陳勝輝
摘要:在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工時要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,如果發(fā)生了缺陷樁的事故,必須及時使用相關(guān)的處理措施進(jìn)行治理。本文闡述了鉆孔灌注樁施工特點,結(jié)合作者相關(guān)的工作實踐經(jīng)驗,提出了在現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量管理的過程中,必須注意關(guān)鍵環(huán)節(jié)、加強對施工團(tuán)隊的管理,有針對性地及時進(jìn)行技術(shù)處理和質(zhì)量控制,才能確保建筑工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ);混凝土灌注樁;質(zhì)量控制;處理措施
1 引言
鉆孔灌注樁施工工藝基本是使用泥漿護(hù)壁成孔和干作業(yè)成灌注這兩種,施工前期有一個步驟不準(zhǔn)備充分的話,都會影響到工程的質(zhì)量。所以在施工隊伍在施工前要熟悉施工環(huán)境以進(jìn)行設(shè)計圖紙的制作,充分了解技術(shù)規(guī)范方面的相關(guān)資料,對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進(jìn)行分析后制訂出施工組織方案,有益于控制基礎(chǔ)施工質(zhì)量,確保工程順利通過驗收。
2 鉆孔質(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)做好以下幾項工作。
2.1 質(zhì)量控制依據(jù)
鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制依據(jù)有關(guān)文件進(jìn)行:
(1)招投標(biāo)文件和施工合同;
(2)施工圖紙及技術(shù)規(guī)范要求;
(3)《建筑與市政工程質(zhì)量核查技術(shù)》;
(4)建筑地基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007—2002);
(5)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202—2009);
(6)《建筑基樁檢驗技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2003)。當(dāng)某一技術(shù)指標(biāo)在上述各文件中相互不一致時,要以國家技術(shù)規(guī)范作為工程施工的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 質(zhì)量控制目標(biāo)
鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制必須達(dá)到的目標(biāo):
(1)成樁過程各項指標(biāo),包括樁位、樁長、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁與材料質(zhì)保等滿足設(shè)計要求;
(2)混凝土試塊抗壓強度滿足設(shè)計要求;
(3)樁身完整,勻質(zhì)、連續(xù)性好,無夾泥、斷樁等缺陷;
(4)樁極限承載力滿足規(guī)范規(guī)定的驗收標(biāo)準(zhǔn)。
3 施工過程質(zhì)量控制
某市某實驗小學(xué)教學(xué)樓工程樁基類型采用機械鉆孔灌注樁,樁徑為φ800~φ1200mm,樁長約19~27m,鋼筋籠長12m,樁基持力層設(shè)置在含卵中粗沙,樁尖進(jìn)入持力層≥1.5m。工程在實際施工中,由于上部地質(zhì)及其復(fù)雜而的地質(zhì)報告未明確,部分樁基又處于內(nèi)溝壑中和溝壁石墻處,其中有6根樁在施工到8~11m處遇到孤石無法繼續(xù)施工,便采用改變原設(shè)計方案,由孔徑φ800mm改成φ1200mm,加大混凝土護(hù)壁空孔,施工時臨時租用160kW大型機械抓管機進(jìn)行沖抓孤石。
其它由原設(shè)計φ800mm改成φ1050mm孔徑的人工挖孔樁挖到5m作為混凝土護(hù)壁空孔,施工完后重填黏土進(jìn)行泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁。
3.1 測量定位控制
測量定位關(guān)系到孔位的準(zhǔn)確性,鉆孔的垂直度以及控制基準(zhǔn)面標(biāo)高準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在測量放線中應(yīng)選用適宜精度的經(jīng)緯儀及激光測距儀采用極坐標(biāo)定位法;樁位測量后,再用鋼尺和相鄰的樁位地進(jìn)行復(fù)核校正;樁位確定后,用長約300mm的鋼筋或木樁釘入土層作為定位樁。
3.2 成孔過程關(guān)鍵點質(zhì)量控制
(1)孔底沉渣控制。
(2)孔壁坍塌控制。
(3)擴徑和縮徑控制。
3.3 灌注過程主要環(huán)節(jié)質(zhì)量控制
