鉆孔灌注樁質(zhì)量控制技術(shù)

李景化

摘要:本文對(duì)灌注樁在施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題進(jìn)行分析,制訂出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)收實(shí)施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對(duì)樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量加以控制。

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;質(zhì)量控制

鉆孔灌注樁的施工大部分在水下進(jìn)行的,其施工過(guò)程無(wú)法觀察,成樁后也不能進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度,甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范,核實(shí)地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料,對(duì)灌注柱在施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題進(jìn)行分析后制訂出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)收實(shí)施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對(duì)樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量加以控制。

1 成孔質(zhì)量的控制

在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作:

1.1 采取隔孔施工程序

鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打入樁是將周圍土體擠壓,樁身具有很高的強(qiáng)度,土體對(duì)樁產(chǎn)生被動(dòng)土壓力;鉆孔混凝土灌注樁則是光成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍上移向樁身土體對(duì)樁產(chǎn)生動(dòng)壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強(qiáng)度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來(lái)平衡的,故采取較適應(yīng)的樁距對(duì)防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

1.2 確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件,否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無(wú)法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑,井斜檢測(cè)工作。

1.3 確保樁體,樁頂標(biāo)高和成孔深度

在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置,嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí),以防鉆孔過(guò)程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在提出鉆具后必須用測(cè)繩測(cè)量成孔深度,同時(shí)還要考慮在施工中常用的測(cè)繩遇水后縮水的測(cè)量精度,在使用前要預(yù)濕后得新標(biāo)定,并在使用中經(jīng)常復(fù)核,為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料,隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度,并描繪了鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。當(dāng)鉆進(jìn)粉砂層進(jìn)盡明顯下降,在軟粘土鉆進(jìn)最快0.2m/min左右,在細(xì)粉砂層鉆進(jìn)都是0.015m/min左右,兩者進(jìn)尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過(guò)程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑,如發(fā)現(xiàn)其磨損超過(guò)10mm就要及時(shí)調(diào)換鉆頭。

1.4 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

鋼筋籠制作的首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑長(zhǎng)度規(guī)格 數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的,因此,吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變,所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度,滿足設(shè)計(jì)要求,在鋼筋吊放過(guò)程中,應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫,焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時(shí)不能碰撞孔壁,當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí),不能加壓強(qiáng)行下放,因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔,鋼筋籠變形等現(xiàn)象。應(yīng)停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒(méi)有垂直吊放而造成的,應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進(jìn)行復(fù)移、糾偏,并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊鋼筋籠。鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間,盡可能縮短沉放時(shí)間。

1.5 灌注水下混凝土前泥漿的制做和第二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一,清孔是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖料,砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥站的漿膠體的粘結(jié)力使懸浮沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和潔孔作用。

從泥漿混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鉆孔樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因些,對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo):鉆度測(cè)定17-20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用主塑性粘土或膨潤(rùn)土地,拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械工藝及穿越土層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),灌注機(jī)成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高,應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔,直到孔口返漿比持續(xù)小于1:10,1:20,測(cè)得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí),以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能混凝土沖擊反起而成為永久沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量,因些,必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔,當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。

2 成樁質(zhì)量的控制

2.1 為確保成樁質(zhì)量,要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保書(水泥廠合格證,化驗(yàn)報(bào),砂石化驗(yàn)報(bào)告);如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符,應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查,對(duì)不合格的材料(如水泥,砂,石,水質(zhì)),嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

2.2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在,但良好的配合比可減少離析程度。因此,現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種,砂,石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整,為使每根樁的配合比都能正確無(wú)誤,在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性,嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理,并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

2.3 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象,在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,混凝土坍落采用18cm-20cm,并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的進(jìn)入深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m不宜大于5m和小于1m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面,當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m-10m時(shí),應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12cm-16cm以提高樁身上部混凝土抗壓強(qiáng)度。在施工過(guò)程中,要控制好灌注工的操作,制動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適當(dāng),保證有程序的拔管和連續(xù)灌注,升降的幅度不能過(guò)大,如大幅度拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導(dǎo)致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現(xiàn)象尤其在砂層厚度,確定每段樁體的充盈系數(shù)必須大于1.同時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行記錄,這對(duì)日后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的樁或評(píng)價(jià)樁的質(zhì)量有很大作用。

鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程屬隱蔽工程項(xiàng)目,質(zhì)量檢查比較困難,如樁的各種檢測(cè)方法基本上都是在一定的假設(shè)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)測(cè)定和檢驗(yàn),并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析和和判讀實(shí)測(cè)結(jié)果,同一個(gè)樁基工程,各檢測(cè)單位用同一種方法進(jìn)行檢測(cè),由于技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異,其結(jié)論偏差很多時(shí)候也時(shí)有發(fā)生。通過(guò)近十年來(lái)鉆孔灌注樁工程的施工實(shí)施,得出這樣一個(gè)結(jié)論,即加強(qiáng)樁基工程檢測(cè)是一個(gè)手段,要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,其關(guān)鍵還在于過(guò)程管理。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心,以防為主,對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質(zhì)量控制都能得到保證。