員進(jìn)行灌注作業(yè);(2)應(yīng)安排特定的工作人員從事測量砼面上升高度的工作,以保證導(dǎo)管埋深計(jì)算工作的準(zhǔn)確性。
1.6 鋼筋籠上浮事故
當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底部的時(shí)候,由于澆注的混凝土自導(dǎo)管翻出由下而上的壓力較大,托動了鋼筋籠上浮; 或由于混凝土因澆注時(shí)間較長,混凝土在導(dǎo)管翻出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動鋼筋籠上移。
針對這種情況,所采取的應(yīng)對措施主要有:(1)為防止鋼筋籠上浮,在灌注無鋼筋籠段時(shí),應(yīng)盡快灌注;當(dāng)砼接近或初進(jìn)鋼筋籠下端時(shí),要徐徐灌注砼,一般灌注速度控制在每小時(shí)10m3左右,以減少砼對鋼筋籠向上的沖力;(2)當(dāng)砼進(jìn)入導(dǎo)管一定高度后,應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管以減埋深,一般導(dǎo)管埋深最大不超過6m,最小也不應(yīng)少于1m。但應(yīng)特別注意導(dǎo)管出口與鋼筋籠底口不得齊平,一般導(dǎo)管出口要低于鋼筋籠底≮1.5m,高于鋼筋籠底≮1m;(3)砼應(yīng)嚴(yán)格按配合比配制,拌合時(shí)間較一般砼延長50%,一經(jīng)灌注要連續(xù)進(jìn)行,必須在首批初凝時(shí)間內(nèi)完成一根樁的全部灌注工作。若砼數(shù)量較大,應(yīng)于首批砼內(nèi)摻加緩凝劑。嚴(yán)禁有離析和結(jié)塊的砼灌入;(4)灌注水下砼前,要測試泥漿比重和含砂率,當(dāng)泥漿比重較大和沉碴較多時(shí),可向孔內(nèi)注入一定高壓水,稀釋漿液,一般泥漿比重控制在1:1.05~1:1.20之間;(5)導(dǎo)管內(nèi)放置球塞,盡量減少凈空,一般使導(dǎo)管底口預(yù)留凈空保持在15~40cm之間效果較好;(6)下放導(dǎo)管時(shí)要使位置居中,軸線順直穩(wěn)步沉放,防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁;(7)在灌注樁施工中,對控制鋼筋籠上浮經(jīng)驗(yàn)不足者,當(dāng)鋼筋籠下到設(shè)計(jì)位置后,將鋼筋籠牢固地固定在孔口或鋼護(hù)筒上,也是一種行之有效的方法。
2 結(jié)語
鉆孔灌注樁施工過程中存在的問題多種多樣,雖然目前已有一些應(yīng)對措施,但效果并不是很理想。未來還需要進(jìn)一步的在實(shí)踐中探索,以確保其安全性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
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