施福沖
(廈門市仁得建設(shè)工程有限公司,福建 廈門 361000)
沖孔灌注樁作為工程建設(shè)中常見的一種施工方式,具有施工方便、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn),在巖石、巖層、土層等多種巖土體鉆孔中廣泛運(yùn)用。 在施工過程中, 沖孔灌注樁的施工易受地質(zhì)條件、 場地環(huán)境、工程設(shè)計(jì)等方面的影響,會(huì)出現(xiàn)卡鉆、偏孔、斷樁、坍孔等問題,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量和工程進(jìn)度,需要采取針對性防范對策解決。
集星中橋中心樁號(hào)為K8+925,橋跨布置為2 m×20 m,橋梁全長47.04 m。橋平面位于A=289.828 的右偏緩和曲線上,縱斷面縱坡2.2%。上部構(gòu)造采用跨徑20 m 的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板,下部構(gòu)造橋臺(tái)采用肋式臺(tái)、樁基礎(chǔ);橋墩采用樁柱式橋墩。橋樁基共28 根,Φ1.5 m:4 根共計(jì)112 m,Φ1.2 m:24 根共計(jì)432 m,均采用沖孔灌注樁。
(1) 灌注時(shí)混凝土在導(dǎo)管內(nèi)的持續(xù)時(shí)間長,如果混凝土供應(yīng)過程匯總系統(tǒng)發(fā)生故障,會(huì)導(dǎo)致無法連續(xù)供應(yīng)混凝土,造成導(dǎo)管堵管或不能提升,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生斷樁。
(2)在樁成型過程中,由于導(dǎo)管深埋入混凝土過深,導(dǎo)管內(nèi)外的混凝土高差控制不夠好,會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管不能夠及時(shí)提升。 此外,施工人員為減少拆卸導(dǎo)管的麻煩, 故意減少提升和拆卸導(dǎo)管的次數(shù),造成未能及時(shí)提升導(dǎo)管而發(fā)生堵塞。
(3)混凝土的性能質(zhì)量不合格,比如混凝土的配合比不科學(xué),坍落度不符合要求,配料控制不夠嚴(yán)謹(jǐn),運(yùn)輸方式問題,以及堆放時(shí)間超過合理限制、混凝土的坍落度損失過大等問題,導(dǎo)致混凝土料堵塞了導(dǎo)管。 混凝土的初凝時(shí)間不能太過短,一般要超過4.5 h。 混凝土的初凝時(shí)間過短,并用于水泥的配制,會(huì)容易造成堵管。
卡錘指的是在樁錘放置過程中,速度過快造成大的落距自由落體, 導(dǎo)致錘卡在孔壁里。 由于錘的直徑比設(shè)計(jì)的孔徑小,錘牙焊接完成后,需要重新錘擊,因?yàn)樵诜磸?fù)擴(kuò)孔過程中,會(huì)導(dǎo)致樁錘可能會(huì)在孤石或巖石處卡住,進(jìn)而造成卡錘。 如果石塊掉落到孔內(nèi)部,會(huì)造成卡在錘與孔壁間。此外,如果樁錘過度磨損,孔徑的形狀發(fā)生變化,錘提起時(shí)大徑錘會(huì)被小孔徑卡住。
混凝土泥漿比重不夠,起不到護(hù)壁作用。 護(hù)筒埋置太淺,下端孔坍塌??變?nèi)泥漿面低于孔外水位。遇流砂、軟淤泥、松填土或松砂層,沖孔速度太快也會(huì)造成坍孔。
沖孔中遇較大的孤石或探頭石;在有傾斜度的軟硬地層交界處、基巖傾斜處,或在粒徑大小懸殊的砂卵石層中沖孔,錘頭所受的阻力不勻;鉆機(jī)底座不平或產(chǎn)生不均勻沉陷造成樁孔偏斜。
當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí),由于灌注的混凝土自導(dǎo)管翻出由下而上的壓力較大, 使鋼筋籠上?。换蛴捎诨炷烈蚬嘧r(shí)間較長,已近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定握裹力,混凝土在導(dǎo)管翻出后以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移,導(dǎo)致鋼筋籠上浮。
