楊光 王繼平
摘要:鉆孔灌注樁是軟土地基橋梁施工中廣泛應(yīng)用的技術(shù),施工中最為關(guān)鍵的是防止塌孔,避免成孔時(shí)充盈系數(shù)、沉渣的厚度超出設(shè)計(jì)規(guī)范、斷樁等。本文針對軟土地基鉆孔灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了簡要分析,進(jìn)而針對不同問題提出施工質(zhì)量控制措施,以期能夠有效的提高鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:軟土地基;鉆孔灌注樁;質(zhì)量控制措施
在軟土地基中建設(shè)橋梁工程,影響工程質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)是地基施工質(zhì)量,加強(qiáng)軟土地基的橋梁基礎(chǔ)施工質(zhì)量是極為關(guān)鍵的階段。鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,因自身具備的低成本、高機(jī)械化、施工簡便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用在軟土地基公路橋梁施工中。鉆孔灌注樁技術(shù)是指在軟土地基上利用機(jī)械鉆孔,形成樁孔,在孔內(nèi)放置鋼筋籠并灌注混凝土,從而形成樁體,達(dá)到強(qiáng)化地基承載力的目的。但因鉆孔灌注樁是一項(xiàng)較隱蔽的工程,成樁后的病害較難發(fā)現(xiàn),因此,施工中要科學(xué)施工,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。
一、軟土地基在橋梁修建中造成的危害
我國地域遼闊,沿海、沿湖城市多,軟土地基在這些地區(qū)分布廣泛,而且,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,加速了交通運(yùn)輸系統(tǒng)的完善,不同等級的公路成為城市間的紐帶,在軟土地基上修筑公路橋梁成為完善交通運(yùn)輸系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。軟土地基是指由淤泥、淤泥質(zhì)土、松軟沖填土與雜填土,或其他高壓縮性軟弱土層構(gòu)成的地基,軟土地基強(qiáng)度低、承載力差,流變性強(qiáng),在軟土地基修筑公路橋梁,若不提高地基承載力,容易造成公路橋梁基礎(chǔ)工后沉降大,路基開裂滑移、路面坑洼、橋頭跳車等現(xiàn)象。因此,施工方必須在施工前應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,在現(xiàn)場經(jīng)過試驗(yàn),因地制宜選擇合適的軟土地基加固技術(shù)。常用的軟土地基加固方式有多種,如:換填置換處理法、排水固結(jié)處理法、機(jī)械碾壓與夯實(shí)處理法、塑料排水板處理法等,但鉆孔灌注樁適用性強(qiáng),適合各種地質(zhì)條件,因此,在軟土地基修筑橋梁時(shí),加固地基大多采用鉆孔灌注樁,達(dá)到有效減小工后沉降、縮減工期的目的。
二、鉆孔灌注樁在軟土地基施工中常見質(zhì)量問題
(一)坍孔
在鉆孔過程中若出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象,此時(shí)鉆桿比較難以鉆進(jìn),鉆孔負(fù)荷顯著增大。其主要原因:護(hù)筒埋設(shè)太淺,護(hù)筒的回填土夯實(shí)不夠,與接縫不嚴(yán)密,導(dǎo)致孔口坍落;在砂礫層有滲流水或者無水,孔內(nèi)出現(xiàn)跑水現(xiàn)象;泥漿的稠度不夠;或者清孔后未及時(shí)補(bǔ)水造成孔內(nèi)水位不夠,導(dǎo)致沒有足夠水頭壓力;鉆桿鉆進(jìn)速度太快,空鉆的時(shí)間過大,或清孔后停頓時(shí)間太長沒有及時(shí)澆注混凝土使孔壁失穩(wěn)。
(二)鋼筋籠上浮
鋼筋籠上浮是因混凝土灌注過程中對灌注速度及對導(dǎo)管的提升速度把控不嚴(yán)導(dǎo)致的,因混凝土由導(dǎo)管向下灌注時(shí),導(dǎo)管提升過快,會使混凝土沖擊力加大,從而造成鋼筋籠上浮。
(三)斷樁
在施工中形成斷樁的原因大致可以歸為以下幾項(xiàng):1.首次灌注混凝土?xí)r,因灌注用量沒達(dá)到要求,使導(dǎo)管底部不在混凝土中,導(dǎo)致斷樁。2.混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo),如坍落度及混凝土中的石料粒徑不符合要求。3.在灌注混凝土過程中沒有把握好澆灌時(shí)間,一旦灌注時(shí)長超過了混凝土初凝或終凝時(shí)間,就會導(dǎo)致混凝土灌注中斷。
三、軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施
(一)制備泥漿及埋設(shè)護(hù)筒
