鉆孔灌注樁目前在沿海地基處理中應(yīng)用十分廣泛,但因?qū)匐[蔽工程,成樁后質(zhì)量檢查比較困難,且由于軟土的特殊性質(zhì),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題。根據(jù)本人的施工實(shí)踐,對(duì)其中一些主要的質(zhì)量通病進(jìn)行剖析,并提出相應(yīng)的防治措施,期望通過(guò)與同行們相互交流,達(dá)到提高施工水平的目的。
1 縮徑
1.1 產(chǎn)生的原因
(1)清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過(guò)快,引起樁頂周邊夾泥,導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。
(2)孔中水頭下降,對(duì)孔壁的靜水壓力減小,導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落,造成砼樁身夾泥或縮頸?妆谔洳糠至粝碌目吡,成樁后形成護(hù)頸。
1.2 防治措施
預(yù)防縮徑的關(guān)鍵是控制泥漿比重,確保泥漿能保持孔壁平衡。
(1)使用直徑合適的鉆頭成孔,根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。
(2)成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔,在清孔時(shí)要做到清渣而不清泥,預(yù)防清孔后的在澆筑砼的過(guò)程中局部坍塌,導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。
2 斷樁
2.1 產(chǎn)生的原因
(1)砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。
(2)灌注中,發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好;或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠,埋導(dǎo)管,嚴(yán)重坍孔,而處理不良時(shí),都會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥,砼樁身中斷的嚴(yán)重事故。
(3)灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),首批砼已初凝,而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混;或?qū)Ч苓M(jìn)水,未及時(shí)作良好處理,均會(huì)在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。
2.2 防治措施
(1)導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度,能承受其自重和盛滿(mǎn)砼的重量;內(nèi)徑應(yīng)一致,其誤差應(yīng)小于±2毫米,內(nèi)壁須光滑無(wú)阻,組拼后須用球塞、檢查錘作通過(guò)試驗(yàn);導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤(pán)。
(2)導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼,并做好水密性試驗(yàn)。
(3)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度,導(dǎo)管不宜埋入砼過(guò)深,也不可過(guò)淺。及時(shí)測(cè)量砼澆灌深度,嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。
(4)經(jīng)常檢測(cè)砼拌和物,確保其符合要求。
3 樁頂局部冒水、樁身孔洞
3.1 產(chǎn)生的原因
(1)水下砼灌注過(guò)程中,導(dǎo)管埋深過(guò)大,導(dǎo)管內(nèi)外砼新鮮程度不同,再加上灌注過(guò)程中上下活動(dòng)導(dǎo)管過(guò)于頻繁,致使導(dǎo)管活動(dòng)部位的砼離析,保水性能差而泌出大量的水,這些水沿著導(dǎo)管部位最后灌入的、最為新鮮的砼往上冒,形成通道(即樁身孔洞) 。
(2)水下砼灌注過(guò)程中,砼傾倒入導(dǎo)管速度過(guò)快過(guò)猛,把空氣悶在導(dǎo)管中,在樁內(nèi)形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或?qū)Ч芷鸢蔚韧饬Φ淖饔孟,在砼?nèi)不斷上升,當(dāng)上升到樁頂附近時(shí),氣包浮力與上升阻力接近,在沒(méi)有外力的作用下,氣包便滯留在樁身內(nèi),最終形成樁身孔洞。另外,有一些樁在余樁截后,樁身內(nèi)殘余的高壓氣體,因通道打開(kāi)而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來(lái)。這時(shí),常會(huì)攜帶部分遺留在氣包內(nèi)的水往上冒,出現(xiàn)“樁頂冒氣泡”的怪現(xiàn)象。
(3)水下砼灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過(guò)大,流動(dòng)性變差,終灌導(dǎo)管起拔后會(huì)留下難以愈合的孔洞。
3.2 防治措施
(1) 控制導(dǎo)管的埋深,灌注過(guò)程中做到導(dǎo)管勤提勤拔。
(2) 砼傾入導(dǎo)管的速度應(yīng)根據(jù)砼在管內(nèi)的深度控制,管內(nèi)深度越深,砼傾入速度越應(yīng)放慢。在可能的情況下,應(yīng)始終保持導(dǎo)管內(nèi)滿(mǎn)管砼,以防止樁身形成高壓氣包。實(shí)際施工中,往往因?yàn)閷?dǎo)管每次起拔后管內(nèi)都會(huì)形成空管,再次灌注時(shí),樁身形成高壓氣包就很難避免。因此,應(yīng)在灌注過(guò)程中適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管,把已形成的高壓氣包引出樁身。
(3)加適當(dāng)緩凝劑,確保砼在初凝前完成水下灌注。
4 鋼筋籠上浮
4.1 產(chǎn)生的原因
砼由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí),產(chǎn)生一種頂托力,使鋼筋籠上浮。
