王 歡 ,邱 際 , 聶洋波 ,褚高強
(1.浙江廣川工程項目管理有限公司,浙江 杭州 310020;2.江西星光建設(shè)工程有限公司,江西 南昌 330000)
目前水利工程中鉆孔灌注樁應(yīng)用廣泛,特別是基礎(chǔ)處理,大多數(shù)都采用灌注樁基礎(chǔ),投資不大,施工較方便,又能起到很好的承載作用。但是由于灌注樁施工全程水下作業(yè),又是重要隱蔽工程,監(jiān)理控制難度大,每道工序都非常重要,如果監(jiān)理人員在施工過程中管控不嚴格或者疏忽大意,有可能導致質(zhì)量事故。
監(jiān)理控制主要有3道工序。
(1)鉆孔:灌注樁質(zhì)量的好壞,鉆孔環(huán)節(jié)起到至關(guān)重要的作用,泥漿黏度會影響灌注樁的成孔質(zhì)量;泥漿濃度高有利于泥漿護壁。泥漿制造與制漿材料有很大關(guān)系,工程中使用高塑黏土摻鈉基膨潤土制造漿液,泥漿比重嚴格控制,黏度在 20 ~ 28 Pa · s。
在鉆進過程中應(yīng)時刻檢查鉆進速度、底層變化情況,檢查鉆桿的垂直度,垂直度是影響鋼筋下放的關(guān)鍵環(huán)節(jié),鉆進速度嚴格按照規(guī)范要求,確保成樁質(zhì)量。
終孔深度的檢測關(guān)系到灌注樁的成樁質(zhì)量,監(jiān)理人員對測繩應(yīng)嚴格復(fù)核,以防中間刻度缺損,嚴格按照設(shè)計要求把控孔深。
沉渣厚度關(guān)系到灌注樁的承載力,端承樁要求深入弱風化層1.00 m左右,此時打碎的巖層要通過泥漿比重置換出孔外,終孔前用測繩測出終孔深度,計算沉渣厚度,成孔后用鉆桿測測量孔深,二次清孔后,檢測沉渣厚度。
(2)鋼筋籠的質(zhì)量控制:進場對鋼筋原材料進行檢測,各項指標滿足設(shè)計規(guī)范要求后方可同意使用,鋼筋的型號、長度、焊接、綁扎等應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求;鋼筋籠下放過程中普遍采用吊機或挖機,焊接牢固,等間距布置定位筋,以免發(fā)生散架。
(3)混凝土澆筑:澆筑前檢查導管是否干凈,密封性應(yīng)良好;澆筑過程中嚴格控制首灌入倉混凝土料,料斗應(yīng)用悶蓋密封,根據(jù)料斗大小,保證首灌的混凝土方量埋入導管深度不小于1.00 m;澆筑過程中控制混凝土上升速度,監(jiān)理人員采用全過程旁站監(jiān)理,及時記錄數(shù)據(jù),要求作業(yè)人員準確拆卸導管,保證混凝土的埋管深度在2.00 ~ 6.00 m。
施工過程中可能遇到的問題及控制措施有[1-3]:
(1)塌孔:主要原因是鉆孔周圍土質(zhì)松散,泥漿護壁效果差,鉆機鉆進速度過快等原因;監(jiān)理人員應(yīng)要求施工單位使用優(yōu)質(zhì)的泥漿,提高泥漿比重,保證泥漿護壁;吊放鋼筋籠時應(yīng)對準孔位,避免鋼筋籠觸碰孔壁周圍而使泥塊脫落。
(2)卡鉆:主要是鉆進過程中遇到孤石或其他硬物,導致鉆頭無法繼續(xù)鉆進;鉆進過程中鉆頭觸碰到硬物時,應(yīng)逐漸放慢鉆進速度,鉆頭緩慢鉆進至打穿,或?qū)@頭擺動到孔周圍,避免鉆擊卡鉆無法進行施工。
(3)鉆孔傾斜:鉆機安裝穩(wěn)定性差,平臺下土質(zhì)較差導致鉆機位移;鉆孔之前先將平臺夯實整平,鉆機安放牢固;安裝鉆機時要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑在同一軸線。鉆孔傾斜時,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)于孔中局部回填黏土,重新鉆進。
(4)鋼筋籠上?。河捎跐仓r間過長或者澆筑速度過快使混凝土沖擊使鋼筋籠產(chǎn)生上??;混凝土澆筑過程中,應(yīng)緩慢澆筑,避免過度沖擊,導致沖擊力過大使鋼筋籠上浮;澆筑之前,計算好鋼筋籠底部距孔底距離,避免導管底與鋼筋底端距離過小,當混凝土面上升到鋼筋籠底端時,導管底口距鋼筋籠底不宜小于2.00 m,此時適當加大導管埋深,以減少混凝土灌注時鋼筋籠向上的沖擊,當混凝土面進入鋼筋籠適當深度后,一次拆除導管,使導管底口進入鋼筋籠底端1.50 m以上,同時確保混凝土灌注速度,防止鋼筋籠上浮。
