論文導(dǎo)讀:在橋梁結(jié)構(gòu)中,鉆空灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn),將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他領(lǐng)域。所以必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,盡量避免發(fā)生施工事故,減少事故造成的損失,以利于工程的順利進(jìn)展。
在橋梁結(jié)構(gòu)中,鉆空灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn),將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程,但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素較多,對(duì)其他施工過(guò)程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求,對(duì)各種影響因素必須詳細(xì)考慮。如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不當(dāng),就會(huì)在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故,小到塌孔松散、縮頸,大到斷樁報(bào)廢,給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成重大損失,直至影響工期,并對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。所以必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,盡量避免發(fā)生施工事故,減少事故造成的損失,以利于工程的順利進(jìn)展。免費(fèi)論文網(wǎng)。
文中僅對(duì)在鉆孔灌注樁施工及缺陷樁作一總結(jié)分析,供同行交流。缺陷樁的形成及處治。
1.斷樁
1.1斷樁的形成原因分析
斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對(duì)于誘發(fā)斷樁的因素,必須在施工初期就徹底清除其隱患,同時(shí)又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策,防止事故的發(fā)生;一旦發(fā)生事故要及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面:
。1)灌注混凝土過(guò)程中,測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高錯(cuò)誤,導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)小,出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象,形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期,超壓力不大或探測(cè)儀器不精確時(shí),易將泥漿中混合的坍土層誤認(rèn)為是混凝土表面。因此,必須嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定的測(cè)深錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度,并認(rèn)真核對(duì),保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。
(2)在灌注過(guò)程中,導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過(guò)大,以及灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致已灌注混凝土流動(dòng)性降低,從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力,加上導(dǎo)管采用已很落后且提升阻力很大的法蘭盤(pán)連接的導(dǎo)管,在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。
。3)卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料的隨意性較大,如果責(zé)任心差,造成混凝土配合比在執(zhí)行過(guò)程中的誤差大,使坍落度波動(dòng)大,拌出的混合料時(shí)干時(shí)稀。坍落度過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象,使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管;坍落度過(guò)小或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使混凝土的初凝時(shí)間過(guò)短,加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管,都會(huì)導(dǎo)致卡管事故,造成斷樁。所以,嚴(yán)格控制混凝土配合比,縮短灌注時(shí)間,是減少和避免此類(lèi)斷樁的重要措施。
(4)坍塌。因工程地質(zhì)情況較差,施工人員重視不夠或施工者經(jīng)驗(yàn)不足,在灌注過(guò)程中,井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等,造成類(lèi)泥砂性斷樁。這種現(xiàn)象較為嚴(yán)重,而且位置深、難處理,是導(dǎo)致工期拖延及經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)的重要因素之一。
(5)導(dǎo)管漏水、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行,井中水位突然下降等因素,都可能造成斷樁。因此,應(yīng)認(rèn)真對(duì)待灌注樁的準(zhǔn)備工作,這對(duì)保證灌注樁的質(zhì)量十分重要。免費(fèi)論文網(wǎng)。
1.2斷樁處理方法
。1)原位復(fù)樁。對(duì)在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的斷樁,采用徹底清理后,在原位重新澆注一根樁。此種方法效果好、難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高,可根據(jù)工程重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。免費(fèi)論文網(wǎng)。