(1)導(dǎo)管發(fā)生堵塞或混凝土初凝尚未形成時(shí),用起吊設(shè)備吊起一節(jié)鋼材或者其它物品放入導(dǎo)管內(nèi)反復(fù)沖擊,將堵在導(dǎo)管內(nèi)的混凝土沖開。 也可以提升導(dǎo)管, 然后用高壓水將導(dǎo)管內(nèi)的混凝土沖開,再用隔水球灌注混凝土。 在混凝土灌注過程中,用導(dǎo)管內(nèi)的隔水球沖出后,將導(dǎo)管繼續(xù)下降,一直到導(dǎo)管無法再插入混凝土,然后提升一點(diǎn)導(dǎo)管,再接著灌注混凝土,能夠使新灌注的混凝土與導(dǎo)管內(nèi)的混凝土充分結(jié)合。
(2)使用比較小樁錘重新沖開導(dǎo)管內(nèi)的孔洞??變?nèi)灌注的混凝土比較少時(shí), 能夠用直徑比較小的樁錘將管內(nèi)的混凝土沖透直至基巖。 然后清孔、灌注混凝土。
發(fā)生樁錘卡在孔中的情況,需要控制泥漿的比重,促進(jìn)泥漿不斷循環(huán),再使用起吊機(jī)幫助頂升起吊。 如果還是無法解決卡錘,可用空心錘或錘焊鋼軌將孔樁加大,將探頭部分錘沖掉,再進(jìn)行提升。使用以上方式仍然不能吊起卡錘,可以使用水下爆破法,爆松卡住的部分,爆松后要及時(shí)用樁機(jī)將樁錘起吊,才能讓樁錘順利脫升。
需要先確定沖孔后坍塌的位置,并將混合后的砂和粘土一起填入到坍塌的位置, 并將填入的沉積物壓實(shí),然后重新進(jìn)行沖孔。要將填入的泥漿面提高到比孔的位置高。 提高泥漿面,使之高于孔外水位。如果孔坍塌比較嚴(yán)重, 可以將粘土、 泥膏等填入孔內(nèi),等到孔的內(nèi)壁穩(wěn)定后,重新低速度的沖孔。
如果出現(xiàn)探頭石現(xiàn)象, 要立即將碎石填回,并將樁機(jī)移到探頭石這側(cè),使用高沖程的樁機(jī)大力沖擊探頭石,將探頭石擊碎以后再重新沖孔。 如果是碰到基巖石,可以使用低沖程的樁機(jī)沖孔,并加大沖擊頻率擊碎巖石,到了基巖后,再使用高沖程的樁機(jī)大力沖孔。在沖孔過程中,樁機(jī)發(fā)生傾斜后,要快速回填片石再重新沖孔,查看樁機(jī)底座,盡快調(diào)整樁機(jī)位置。
(1)混凝土埋過鋼筋籠底端3 m 時(shí),應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí),應(yīng)立即停止灌注,并準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高, 可拆除導(dǎo)管時(shí)必須拆除后再進(jìn)行灌注,上浮現(xiàn)象可能消除。
(2)當(dāng)鋼筋籠已經(jīng)上浮了,應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高, 在導(dǎo)管提升的最大限度內(nèi),快速提升,緩慢下放,反復(fù)幾次,上升的鋼筋籠可恢復(fù)原標(biāo)高。
(3)在灌注混凝土過程中,應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土灌注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深。切不可因浮籠問題而將導(dǎo)管撥出混凝土面。
沖孔灌注樁作為建筑工程中常用的基礎(chǔ)樁施工方式,施工工藝和施工方法要求嚴(yán)格,施工操作不當(dāng)易造成堵管、斷樁、卡錘等質(zhì)量問題,導(dǎo)致施工難以進(jìn)行,影響工程建設(shè)進(jìn)度和效率。因此,針對沖孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)的常見問題,制定處置方案,加強(qiáng)質(zhì)量防范,落實(shí)施工前人員培訓(xùn)和技術(shù)交底,確保沖孔灌注樁施工順利進(jìn)行。