楊宇寧 王世博
摘要:鉆孔灌注樁作為建筑工程中廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式,具有適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用廣泛,設(shè)備簡單,施工操作方便等優(yōu)點(diǎn)。但是由于樁基工程的隱蔽性,給質(zhì)量監(jiān)控帶來一定的難度。分析鉆孔灌注樁在施工中可能發(fā)生的質(zhì)量問題,進(jìn)行必要且有針對性的防范,是保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量,確保建筑基礎(chǔ)工程安全的重要措施。下面本文簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中常見的幾種主要質(zhì)量問題以及相應(yīng)的防范措施,旨在為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞:灌注樁質(zhì)量問題措施
1.塌孔成因與防治
鉆進(jìn)過程中,如發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿面不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象??妆谔莸闹饕蚴峭临|(zhì)松散,泥漿護(hù)壁不好,護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)外水頭差不多。鉆進(jìn)速度過快、空鉆時(shí)間過長、成孔后待灌時(shí)間過長和灌注時(shí)間過長均會(huì)引起孔壁坍陷。
防治措施:在松散易坍的土層中,適當(dāng)加深護(hù)筒,用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周;使用優(yōu)質(zhì)泥漿,保證泥漿的比重、粘度和膠體率,保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位;搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí),應(yīng)防止變形,安放要對準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時(shí)要加快進(jìn)度,盡可能縮短沉放時(shí)間;成孔后,待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3h,并控制混凝土的灌注速度,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時(shí)間。
2.縮孔成因與防治
縮孔即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。在鉆孔過程中,由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時(shí),再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等,容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。
防治措施:應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量;成孔時(shí),應(yīng)加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時(shí)間內(nèi),孔壁形成泥皮,則孔壁不會(huì)滲水,亦不會(huì)引起膨脹;或在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用;如出現(xiàn)縮孔,采用上下反復(fù)掃孔的辦法,以擴(kuò)大孔徑。
3.鉆孔偏斜成因與防治
鉆孔偏斜即成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;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:先將場地夯實(shí)平整,軌道枕木要均勻著地;安裝鉆機(jī)時(shí)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20mm:在不均勻地層中鉆孔時(shí),采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī);進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí),鉆速要打慢檔;另外,安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效方法。鉆孔偏斜時(shí),可提起鉆頭,上下反復(fù)掃鉆幾次,以便削去硬土;如糾正無效,應(yīng)于孔中局部回填粘土或片石至偏孔處0.5m以上,重新鉆進(jìn)。
4.鋼筋籠上浮成因與防治
在混凝土澆灌過程中,鋼筋籠整體上浮現(xiàn)象。?鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動(dòng)性過小,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大,鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下,若此時(shí)提升導(dǎo)管,導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時(shí),由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動(dòng)了鋼筋籠.的上??;由于混凝土灌注超過鋼筋籠底口且導(dǎo)管埋深較大時(shí),其上層混凝土因澆注時(shí)間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上,混凝土從導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。