。2)接樁。發(fā)現(xiàn)斷樁后,對(duì)斷樁部位進(jìn)行聲測(cè)確定,找準(zhǔn)位置;根據(jù)地質(zhì)資料查明土質(zhì)類(lèi)型,確定井點(diǎn)降水—開(kāi)挖—混凝土護(hù)壁等工序;挖至合格處,將樁表面鑿毛,按挖孔灌注樁施工方法進(jìn)行混凝土澆注。
。3)樁芯鑿井法。這種方法適合于斷樁部位較淺的斷樁處理。采用風(fēng)鎬在斷樁中心鑿一直徑80cm的井,深度至少超過(guò)斷樁部位1m,然后封閉清洗泥砂,放置鋼筋籠,用挖孔灌注樁施工方法澆注膨脹混凝土。
1.3 配制合適的泥漿
泥漿在成孔過(guò)程中主要是維護(hù)孔壁的穩(wěn)定,維持鉆孔——地層間力的平衡,攜帶和懸浮鉆渣以及潤(rùn)滑和冷卻鉆頭。泥漿的最大特點(diǎn)是循環(huán)過(guò)程中在壓差作用下能在孔壁上形成泥皮而加固孔壁,循環(huán)停止時(shí)泥漿很快又轉(zhuǎn)為溶膠狀而懸浮巖屑,防止巖屑過(guò)多沉淀而引起孔內(nèi)事故。但若片面地追求用泥漿保護(hù)孔壁、加大泥漿比重,不但會(huì)使孔壁上的泥皮變厚,而且會(huì)給清孔和灌注砼造成困難;同時(shí)泥漿比重的加大意味著泥漿中固體顆粒含量加大,勢(shì)必加大管材、鉆頭、水泵缸套和葉輪等的磨損,降低其使用壽命,而且拖曳了鉆頭的進(jìn)尺,使得粘土、巖屑顆粒重復(fù)破碎,導(dǎo)致機(jī)械鉆速的下降。
施工中要嚴(yán)格控制泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo),在松散易坍塌地層(砂性土、砂卵石層等)鉆進(jìn)時(shí)泥漿比重為1.2~1.6較適合,在一般地層鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)控制在1.0~1.25。泥漿的含砂率越小越好,含砂率大時(shí)會(huì)降低粘度、增加沉淀、磨損鉆具,停鉆時(shí)易造成埋鉆、卡鉆事故。泥漿中最好加上足量純堿(Na2CO3)和聚乙烯。純堿的作用可使PH值加大,使土顆粒分散,使粘粒表面負(fù)電荷增加,為粘土吸收外界的正離子顆粒提供了條件,增加水化膜厚度,提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性,降低失水量;聚乙烯的作用是提高泥漿的使用性能。用純堿、聚乙烯加少量黃土配制成的泥漿用手抓粘而有滴的感覺(jué),可以大大提高效果。
1.4 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(mǎn)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,開(kāi)始鉆孔之前應(yīng)用水平尺復(fù)核鉆機(jī)平臺(tái),確保水平,鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度,成孔后放下鋼筋探籠檢孔器進(jìn)行檢測(cè)、有條件的可用井斜超聲波測(cè)試。確?孜恢行钠畈坏么笥10cm,傾斜度不得大于1%孔深。
1.5 確保樁位、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。在施工過(guò)程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化,為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來(lái)校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。
雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng),或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁,就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過(guò)厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來(lái)很大的困難,有的甚至通過(guò)第二次清孔也無(wú)法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度,如測(cè)繩的測(cè)深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時(shí)還要考慮在施工中常用的測(cè)繩遇水后縮水的問(wèn)題,因其最大收縮率達(dá)1.2%,為提高測(cè)繩的測(cè)量精度,在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定,并在使用中經(jīng)常復(fù)核。
2.縮頸
在鉆孔過(guò)程中,由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時(shí),或地層中遇到膨脹的軟土、黏土、泥巖等,容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。施工中要及時(shí)檢查、修理或更換鉆錘,及早進(jìn)行孔內(nèi)支撐,出現(xiàn)縮孔時(shí),應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)孔。
3.井壁坍落
成孔后灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生塌孔,若坍塌不止,應(yīng)重新回填,重新成孔;輕微坍落,還可以采用壓漿、旋噴等工藝,處理樁芯局部夾泥砂或空洞等缺陷。
綜上所述,鉆孔灌注樁事故處理的方法很多,難度也較大,無(wú)論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對(duì)工程的進(jìn)度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽(yù)帶來(lái)不可忽視的影響。因此,在鉆孔灌注樁施工中必須作到每個(gè)工序嚴(yán)格按照規(guī)范操作,水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序,對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施,盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。