陶永平
(中歐國際建工集團有限公司,四川 眉山 620042)
樁基礎在工程項目中較為常見,其中大直徑旋挖樁技術因具有施工便利、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點得到進一步推廣。與傳統(tǒng)人工挖孔技術相比,大直徑旋挖樁的成孔質(zhì)量高,可在更短時間內(nèi)穿越復雜地層。但是因為大直徑旋挖樁的操作復雜,在施工環(huán)節(jié)可能存在諸多質(zhì)量隱患,值得關注。
(1)在鉆斗提出或者旋挖機成孔前,技術人員應認真檢查鉆斗、鉆桿銜接位置的銷子、鋼絲繩等,并考慮成孔設備的成孔深度、鉆進動力及操控性能等各項關鍵參數(shù),使各項關鍵參數(shù)滿足成孔施工要求。
(2)鉆孔前放樣測量、目標定位對于施工質(zhì)量有直接影響,正常情況下鋼護筒直徑應超過大直徑鉆頭直徑,且護筒標高與基準標高之間的高程差可控制在150±50cm 以內(nèi)。
(3)成孔鉆進時應密切觀察現(xiàn)場土質(zhì)結(jié)構性能指標變化,并密切觀察鉆進速率、鉆進壓力與地下水位變化情況。在成孔前需要多次上下循環(huán)運動鉆頭,使鉆頭行進延伸方向形成負壓區(qū)而影響孔壁穩(wěn)固性。同時鉆桿與鉆頭的升降運動變化可能產(chǎn)生沖擊力,若沖擊力大于孔壁受力極限時會造成孔壁坍塌,這是現(xiàn)場施工中必須關注的問題。
(4)在旋挖樁成孔時一旦出現(xiàn)回填土密實度不足等問題可能會導致孔口因為沖刷而坍塌,甚至引發(fā)連鎖反應。為避免此類問題發(fā)生,可采取以下計量控制措施:①因為鉆桿鉆頭置換所需要的泥漿量偏高,若泥漿數(shù)量不足可能會導致漿液面因為鉆頭運動而出現(xiàn)劇烈變化,對孔壁產(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配置長護筒是消除質(zhì)量問題的有效措施,因此在施工中可將長護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于提升大直徑旋挖樁施工質(zhì)量意義重大,因此在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)應嚴格控制升降速率,將泥漿流速維持在恒定水平。
考慮到部分施工場地抗震設防烈度偏高,樁基配筋率大,因此需通過施加鋼筋籠的方式維持結(jié)構穩(wěn)定性。相關人員可以采取以下質(zhì)量控制措施:
(1)鋼筋籠分節(jié)位置決定長度,而分節(jié)長度與吊裝施工方式存在密切關系。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,降低鋼筋籠下放時對孔壁產(chǎn)生的持續(xù)沖擊力,進而達到預防樁孔坍塌的目的。
(2)在無特殊工藝要求的情況下嚴禁將鋼筋籠設置在雙層筋區(qū)域,這是因為雙層筋區(qū)域會影響鋼筋籠的功能,因此下放位置是質(zhì)量控制的重要一環(huán)。同時因為鋼筋直徑大,下放過程難以通過調(diào)整鋼筋空間位置的方法實現(xiàn)對接;并且為確保最終成品質(zhì)量,可采用鋼筋籠預拼裝方法。
(1)安裝導管前應確保導管性能指標滿足工程性能指標,檢查其內(nèi)壁是否平滑、大小規(guī)格是否統(tǒng)一等;理想的導管應用橡膠圈密封好,并用螺絲扣擰緊加力桿。
(2)在管道拼裝結(jié)束后做壓力測試,壓力測試時的試水壓力維持在0.6—1.0MPa 以內(nèi);使用導管前應認真檢查其內(nèi)壁狀況,若發(fā)現(xiàn)泥漿塊等雜質(zhì)應及時清理。
(3)安裝導管時嚴禁使用法蘭接頭,一般可選擇雙螺紋方扣或者絲扣等,并且理想的夾緊板應為三角形。