(1)混凝土落度控制?;炷恋奶涠葘Τ蓸顿|(zhì)量有直接影響,坍落度合理的混凝土具有拌和均勻、和易性好、內(nèi)阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實性等特點,一般18~22cm。
(2)導(dǎo)管埋深控制。導(dǎo)管低端在混凝土面以下的深度是否合理關(guān)系到樁質(zhì)量,必須予以嚴(yán)格控制。在澆注過程中,要經(jīng)常探測混凝土面實際標(biāo)高、計算混凝土面上升高度、導(dǎo)管下口與混凝土面相對位置,及時拆卸導(dǎo)管,保持導(dǎo)管合理埋深,嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔出混凝土面,導(dǎo)管埋深一般應(yīng)控制在2~6m,過大或過小都回在不同外界條件下出現(xiàn)不同形式的質(zhì)量問題,直接影響樁的質(zhì)量。
(3)鋼筋籠上浮控制。在混凝土灌注過程中,下列原因引起鋼筋籠上?。海?)鋼筋籠在孔口固定不牢或提升導(dǎo)管用力過猛,將鋼筋籠鉤掛;(2)混凝土面到達(dá)鋼筋籠地面時,導(dǎo)管埋深過淺,灌注量過大或混凝土面超過鋼筋籠底一定高度時,導(dǎo)管埋深過大。
(4)柱頭質(zhì)量控制。保證樁頭的質(zhì)量必須控制好最后一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計值,灌注混凝土的高度要超過樁頂標(biāo)高,超灌量不足,樁質(zhì)量不能保證。
4 幾種缺陷樁的形成因素
4.1 斷樁原因分析
斷樁是嚴(yán)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(zhǔn)備相應(yīng)的對策,預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補救措施。斷樁產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面。
(1)灌注混凝土過程中,測定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯誤,導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小,出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象夾層斷樁。
(2)在灌注過程中,導(dǎo)管的埋置深度是一個重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過大,以及灌注時間過長。所以,現(xiàn)場施工人員必須增大責(zé)任心,及時測量導(dǎo)管埋深;采用新型導(dǎo)管,減少提升阻力;加快灌注速度,縮短灌注時間。
(3)卡管現(xiàn)在也是誘發(fā)斷樁的重要因素之一。由于人工配料(有的機械配料不及時校核)隨意性大,造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大,使坍落度波動大,拌出混合料時稀時干。
(4)坍塌。因工程地質(zhì)情況較差,施工單位組織施工時重視不夠,有甚者分包或轉(zhuǎn)包,施工者談不上有什么經(jīng)驗,在灌注工程中,井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥砂性斷樁。這類現(xiàn)象在斷樁事故中占有相當(dāng)大的比例,較為嚴(yán)重。
(5)另外,導(dǎo)管漏水、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行,突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對待灌注前的準(zhǔn)備工作,這對保證樁基的質(zhì)量很重要。
4.2 縮頸
在鉆孔過程中,由于鉆錐磨損或焊補不及時,再或地層中遇到膨脹的軟土、黏土、泥巖等,容易產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象,即出現(xiàn)膨脹性軟土,俗稱探頭泥,成孔檢驗不太擋事,但至下沖擴后仍下不去,則須回填重新鉆孔。如反復(fù)多次仍不能成孔,就在錐頭上加焊合金鋼,再度擴大孔徑,成孔后重新澆筑。
4.3 灌注時產(chǎn)生井壁坍落
成孔后灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生坍孔現(xiàn)象,若坍塌不止,應(yīng)將導(dǎo)管拔出,以黏土回填重新成孔;輕微坍落在施工中不易被察覺,聲測時會發(fā)現(xiàn)局部裹泥或夾砂現(xiàn)象如在鯉城區(qū)實驗小學(xué)教學(xué)樓施工中,地質(zhì)條件較復(fù)雜,地質(zhì)結(jié)構(gòu)層夾有3.5m厚的細(xì)沙層,經(jīng)常發(fā)生井壁坍塌現(xiàn)象,聲測時,曾發(fā)生過流砂現(xiàn)象,為預(yù)防此類缺陷,應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)狀況在鉆孔過程中加大護(hù)壁粘結(jié)力度;成孔后及時灌注混凝土。
5 缺陷樁常用的處理方法
缺陷樁處理常用方法有擴大承臺、原位復(fù)樁、接樁、樁芯鑿井法、補樁、鉆孔補強、改變施工方法、修改設(shè)計法案等。結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況。
