鉆孔灌注樁是建筑工程廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式,具有適應(yīng)性強、施工操作簡單、設(shè)備投入不大等優(yōu)點。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進(jìn)行直接開挖驗收,它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。因此,要求基礎(chǔ)施工隊伍在施工技術(shù)措施上要落實,并加強施工質(zhì)量管理,密切注意抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,力爭將隱患消除在成樁之前。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;灌注樁施工;工藝及問題;防治;塌孔、縮頸等
前言:鉆孔灌注樁是建筑工程廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式。存在較廣的空間,近幾年已日趨成熟,但仍存在很多技術(shù)難點,經(jīng)過龍口三聯(lián)海工建造基地鉆孔灌注樁的實際施工和學(xué)習(xí)專家、學(xué)者的著作,現(xiàn)淺談一下鉆孔灌注樁施工。
1 概述
鉆孔灌注樁是建筑工程廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式,具有適應(yīng)性強、施工操作簡單、設(shè)備投入不大等優(yōu)點。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進(jìn)行直接開挖驗收,它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。因此,要求基礎(chǔ)施工隊伍在施工技術(shù)措施上要落實,并加強施工質(zhì)量管理,密切注意抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量,力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范,核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料,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質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗收實施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。針對龍口三聯(lián)海工建造基地鉆孔灌注樁的實際施工中存在的問題,淺談一下鉆孔灌注樁施工。
2 鉆孔灌注樁設(shè)計原理
龍口三聯(lián)1#碼頭工程鉆孔灌注樁為摩擦樁,依靠地下水、土壓力使土體對樁體產(chǎn)生緊握力,產(chǎn)生磨擦力,承受樁頂荷載。
施工成孔原理:鉆機鉆孔,再向孔內(nèi)投放粘土、水泥、木屑,在沖錘的作用下,讓其滲入到孔壁內(nèi)一定深度,起到修復(fù)孔壁和使孔壁穩(wěn)定的效果。
泥漿循環(huán)利用示意圖卸導(dǎo)管→提拔護(hù)筒→養(yǎng)護(hù)→鑿除樁頭混凝土。
4 孔壁坍塌及解決措施
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計持力層要求等,還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。無套管灌注樁施工過程中由于土壤的持力層發(fā)生變化等原因,將會出現(xiàn)因漏水、漏漿等導(dǎo)致的孔壁坍塌的質(zhì)量事故。鉆進(jìn)過程中,如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失。
為避免此類問題的發(fā)生,在施工中,要求施工人員要嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)行施工,深入理解設(shè)計意圖是確保成功施工的關(guān)鍵因素,塌孔的樁孔應(yīng)及時回填,當(dāng)?shù)貙映尸F(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)后,應(yīng)適當(dāng)?shù)耐V?~5天后再度施工為宜。
5 縮頸及防治措施
縮頸是鉆孔灌注樁最常見的質(zhì)量問題,主要由于樁周土體在樁體澆注過程中產(chǎn)生的膨脹造成。針對這種情況,應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量。成孔時,應(yīng)加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時間內(nèi),孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。
6 鋼筋籠上浮及措施
用全套管法成孔后,在澆筑混凝土?xí)r,有時鋼筋籠會發(fā)生上浮,其原因及相應(yīng)對策如下:
、偬坠艿撞績(nèi)壁黏附砂漿或土粒,由于管的變形,使內(nèi)壁產(chǎn)生凹凸不平,在拔出套管時,將鋼筋籠帶上來。此時,應(yīng)注意在成孔前,必須首先檢查最下部的套管內(nèi)壁,當(dāng)堆積大量粘著物時,一定要及時清理。如確認(rèn)有變形,必須進(jìn)行修補,待成孔結(jié)束時,可用張大錘式抓斗,使其反復(fù)升降幾次,以敲掉殘余在管內(nèi)壁上的土砂,確保孔底水平。
、谟捎诨炷凉嘧⑦^鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。當(dāng)此類現(xiàn)象發(fā)生時,應(yīng)立即停止灌注混凝土,并準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高,提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注,上浮現(xiàn)象即可消失。
鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確,并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時流動性變小,混凝土接近籠時,控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m。
除此之外,在澆筑混凝土之前,一定要將套管稍稍往上提一點,以確認(rèn)鋼筋籠是否存在上浮現(xiàn)象。
7 樁底沉渣量過多及解決辦法
清孔是灌注樁施工中保證成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),通過清孔應(yīng)盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除,使混凝土與巖基結(jié)合完好,提高樁基的承載力。施工中發(fā)生樁底沉渣的主要原因及處理的措施如下:
①樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規(guī)定,清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔造成的;施工中應(yīng)保證灌注樁成孔后,鉆頭提高孔底10-20cm,保持慢速空轉(zhuǎn),維持循環(huán)清孔時間不少于30分鐘,然后將錘式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。
②清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積。開始灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30-40mm,應(yīng)有足夠的混凝土儲備量,使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣,達(dá)到清除孔底沉渣的目的。
8 斷樁及防治措施
由于混凝土凝固后不連續(xù),中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。造成原因及防治措施如下:
、偈┕ぶ腥舭l(fā)生導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn),則混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。
為避免質(zhì)量事故的發(fā)生,樁孔鉆成后,必須認(rèn)真清孔,一般是采用沖洗液清孔,沖孔時間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定,沖孔后要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。這就要求在灌注混凝土前,應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量,準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量。
、谑艿叵潞K顒拥挠绊懟?qū)Ч苊芊獠涣,沖洗液浸入混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體。
在地下海水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進(jìn)行處理,止水成功后方可灌注混凝土。幫扎水泥隔水塞的鐵絲,應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定,嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性,導(dǎo)管的拆卸長度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多。
、墼跐沧⒒炷?xí)r,由于導(dǎo)管提升和起拔過多,露出混凝土面,或因停電、待料等原因造成夾渣,出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象。
施工中應(yīng)明確規(guī)定,混凝土澆注過程中,一旦開始澆筑工序,一定要連續(xù)完成改作業(yè),確保在混凝土初凝時間內(nèi)連續(xù)澆注,在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電、停水。并隨時控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深,提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。
、苁┕ぶ羞會發(fā)生澆注混凝土?xí)r,沒有從導(dǎo)管內(nèi)灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。
因此,施工要求中要嚴(yán)格確定混凝土的
配合比,使混凝土有良好的和易性和流動性,坍落度損失亦滿足灌注要求。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入,要求灌注過程連續(xù)、快速,準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量,避免埋下質(zhì)量事故的隱患。
9 總結(jié)
在龍口三聯(lián)海洋制造基地1#2#滑道及1#碼頭的灌注樁施工中遇到的一些常見的注意要點在此作簡要分析,并結(jié)合有關(guān)專家、同行的著作和實際施工經(jīng)驗,淺談了這些,希望可以為以后的鉆孔灌注樁施工提供一些便利。
參考文獻(xiàn)
[1]李維平,鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵工序控制,巖土工程技術(shù)。2003(5),299-301
[2]龍口三聯(lián)海工制造基地灌注樁施工方