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大直徑旋挖樁在工程施工中的質(zhì)量控制措施研究

2023-06-06 14:39:37陶永平
中州建設(shè) 2023年4期
關(guān)鍵詞:成孔鉆頭泥漿

陶永平

(中歐國(guó)際建工集團(tuán)有限公司,四川 眉山 620042)

樁基礎(chǔ)在工程項(xiàng)目中較為常見(jiàn),其中大直徑旋挖樁技術(shù)因具有施工便利、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)得到進(jìn)一步推廣。與傳統(tǒng)人工挖孔技術(shù)相比,大直徑旋挖樁的成孔質(zhì)量高,可在更短時(shí)間內(nèi)穿越復(fù)雜地層。但是因?yàn)榇笾睆叫跇兜牟僮鲝?fù)雜,在施工環(huán)節(jié)可能存在諸多質(zhì)量隱患,值得關(guān)注。

1 大直徑旋挖樁的質(zhì)量控制要求

1.1 鉆孔施工的質(zhì)量要求

(1)在鉆斗提出或者旋挖機(jī)成孔前,技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真檢查鉆斗、鉆桿銜接位置的銷(xiāo)子、鋼絲繩等,并考慮成孔設(shè)備的成孔深度、鉆進(jìn)動(dòng)力及操控性能等各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù),使各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)滿(mǎn)足成孔施工要求。

(2)鉆孔前放樣測(cè)量、目標(biāo)定位對(duì)于施工質(zhì)量有直接影響,正常情況下鋼護(hù)筒直徑應(yīng)超過(guò)大直徑鉆頭直徑,且護(hù)筒標(biāo)高與基準(zhǔn)標(biāo)高之間的高程差可控制在150±50cm 以?xún)?nèi)。

(3)成孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)密切觀察現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)變化,并密切觀察鉆進(jìn)速率、鉆進(jìn)壓力與地下水位變化情況。在成孔前需要多次上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)鉆頭,使鉆頭行進(jìn)延伸方向形成負(fù)壓區(qū)而影響孔壁穩(wěn)固性。同時(shí)鉆桿與鉆頭的升降運(yùn)動(dòng)變化可能產(chǎn)生沖擊力,若沖擊力大于孔壁受力極限時(shí)會(huì)造成孔壁坍塌,這是現(xiàn)場(chǎng)施工中必須關(guān)注的問(wèn)題。

(4)在旋挖樁成孔時(shí)一旦出現(xiàn)回填土密實(shí)度不足等問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致孔口因?yàn)闆_刷而坍塌,甚至引發(fā)連鎖反應(yīng)。為避免此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生,可采取以下計(jì)量控制措施:①因?yàn)殂@桿鉆頭置換所需要的泥漿量偏高,若泥漿數(shù)量不足可能會(huì)導(dǎo)致漿液面因?yàn)殂@頭運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)劇烈變化,對(duì)孔壁產(chǎn)生巨大沖擊力。因此需要增加孔洞泥漿量,確保泥漿量充足。②配置長(zhǎng)護(hù)筒是消除質(zhì)量問(wèn)題的有效措施,因此在施工中可將長(zhǎng)護(hù)筒下放地層深度控制在3m 左右。③施工中控制鉆頭升降速率對(duì)于提升大直徑旋挖樁施工質(zhì)量意義重大,因此在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格控制升降速率,將泥漿流速維持在恒定水平。

1.2 鋼筋籠工程質(zhì)量控制

考慮到部分施工場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度偏高,樁基配筋率大,因此需通過(guò)施加鋼筋籠的方式維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。相關(guān)人員可以采取以下質(zhì)量控制措施:

(1)鋼筋籠分節(jié)位置決定長(zhǎng)度,而分節(jié)長(zhǎng)度與吊裝施工方式存在密切關(guān)系。因此在工程質(zhì)量控制中可采用分節(jié)加工制作的方法配置鋼筋籠,降低鋼筋籠下放時(shí)對(duì)孔壁產(chǎn)生的持續(xù)沖擊力,進(jìn)而達(dá)到預(yù)防樁孔坍塌的目的。

