劉霞
【摘 要】鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,施工過程容易出現(xiàn)質(zhì)量事故,必須重視施工過程監(jiān)控。本文主要對鉆孔灌注樁質(zhì)量控制要點以及常見缺陷處理措施進行了詳細的探討。
【關鍵詞】鉆孔灌注樁;質(zhì)量;缺陷;斷樁
0 引言
鉆孔灌注樁由于具有無噪聲,無振動,對環(huán)境影響小,直徑最大達3~4m,承載力大等特點,作為基礎承載力的一種形式,在工程中得到廣泛應用。但由于鉆孔灌柱樁的施工大部分是在水下進行,其施工過程無法觀察,成樁后也不能開挖驗收,主要工序隱蔽作業(yè),質(zhì)量控制有一定難度,影響成樁質(zhì)量的因素較多,質(zhì)量控制點較多,施工中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能對成樁質(zhì)量造成影響。
1 工程概況
南緯九路K69+16.384號橋共有鉆孔樁20根,樁徑均為Φ1.4m,樁長 30m,鉆孔深度共計600m。地質(zhì)鉆探資料顯示:大橋經(jīng)過的地質(zhì)層從上到下為:(1)素填土;(2)粘土;(3)粉質(zhì)粘土;(4)粘土;(3)強風化泥巖;(4)粉砂質(zhì)泥巖,粉砂質(zhì)泥巖層為設計的持力層,樁基嵌入粉砂質(zhì)泥巖層深度均大于5.0m。根據(jù)工程地質(zhì)資料,本橋橋址所處地質(zhì)條件無不良地質(zhì),本橋址處地質(zhì)以粘土為主,鉆孔樁設計均要穿過強風化泥巖層,座落在粉砂質(zhì)泥巖層上,鉆孔樁是本橋施工的關鍵工序,其質(zhì)量的好壞直接影響橋梁的承載能力,施工中必須嚴格執(zhí)行設計及規(guī)范要求。
2 鉆孔灌注樁質(zhì)量控制關鍵點
2.1 樁身垂直度的控制
鉆孔灌注樁垂直度是確保承載力符合要求的關鍵。產(chǎn)生彎曲狀孔或斜孔的主要原因有:
鉆孔機械安裝的穩(wěn)定性較差,在鉆孔時鉆機就位不穩(wěn)或者鉆桿出現(xiàn)彎曲導致;地面軟硬不一;土層夾有大孤石或者其它一些硬物。針對以上情況,在施工以前要認真做好施工準備,將施工現(xiàn)場夯實整平,軌道枕木均勻接觸地面;不均勻的地層鉆孔時,應采用鉆桿剛度大且自重大的鉆機。在不均勻硬層或遇到孤石時,鉆孔的速度要減慢。此外,安裝導正設備也可防止孔斜的現(xiàn)象。
2.2 樁位和鉆孔深度控制
護筒定位后應及時復測護筒空間位置,嚴格控制其中心線偏差小于5cm。同時,應認真檢查施工回填土的密實度,防止施工過程中護筒位移而影響成孔質(zhì)量。為控制樁孔的深度,必須復核施工機械的高度及鉆具的長度等以進一步確定樁孔的深度。在鉆孔工作完成后,應用檢校復測過的測繩復測成孔的深度。對鉆孔直徑較大的樁孔進行測量時,應以樁周邊的深度作為控制深度。同時,由于測繩遇水收縮的特性,在進空測量作業(yè)后務必采用鋼尺對測繩的長度進行復檢,以盡量減少測量誤差。
2.3 泥漿質(zhì)量控制
在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成孔質(zhì)量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮,泥漿質(zhì)量都是重要因素。主要是比重及粘度兩個泥漿性能指標影響了成樁的質(zhì)量。在施工中必須按規(guī)范要求嚴格控制泥漿的質(zhì)量。對于泥漿比重、粘度要按照地下水位及地層的穩(wěn)定性來確定,鉆孔完畢后監(jiān)理人員必須對終孔進行驗收,根據(jù)鉆桿和鉆頭或測繩的總長度和上部剩余長度檢查終孔深度;要嚴格檢測鉆桿和鉆頭或測繩長度的準確性,杜絕以超深來抵消孔底淤積。
2.4 鉆進速度控制
鉆孔灌注樁鉆進速度應根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進行調(diào)整,避免樁身出現(xiàn)頸縮等質(zhì)量問題。對塑性較大的土層,鉆孔工作進行時應加大工作量,加快施工進度,通過快速施工及合理的泥漿配比,在快速形成泥漿護壁后避免因滲水膨脹而造成的樁身縮頸病害。一旦出現(xiàn)縮孔的征兆,應及時采取補救措施。此外,還應盡量縮短成孔時間,避免鉆孔長時間暴露在空氣中而造成坍塌事故。
2.5 做好清孔工作