防治措施?鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確,并與孔口固定牢固;加快混凝土灌注速度,縮短灌注時(shí)間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小;混凝土接近鋼筋籠底口時(shí),控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m;灌注混凝土過程中,應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深,當(dāng)混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時(shí),提升導(dǎo)管,使其底口高于骨架底部2m以上;導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-6m;在灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的位置,及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深;當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí),應(yīng)立即停止灌注混凝土,查明原因,處理后再灌注混凝土。
5.導(dǎo)管堵塞成因與防治
灌注混凝土?xí)r,經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞,問題雖小,但麻煩很大,應(yīng)引起足夠重視。初灌時(shí),隔水栓堵管;混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析;混凝土中粗骨料粒過大;各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù),在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長而堵管;導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。
防治措施:使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相匹配,同時(shí)具有良好的隔水性能,保證順利排出;在混凝土灌注時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時(shí)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(yīng)通過實(shí)驗(yàn)室確定,坍落度宜為180-220mm,粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6-1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且不應(yīng)大于40mm;為改善混凝土的和易性和減緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間,水下混凝土宜摻外加劑;應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性,導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn),嚴(yán)禁使用氣壓試壓;進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深壓力的1.3倍;在混凝土澆筑過程中,導(dǎo)管頂口應(yīng)設(shè)置排氣孔,避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞;在施工過程中,應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備,確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常,避免機(jī)械事故的發(fā)生。
6.斷樁成因與防治
斷樁最常見的原因是樁在灌注混凝土過程中,泥漿或砂礫進(jìn)入混凝土,把灌注的混凝土隔開,造成混凝土變質(zhì)或截面積受損,從而使樁不能滿足受力要求。斷樁主要分為完全式斷樁、夾層式斷樁,常見的斷樁原因有以下幾種:
(1)堵管:造成堵管的原因主要有,混凝土坍落度過小,或石料粒徑過大;運(yùn)輸或等待時(shí)間過長導(dǎo)致混凝土離析后沒二次攪拌導(dǎo)致骨料卡管;水泥結(jié)塊或冬季施工時(shí)因集料含水量較大而凍結(jié)成塊導(dǎo)致堵管等;
(2)坍孔:護(hù)壁質(zhì)量、水頭等原因?qū)е禄炷猎诠嘧⑦^程中發(fā)生坍孔,無法清理,或使用吸泥機(jī)清理不徹底,使灌注中斷造成斷樁;
(3)封底問題:檢測、計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致導(dǎo)管長度不夠,底口與孔底距離過大使得混凝土不能埋住導(dǎo)管底部,或由于導(dǎo)管提拔過量,將導(dǎo)管底口處于泥漿層甚至拔出混凝土面而形成斷樁;
(41導(dǎo)管斷裂:鋼筋籠卡住導(dǎo)管后強(qiáng)力提升導(dǎo)致導(dǎo)管脫節(jié)、斷裂;導(dǎo)管埋置過深,無法提管或提出導(dǎo)管后發(fā)生管裂;或?qū)Ч芙涌跐B漏,泥漿進(jìn)入導(dǎo)管形成夾層而導(dǎo)致斷樁;或雖未導(dǎo)致管裂,但由于提管過程中用力過猛,導(dǎo)致混凝土連續(xù)下落與泥土形成夾泥縮孔;
(5)其他原因:機(jī)械故障、停電、混凝土供應(yīng)不足等造成混凝土灌注中斷時(shí)間過長,致使導(dǎo)管無法提起,形成斷樁。
防治措施:施工過程中,可針對上述斷樁成因在人員、材料、機(jī)械、施工方法、現(xiàn)場管理等方面進(jìn)行有針對性地預(yù)防。攪拌機(jī)、水泥、砂石等機(jī)械材料應(yīng)準(zhǔn)備充分,保證灌注的連續(xù)性;鋼筋籠搭接焊時(shí),應(yīng)避免焊縫形成錯(cuò)臺(tái)導(dǎo)致卡管:控制好混凝土的坍落度;盡量采用大直徑導(dǎo)管,作業(yè)前應(yīng)對導(dǎo)管進(jìn)行檢漏和抗壓試驗(yàn):下導(dǎo)管時(shí),控制好導(dǎo)管底與孔底的距離,以及導(dǎo)管埋置深度;拔導(dǎo)管時(shí)嚴(yán)禁盲目拔管;堵管時(shí)應(yīng)拔插抖動(dòng)導(dǎo)管,或用型鋼插入導(dǎo)管進(jìn)行導(dǎo)管疏通,避免斷樁情況的發(fā)生。
結(jié)束語
由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行,施工質(zhì)量較難控制,這就要求我們在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范,核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料,對施工過程中可能會(huì)發(fā)生的一些問題進(jìn)行全面分析,落實(shí)預(yù)防措施,做到科學(xué)組織,精心施工,嚴(yán)格管理,這些施工中常見問題是可以避免的。