5.1 擴大承臺(梁)法
(1)樁位偏差過大,原設(shè)計的承臺(梁)斷面寬度滿足不了規(guī)范要求,此時采用擴大承臺(梁)來處理。
(2)考慮樁基共同作用,當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計要求,可用擴大承臺(梁)并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴大承臺(梁)斷面寬度的同時,適當(dāng)加大承臺(梁)的配筋。
5.2 原位復(fù)樁
對在施工過程中及時發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測出的斷樁,采用徹底清理后,在原位重新澆注一根新樁,做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長、費用高,可根據(jù)工程的重要性,地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量的因素選擇采用。
5.3 接樁
(1)對樁進(jìn)行聲測,確定好混凝土的部位。
(2)根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料確定井點降水-開挖-20#素混凝土進(jìn)行護(hù)壁,護(hù)壁內(nèi)用鋼筋箍圈進(jìn)行加固。
(3)挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛,按挖孔法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。
5.4 樁芯鑿井法
這種方法做起來比較困難,即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一井,深度至少超過缺陷部位,然后封閉清洗泥沙,放置鋼筋籠,用挖孔混凝土施工方法澆注膨脹混凝土。
5.5 接樁法
當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足時,常采用接樁法處理方法有以下兩種:
(1)開挖接樁挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后用鋼筋接長,再澆混凝土至設(shè)計標(biāo)高。
(2)嵌入式接樁,當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時,可采用此法。
5.6 補樁法
樁基承臺(梁)施工前補樁,如鉆孔樁距過大,不能承受上部荷載時,可在樁與樁之間補樁。
5.7 鉆孔補強法
此法適應(yīng)條件是樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩、離析、松散、強度不夠及樁長不足,樁底沉渣過厚等事故,常用高壓注漿法來處理。樁身混凝土局部有離析、蜂窩時,可用鉆機鉆到質(zhì)量缺陷下一倍樁徑處,進(jìn)行清洗后高壓注漿。
樁長不足時,采用鉆機鉆至設(shè)計持力層標(biāo)高,對樁長不足部分注漿加固。
5.8 改變施工方法
樁基事故有些是因為施工順序錯誤或方式工藝不當(dāng)所造成的,處理時一方面對事故樁采取適當(dāng)?shù)难a救措施;另一方面要改變錯誤的施工方法,以防止事故的發(fā)生。常用的方法有以下兩種:
(1)改變成樁施工順序:如樁布置太密不便施工時,可采用間隔內(nèi)成樁法。
(2)改變成樁方法。如成孔樁出現(xiàn)較大的地下水時,采用套管內(nèi)成樁的方法。
5.9 修改設(shè)計
(1)改變樁型。當(dāng)?shù)刭|(zhì)資料與實際情況不符時,造成樁基事故,可采用改變樁型的方法處理,如灌注樁成樁困難時,可采用打預(yù)制樁。
(2)改變樁位。灌注樁出現(xiàn)廢樁或遇到地下管線障礙,可改變樁位方法處理。
(3)上部結(jié)構(gòu)卸荷。有些重大樁基事故處理困難,耗資巨大,只有采取削減建筑層數(shù)或用輕質(zhì)材料代替原設(shè)計材料,以減輕上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。
6 結(jié)語
總的來說,整個鉆孔灌注樁的施工過程屬于地下工程項目,比較難發(fā)現(xiàn)樁的質(zhì)量問題,由于各方面的原因,不可避免會出現(xiàn)偏差。要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,必須有高度的意識,現(xiàn)場管理人員要有十足的責(zé)任心,做好預(yù)防工作,準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)場施工情況,并了解施工單位素質(zhì),這樣才能對混凝土樁質(zhì)量進(jìn)行控制,達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。
參考文獻(xiàn):
[1] 戴君揚.鉆孔灌注樁質(zhì)量評價及事故處理技術(shù)[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2006.
[2] 佟明文.灌注樁施工質(zhì)量控制與事故預(yù)防[D].北京:中國地質(zhì)大學(xué),2007.