清孔是指清除孔底的沉渣,清孔工作主要是為了保證鉆孔灌注樁的承載力滿足規(guī)范和設計文件的要求。工程實踐中常采用改善泥漿稠度,延長清孔時間等措施清除孔底沉渣。在清孔工作中常常采用兩次清孔。第一次清孔在鉆孔結束過后,第二次清孔在吊放鋼筋籠和導管后。在鋼筋籠和導管下放完畢后,孔內(nèi)殘存的沉渣隨泥漿再次沉到孔底,為有效保證鉆孔灌注樁的承載力,應在混凝土灌注前進行孔底的第二次清孔工作。當沉渣和泥漿稠度等問題檢測復核滿足設計要求后,可進行后序混凝土灌注施工??椎壮猎臏y量常用吊錘法,測量時將測錘反復敲擊孔底以判定孔底沉渣的情況,沉渣厚度的檢測應在二次清空后45min內(nèi)進行。對于沉渣厚度的控制,端承樁厚度應小于5cm,摩擦樁厚度應小于10cm。
3 鉆孔灌注樁常見缺陷處理及措施
3.1 斷樁
斷樁是嚴重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素,必須在施工初期徹底清除其隱患,同時又必須準備相應的對策,預防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補救措施。
(1)灌注混凝土過程中,要及時測定已灌注混凝土的標高,控制導管提升速度,若導管提升速度過快,致使導管的埋深小,造成提漏拔脫現(xiàn)象,夾層發(fā)生斷樁。因此要嚴格控制孔內(nèi)砼表面標高,再與混凝土灌注量進行核對,將測量值與計算值進行對比,確保導管在提升時不會出現(xiàn)問題。
(2)在灌注混凝土時,導管埋置的深度是十分重要的一個指標。對此,施工現(xiàn)場作業(yè)人員要有的責任心,對導管埋深的測量要及時;應用新型的導管,從而降低提升時的阻力;縮短混凝土灌注的時間,加快混凝土灌注的速度。
(3)卡管目前也是誘造成斷樁的一個重要因素。由于目前幾乎是采用商品混凝土成樁,攪拌站到施工現(xiàn)場距離不一,運輸時間過長,攪拌不均勻會使砼坍落度變化大,出現(xiàn)離析,使粗骨料相互擠壓阻塞導管;造成斷樁。所以嚴格控制混凝土配合比,及時檢查坍落度,縮短灌注時間,是減少和避免此類斷樁的重要措施。
(4)另外,導管漏水、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進行,突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應認真對待灌注前的準備工作,這對保證樁基的質(zhì)量很重要。
3.2 縮頸控制
鉆孔通過塑性土地層,成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,快速通過,在成孔一段時間,孔壁形成泥皮,孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。如出現(xiàn)縮徑,采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑,避免縮徑。
3.3 樁底地基承載力不足
由于樁端沒有支承在持力層上,導致樁底地基承載力不足。這種情況通常出現(xiàn)在復雜地層中,一般最好取芯檢驗,如不能孔孔取芯,應參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況(鉆進至微風化巖時,鉆頭不蹩鉆,主動鉆桿振動不很厲害,鉆進聲音感覺較好)、工程地質(zhì)資料等進行綜合考慮。
3.4 孔壁坍塌控制
一般因預先未料到的復雜不良地質(zhì)情況、鋼護筒未按規(guī)定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良等因素造成孔壁坍塌,易造成埋、卡鉆事故,應高度重視并采用相應措施予以解決;在特殊地層鉆進應采用優(yōu)質(zhì)沖洗液護壁,同時也可采用正循環(huán)鉆進、反循環(huán)排渣的做法來抑制不穩(wěn)定地層的坍塌;在不穩(wěn)定地層中,換漿不要過早,在二次清孔時替換掉高比重泥漿后,及時灌注混凝土,減少沉渣時間以保證樁身質(zhì)量。
4 結語
總之,為了提高鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,必須認真分析灌注樁施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,要結合工程的實際情況,選擇適宜的防治措施,才能提高鉆孔灌注樁工程的施工質(zhì)量,對于保質(zhì)保量的在工期內(nèi)完工具有重大意義。
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