4.2 防治措施
(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定。
(2)灌注中,當(dāng)砼表面接近鋼筋籠底時(shí),應(yīng)放慢砼灌注速度,并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。
(3)砼液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后,應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管,使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但注意導(dǎo)管埋入砼表面應(yīng)不小于2 m,不大于10m。如果鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過(guò)大而上浮時(shí),現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救,補(bǔ)救的辦法是馬上起拔拆除部分導(dǎo)管;導(dǎo)管拆除一部分后, 可適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管;這時(shí)可以看到,每上提一次導(dǎo)管,鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下,會(huì)自然回落一點(diǎn);堅(jiān)持多上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當(dāng)然,如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮,那么這一補(bǔ)救措施也不一定會(huì)十分奏效。
5 “爛樁頭”
5.1 產(chǎn)生的原因
(1)清孔不徹底,樁頂浮漿過(guò)濃過(guò)厚,影響水下砼灌注時(shí)測(cè)量樁頂位置的精度。
(2)導(dǎo)管起拔速度過(guò)快,尤其是樁頭直徑過(guò)大時(shí),如未經(jīng)插搗,直接起拔導(dǎo)管,樁頭很容易出現(xiàn)砼中間高、四周低的“爛樁頭”。
(3)澆筑速度過(guò)快,導(dǎo)致孔壁局部坍塌,影響測(cè)量結(jié)果。
5.2 防治措施
(1)認(rèn)真做好清孔工作,確保清孔完成后孔口沒(méi)有泥塊返出;在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量砼上升面時(shí),應(yīng)控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用5~40mm碎石砼時(shí),重錘的質(zhì)量可以控制在1.5kg 左右;使用5~25mm 碎石砼時(shí),重錘的質(zhì)量可以控制在1kg 左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離<4 m時(shí),通常認(rèn)為使用竹竿通過(guò)手感測(cè)量砼面更直觀,精度更高。
(2)砼終灌拔管前,應(yīng)使用導(dǎo)管適當(dāng)?shù)夭鍝v砼,把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外后,以便精確測(cè)量砼面。也可通過(guò)導(dǎo)管插搗使樁頂砼攤平。
6 灌注砼時(shí)樁孔坍孔
灌注水下砼過(guò)程中, 發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒, 隨即驟降并冒出氣泡,為坍孔征兆。如用測(cè)深錘探測(cè)砼面與原深度相差很多時(shí),可確定為坍孔。
6.1 原因分析
(1)灌注砼過(guò)程中,孔內(nèi)外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區(qū),沒(méi)有采取措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位。
(2)護(hù)筒刃腳周?chē)┧豢淄舛逊胖匚锘蛴袡C(jī)械振動(dòng),使孔壁在灌注砼時(shí)坍孔。
(3)導(dǎo)管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí),均易發(fā)生坍孔。
6.2 預(yù)防方法
(1)灌注砼過(guò)程中,要采取各種措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位,還要防止護(hù)筒及孔壁漏水。
(2)用吸泥機(jī)吸出坍入孔內(nèi)的泥土,同時(shí)保持或加大水頭高度,如不再坍孔,可繼續(xù)灌注。
(3)如用上法處治,坍孔應(yīng)不停時(shí),或坍孔部位較深,宜將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出,回填粘土,重新鉆孔。
7 孔位傾斜
7.1 原因分析
(1)樁機(jī)本身未豎直或樁機(jī)平臺(tái)不水平。
(2)樁機(jī)在鉆孔過(guò)程中發(fā)生不均勻沉降。
(3)在進(jìn)行超深樁作業(yè)時(shí),樁機(jī)鉆桿太細(xì)。
7.2 預(yù)防方法
(1)首先要擴(kuò)大樁機(jī)支承面積,使樁機(jī)穩(wěn)固,并保證鉆機(jī)平臺(tái)水平。
(2)采取經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測(cè)試。
(3)嚴(yán)格按照規(guī)范要求先配鉆桿。
8 結(jié)語(yǔ)
總之,在軟土地基上進(jìn)行鉆孔灌注樁作業(yè)比在其它地區(qū)作業(yè)難度更大,施工質(zhì)量更難控制,這就要求我們?cè)谑┕で耙J(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范,核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料,對(duì)施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行分析處理,做至科學(xué)組織,精心施工,嚴(yán)格管理,施工質(zhì)量是完全有保證的,這些所謂的質(zhì)量通病也是完全可以避免的。