制備泥漿時(shí)依據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)條件,有粘土的地方,可直接造漿,適當(dāng)加以火堿;在無粘土的地方,要用膨潤土、火堿和纖維素按一定的比例配制,一般泥漿比重保持在1.1―1.2 之間。
埋設(shè)護(hù)筒時(shí),應(yīng)用優(yōu)質(zhì)黏土回填護(hù)筒周圍,分層填筑分層夯實(shí),護(hù)筒的埋置深度至少為2-4m,比自然地面要高出0.3m。施工中因地制宜設(shè)計(jì)護(hù)筒的埋置深度。護(hù)筒埋置完工后,若檢測發(fā)現(xiàn)護(hù)筒刃腳冒水,則應(yīng)用粘土填實(shí)加固護(hù)筒。發(fā)生下沉位移現(xiàn)象的則應(yīng)立即重新埋置護(hù)筒,沖洗護(hù)筒孔壁時(shí),發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象,則用粘土或綠化鉀倒入護(hù)筒循環(huán)造漿,加大泥漿比重。
(二)鉆孔
鉆孔過程中為防止孔位傾斜,應(yīng)在安裝鉆機(jī)時(shí)注意起重滑輪緣、鉆桿孔和護(hù)筒中心點(diǎn)在一條直線上。沖孔時(shí),應(yīng)低檔慢速鉆井,鉆進(jìn)至10m后再提速鉆進(jìn),泥漿的比重要依據(jù)地層的情況隨時(shí)調(diào)整。孔內(nèi)水壓差及泥漿比重要隨時(shí)檢查,要確保泥漿面和水位之間的高度差維持在1.5m之上,并使孔壁內(nèi)的靜水壓力大于孔外水壓,避免孔壁坍塌。泥漿在孔內(nèi)下降的流速應(yīng)限制在0.15m/s以內(nèi),避免過度沖刷孔壁造成塌孔。鉆孔深度達(dá)到要求后,使沖錘沖程保持0.5m,不停上下抽動沖錘。
(三)清孔
清孔是保證樁體質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),清孔時(shí)間必須達(dá)到30分鐘以上。清孔常用的方法有兩種,一種是正循環(huán)換漿法,一種是換漿與掏渣結(jié)合法,施工中應(yīng)根據(jù)施工情況選擇合適的清孔方法。清孔分兩次完成,第一在成孔達(dá)標(biāo)后即刻開始,第二次清孔在安置鋼筋籠及灌注混凝土導(dǎo)管后進(jìn)行,清空后使泥漿比重下降,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(四)鋼筋籠的制作及安置
制作鋼筋籠時(shí),要注意彎鉤不能設(shè)置在末端,用于定位的鋼筋,直徑應(yīng)為12mm,設(shè)置在沿樁長相隔2m位置。安裝鋼筋籠時(shí),起吊必須分節(jié)吊放,避免彎曲變形,緩慢下沉到固定位置,用鋼絲繩在四個(gè)方向?qū)︿摻罨\進(jìn)行固定。經(jīng)檢查合格后,立即進(jìn)行二次清孔。
(五)灌注混凝土
灌注混凝土?xí)r,把導(dǎo)管置于混凝土鉆孔中心,以防止導(dǎo)管接頭鉤掛鋼筋,導(dǎo)管下口與孔底保持25-40cm。灌注時(shí)間必須控制在首批混凝土初凝時(shí)間內(nèi)。為了避免鋼筋籠上浮,當(dāng)混凝土表面與鋼筋籠底距離1m時(shí),灌注速度要減慢,并使導(dǎo)管埋深增大,減小灌注的沖擊力,但是混凝土面升至鋼筋籠一定深度后,要及時(shí)提升導(dǎo)管,使底口距離鋼筋籠底2m以上,此時(shí)即可提升灌注速度。在施工前,若發(fā)生緊急狀況需延長灌注時(shí)間,則應(yīng)在混凝土中摻入緩凝劑。為保證樁頂混凝土質(zhì)量,一般會超過設(shè)計(jì)樁長約1m,在振搗密實(shí)后將多余的混凝土鑿除。
在施工過程中,發(fā)生鋼筋籠上浮現(xiàn)象,應(yīng)立即分析原因,若是因?qū)Ч苈裆钸^大產(chǎn)生上浮,則應(yīng)拆除一定長度導(dǎo)管,并上下提放導(dǎo)管,直至鋼筋籠回落。
施工中發(fā)生斷樁現(xiàn)象,應(yīng)查看斷樁位置,若斷樁截面位置在設(shè)計(jì)樁長三分之一以下,則可迅速抽調(diào)泥漿,清除后繼續(xù)灌注混凝土。若斷樁截面位置位于孔口約10m處,則應(yīng)先加固孔壁,而后進(jìn)行混凝土清除工作,清除至要求高度后方可繼續(xù)接樁。若出現(xiàn)斷樁后現(xiàn)場無法立即處理的,應(yīng)因地制宜論證可行性方案后再進(jìn)行施工,避免盲目操作增大損失。
四、結(jié)語
綜上所述,鉆孔灌注樁是一項(xiàng)隱蔽性工程,在施工中受到各種各樣不同的環(huán)境條件制約,在軟土地基上進(jìn)行公路橋梁基礎(chǔ)的施工更是加大了作業(yè)難度,為了保證橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量,全體施工人員必須在施工前熟悉掌握施工地質(zhì)條件、施工圖紙、施工技術(shù),規(guī)范施工,把新技術(shù)、新材料合理運(yùn)用在工程中,提高施工效率,并制定事前、事中、事后應(yīng)急處理措施,避免施工中出現(xiàn)質(zhì)量隱患,為整個(gè)橋梁工程打好基礎(chǔ),提高整個(gè)工程的安全性及質(zhì)量。
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