(5)堵管:①開始澆筑時堵管:鉆孔灌注前對導管進行試探,檢查導管垂直度,并進行導管過球?qū)嶒?;首灌混凝土拌和?yīng)適當多摻加水泥和細骨料,確保首灌混凝土的和易性,另外在灌注斗內(nèi)灑水濕潤,以便混凝土順利下落;精確計算導管底口與孔底之間的距離,控制在30 ~ 50 cm為宜。②澆筑過程中堵管:合理組織,加快混凝土灌注速度,持續(xù)灌注,不得間斷;合理安排混凝土澆筑時間,做好準備工作,確保灌注的混凝土無離析和泌水現(xiàn)象;宜摻加緩凝劑、減水劑,改善混凝土的性能?;炷了涠纫丝刂圃?60 ~ 210 mm;灌注過程中勤量測,勤拆管,埋管深度宜控制在2.00 ~ 6.00 m;根據(jù)鉆孔樁直徑,宜選用內(nèi)徑25 ~30 cm并且順直、內(nèi)壁光滑的導管,導管內(nèi)徑不宜過小。如果出現(xiàn)堵管,可以采用長桿沖搗,大錘敲擊導管四周,或用卷揚機將灌注斗稍提一定高度,用振動使混凝土下落。如無效,則提出導管,清出混凝土,分析原因,重新施工。
(6)沉渣厚度過大:清孔不干凈或者泥漿比重過小很難將孔底沉渣清起,鋼筋籠吊放過程中觸碰孔壁將周圍泥塊脫落。鉆孔過程中泥漿置換避免用清水,采用性能好的泥漿,嚴格控制泥漿比重。鋼筋籠下放完成后,二次清孔,鋼筋籠下放過程應(yīng)盡快完成,直至沉渣翻出,避免泥漿沉淀。澆筑混凝土時,首灌混凝土應(yīng)準備充足,計算好導管底部距孔底距離,保證首灌混凝土埋深1.00 m以上,依靠混凝土自身的沖擊將孔底沉渣沖出。
斷樁是鉆孔灌注樁在澆筑混凝土的過程中,泥漿進入混凝土中,隔開混凝土而使中間形成夾層,導致質(zhì)量缺陷。監(jiān)理人員應(yīng)采用全過程旁站監(jiān)理,遇到問題應(yīng)及時解決。
2.3.1 常見的斷樁原因
(1)由于混凝土坍落度過小,或由于石料粒徑過大、導管直徑較??;
(2)由于混凝土運輸或澆筑中混凝土發(fā)生離析,灌注時大量粗骨料卡在導管內(nèi);
(3)澆筑過程中下放導管時長度不夠使導管底部距孔底大,首灌混凝土不能埋住導管底部;
(4)在提拔導管時,盲目提拔,將導管提拔過量,使導管底口拔出混凝土面;
(5)在提拔導管時,鋼筋籠卡住導管,初凝前無法解決,灌注中斷;
(6)導管接口滲漏,泥漿進入導管,形成夾層,造成斷樁;
(7)處理堵管時,將導管提升到最小埋置深度,猛提猛插導管,混凝土連續(xù)下落與表面的浮漿、泥土相結(jié)合,形成夾泥縮孔;
(8)導管埋置深度過深。
2.3.2 處理斷樁的幾種方法
處理斷樁的幾種方法:①斷樁后如果能夠提出鋼筋籠,可迅速將其提出孔外,然后用沖擊鉆重新鉆孔,將孔內(nèi)混凝土清除,繼續(xù)清孔后下放鋼筋籠,再重新灌注混凝土。②如果因嚴重堵管造成斷樁,且已灌混凝土還未初凝時,在提出并清理導管后可使用測錘測量出已灌混凝土頂面位置,并準確計算漏斗和導管容積,將導管下沉到已灌混凝土頂面以上大約10 cm處,加球膽。繼續(xù)灌注時觀察漏斗內(nèi)混凝土頂面的位置,當漏斗內(nèi)混凝土下落填滿導管的瞬間將導管壓入已灌混凝土頂面以下,即完成接樁。③若斷樁位置處于距地表5.00 m以內(nèi),且地質(zhì)條件良好時,可開挖,將泥漿或摻雜泥漿的混凝土清除,露出良好的混凝土并鑿毛,將鋼筋上的泥漿清除干凈后,支模澆筑混凝土。拆模后及時回填并夯實。④若因坍孔、導管無法拔出等造成斷樁,可由設(shè)計單位結(jié)合質(zhì)量事故報告提出補樁方案,在原樁兩側(cè)進行補樁。
在水利工程施工中,為保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量,監(jiān)理人員必須做到:
(1)應(yīng)熟悉鉆孔灌注樁設(shè)計施工文件及各項技術(shù)規(guī)范要求。
(2)鉆孔、鋼筋籠安裝與制作、混凝土澆筑等各個環(huán)節(jié)嚴格把控,澆筑過程中應(yīng)全過程旁站監(jiān)理,遇到問題及時采取措施。
(3)在鉆孔灌注樁施工中嚴把質(zhì)量關(guān),保證成樁質(zhì)量,才能使灌注樁在基礎(chǔ)處理中充分發(fā)揮作用。