(2)在無(wú)特殊工藝要求的情況下嚴(yán)禁將鋼筋籠設(shè)置在雙層筋區(qū)域,這是因?yàn)殡p層筋區(qū)域會(huì)影響鋼筋籠的功能,因此下放位置是質(zhì)量控制的重要一環(huán)。同時(shí)因?yàn)殇摻钪睆酱?,下放過(guò)程難以通過(guò)調(diào)整鋼筋空間位置的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)接;并且為確保最終成品質(zhì)量,可采用鋼筋籠預(yù)拼裝方法。

1.3 導(dǎo)管安裝施工質(zhì)量控制

(1)安裝導(dǎo)管前應(yīng)確保導(dǎo)管性能指標(biāo)滿(mǎn)足工程性能指標(biāo),檢查其內(nèi)壁是否平滑、大小規(guī)格是否統(tǒng)一等;理想的導(dǎo)管應(yīng)用橡膠圈密封好,并用螺絲扣擰緊加力桿。

(2)在管道拼裝結(jié)束后做壓力測(cè)試,壓力測(cè)試時(shí)的試水壓力維持在0.6—1.0MPa 以?xún)?nèi);使用導(dǎo)管前應(yīng)認(rèn)真檢查其內(nèi)壁狀況,若發(fā)現(xiàn)泥漿塊等雜質(zhì)應(yīng)及時(shí)清理。

(3)安裝導(dǎo)管時(shí)嚴(yán)禁使用法蘭接頭,一般可選擇雙螺紋方扣或者絲扣等,并且理想的夾緊板應(yīng)為三角形。

(4)提升導(dǎo)管時(shí)應(yīng)避免與鋼筋籠發(fā)生碰撞,且為強(qiáng)化不同工況適應(yīng)能力,可考慮設(shè)置多個(gè)可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度;下放導(dǎo)管時(shí)若導(dǎo)管下放接近孔底時(shí),應(yīng)預(yù)留0.3m 的距離。

(5)旋挖樁成孔后盡可能地馬上清孔,并且立即安裝鋼筋籠,下導(dǎo)管之后,灌注混凝土,整個(gè)工作程序最好控制在兩小時(shí)以?xún)?nèi),同時(shí)還要保證施工的連續(xù)性,從而防止塌孔或是沉渣過(guò)多等現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.4 混凝土澆筑質(zhì)量控制

(1)樁基樁身長(zhǎng),在施工過(guò)程中可能出現(xiàn)溜邊等質(zhì)量問(wèn)題,并且導(dǎo)管接頭卡在定位箍上的概率大。為避免上述問(wèn)題,在施工質(zhì)量控制中需要密切記錄垂直度變化,當(dāng)保持垂直下放時(shí)可以避免接頭卡住等問(wèn)題。

(2)強(qiáng)化澆筑質(zhì)量管理中應(yīng)及時(shí)插搗,在確?;炷翆?dǎo)管長(zhǎng)度滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)范時(shí),也要避免因?yàn)殚L(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而無(wú)法拔出導(dǎo)管。

(3)考慮到混凝土工程中可能出現(xiàn)堵管等質(zhì)量問(wèn)題,可先準(zhǔn)備短導(dǎo)管準(zhǔn)備替換,一旦發(fā)生堵管等問(wèn)題應(yīng)先拔出導(dǎo)管再清理。疏通導(dǎo)管后將管道下放至上一次澆筑位置下方1000mm 位置,直至排凈導(dǎo)管中泥漿后繼續(xù)插入導(dǎo)管,將導(dǎo)管深入澆筑面下方1m 位置。