(4)提升導管時應避免與鋼筋籠發(fā)生碰撞,且為強化不同工況適應能力,可考慮設置多個可調(diào)節(jié)長度;下放導管時若導管下放接近孔底時,應預留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,下導管之后,灌注混凝土,整個工作程序最好控制在兩小時以內(nèi),同時還要保證施工的連續(xù)性,從而防止塌孔或是沉渣過多等現(xiàn)象出現(xiàn)。
(1)樁基樁身長,在施工過程中可能出現(xiàn)溜邊等質(zhì)量問題,并且導管接頭卡在定位箍上的概率大。為避免上述問題,在施工質(zhì)量控制中需要密切記錄垂直度變化,當保持垂直下放時可以避免接頭卡住等問題。
(2)強化澆筑質(zhì)量管理中應及時插搗,在確保混凝土導管長度滿足技術規(guī)范時,也要避免因為長度過長而無法拔出導管。
(3)考慮到混凝土工程中可能出現(xiàn)堵管等質(zhì)量問題,可先準備短導管準備替換,一旦發(fā)生堵管等問題應先拔出導管再清理。疏通導管后將管道下放至上一次澆筑位置下方1000mm 位置,直至排凈導管中泥漿后繼續(xù)插入導管,將導管深入澆筑面下方1m 位置。
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,導致施工人員提升導管時鋼筋籠會隨著導管被一同提起,最終造成鋼筋籠上浮。(2) 混凝土灌注中因為導管埋深淺而混凝土灌注量偏大,會導致混凝土上返速度增加,同時產(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,但因為混凝土材料自身性能問題(包括初凝時間短、離析或者坍落度大),隨著時間推移可能會影響混凝土的流動性,并造成上部混凝土發(fā)生凝固風險;而流動性差的混凝土接觸鋼筋籠底端時,將會托起鋼筋籠造成上浮。(4)地層問題也會導致鋼筋籠上浮,例如,地層中存在粉細砂層時,若泥漿密度小會導致塌落的細砂鋪滿混凝土表面,并形成墊層,該墊層會導致鋼筋籠無法正常下放,隨著混凝土面上升導致鋼筋籠上浮。
應對措施包括:(1)澆筑混凝土時應注意觀察吊筋變化,若發(fā)現(xiàn)吊筋略有上浮趨勢,則需要降低混凝土灌注速度,并通過卷揚機“慢提快落”導管,該方法可以將逐步上浮的鋼筋籠帶回混凝土中。(2)在混凝土進入鋼筋籠時需控制埋深,為保證施工質(zhì)量,所設定的最深埋深應小于等于6m;而當?shù)锥颂嵘涟踩嚯x時即可控制埋深,通過該方法可以有效解決鋼筋籠上浮問題。(3)調(diào)整混凝土坍落度可以解決鋼筋籠上浮問題,理想狀態(tài)下混凝土坍落度應維持在20—22cm 左右,若不滿足該標準會導致混凝土凝固速度加快并托起鋼筋籠子。因此為避免該問題發(fā)生,還需要技術人員嚴格控制坍落度。(4)可在鋼筋籠上方固定一根鋼筋標桿,標桿上浮則證明鋼筋籠上浮,需要技術人員采取應對措施。
在灌注混凝土時因為無法覆蓋導管底部,施工人員過度提升導管,鋼筋籠會影響導管順暢性,此時泥漿進入,導致混凝土中發(fā)生夾層,最終導致斷樁問題。
在處理斷樁時,澆筑混凝土首封或首封剛剛結(jié)束出現(xiàn)斷樁時要及時停止注漿,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。同時樁外人工挖孔是常見方法,通常可在樁位兩側(cè)鑿開80cm 施工洞,抵達缺陷位置后清理斷位周圍土壤,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中,以原灌注樁外壁為護筒,當其深度大于質(zhì)量缺陷位置后,需要及時清理泥沙,下放鋼筋籠,與此同時,再次澆筑膨脹混凝土。
在大直徑旋挖樁項目施工中,完善施工質(zhì)量管理可有效預防質(zhì)量風險發(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、導管安裝質(zhì)量等因素存在密切關系。因此相關人員應在了解施工技術規(guī)范要求后,熟知各類質(zhì)量問題應對措施,做好風險防范,切實提升施工質(zhì)量。