2 常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及其預(yù)防措施

2.1 鋼筋籠上浮處理措施

造成大直徑旋挖樁工程鋼筋籠上浮的原因主要包括以下幾方面:(1)鋼筋籠上端鋼筋未固定,導(dǎo)致施工人員提升導(dǎo)管時(shí)鋼筋籠會(huì)隨著導(dǎo)管被一同提起,最終造成鋼筋籠上浮。(2) 混凝土灌注中因?yàn)閷?dǎo)管埋深淺而混凝土灌注量偏大,會(huì)導(dǎo)致混凝土上返速度增加,同時(shí)產(chǎn)生較大的上沖力。(3)由于灌注混凝土一直處于孔內(nèi)已灌注混凝土上方,但因?yàn)榛炷敛牧献陨硇阅軉?wèn)題(包括初凝時(shí)間短、離析或者坍落度大),隨著時(shí)間推移可能會(huì)影響混凝土的流動(dòng)性,并造成上部混凝土發(fā)生凝固風(fēng)險(xiǎn);而流動(dòng)性差的混凝土接觸鋼筋籠底端時(shí),將會(huì)托起鋼筋籠造成上浮。(4)地層問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠上浮,例如,地層中存在粉細(xì)砂層時(shí),若泥漿密度小會(huì)導(dǎo)致塌落的細(xì)砂鋪滿(mǎn)混凝土表面,并形成墊層,該墊層會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠無(wú)法正常下放,隨著混凝土面上升導(dǎo)致鋼筋籠上浮。

應(yīng)對(duì)措施包括:(1)澆筑混凝土?xí)r應(yīng)注意觀察吊筋變化,若發(fā)現(xiàn)吊筋略有上浮趨勢(shì),則需要降低混凝土灌注速度,并通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)“慢提快落”導(dǎo)管,該方法可以將逐步上浮的鋼筋籠帶回混凝土中。(2)在混凝土進(jìn)入鋼筋籠時(shí)需控制埋深,為保證施工質(zhì)量,所設(shè)定的最深埋深應(yīng)小于等于6m;而當(dāng)?shù)锥颂嵘涟踩嚯x時(shí)即可控制埋深,通過(guò)該方法可以有效解決鋼筋籠上浮問(wèn)題。(3)調(diào)整混凝土坍落度可以解決鋼筋籠上浮問(wèn)題,理想狀態(tài)下混凝土坍落度應(yīng)維持在20—22cm 左右,若不滿(mǎn)足該標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致混凝土凝固速度加快并托起鋼筋籠子。因此為避免該問(wèn)題發(fā)生,還需要技術(shù)人員嚴(yán)格控制坍落度。(4)可在鋼筋籠上方固定一根鋼筋標(biāo)桿,標(biāo)桿上浮則證明鋼筋籠上浮,需要技術(shù)人員采取應(yīng)對(duì)措施。

2.2 斷樁問(wèn)題

在灌注混凝土?xí)r因?yàn)闊o(wú)法覆蓋導(dǎo)管底部,施工人員過(guò)度提升導(dǎo)管,鋼筋籠會(huì)影響導(dǎo)管順暢性,此時(shí)泥漿進(jìn)入,導(dǎo)致混凝土中發(fā)生夾層,最終導(dǎo)致斷樁問(wèn)題。

在處理斷樁時(shí),澆筑混凝土首封或首封剛剛結(jié)束出現(xiàn)斷樁時(shí)要及時(shí)停止注漿,立即拔出鋼筋籠,之后重新鉆孔,全面清孔后方可組織鋼筋籠下放施工,隨后再次灌注混凝土即可。同時(shí)樁外人工挖孔是常見(jiàn)方法,通??稍跇段粌蓚?cè)鑿開(kāi)80cm 施工洞,抵達(dá)缺陷位置后清理斷位周?chē)寥?,直至露出新鮮混凝土;之后第二次壓漿灌注即可。在樁芯鑿井施工技術(shù)中,以原灌注樁外壁為護(hù)筒,當(dāng)其深度大于質(zhì)量缺陷位置后,需要及時(shí)清理泥沙,下放鋼筋籠,與此同時(shí),再次澆筑膨脹混凝土。

3 結(jié)語(yǔ)

在大直徑旋挖樁項(xiàng)目施工中,完善施工質(zhì)量管理可有效預(yù)防質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。大直徑旋挖樁施工質(zhì)量與混凝土澆筑質(zhì)量、鋼筋籠工程質(zhì)量、導(dǎo)管安裝質(zhì)量等因素存在密切關(guān)系。因此相關(guān)人員應(yīng)在了解施工技術(shù)規(guī)范要求后,熟知各類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施,做好風(fēng)險(xiǎn)防范,切實(shí)提升施工質(zhì)量。

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