第一篇:火炬塔大直徑灌注樁質量控制初探論文大全
摘要:以某石化系統火炬塔大直徑鉆孔灌注樁為研究對象,對施工關鍵工序如鉆孔垂直度、泥漿比重、含砂率、混凝土水下灌注等加以質量控制,取得較好的社會和經濟效益,所得結果對進一步指導該地區大直徑鉆孔灌注樁一定的參考意義。
關鍵詞:火炬塔基礎;大直徑灌注樁;質量控制
某石化分公司車用汽油國V標準質量升級工程廠西火炬改造火炬塔基礎樁基工程位于錦西石化公司院內,設計樁身混凝土強度等級為C30,直徑0.8米,共計56根,擬采用沖擊成孔灌注樁,樁端嵌巖,樁端進入強風化混合花崗巖深度不小于1.0m。鉆孔灌注樁由于施工比較簡單、造價較低、無環境污染,已廣泛用于橋基等工程中。其施工質量對進度、投資有重大影響[1-3]。抓住關鍵環節,從而保證工程質量,獲得較好的社會、經濟效益。
1工程地質概況
擬建場地經人工回填整平,地形平坦,地面標高介于21.80-21.81m之間。地貌單元屬于沖洪積階地。地層主要由雜填土、粘土、粗砂、混合花崗巖等組成。勘察期間,在鉆探深度內各孔均見地下水,為第四系潛水,主要存在于雜填土、粘土層中。地下水的主要補給來源為大氣降水,地下水位變化幅度約1.0m。
2關鍵工序質量控制
(1)施工前的質量控制:工程開工前,認真做好施工方案和質量檢驗試驗計劃的編制,落實人材機,對施工人員進行交底。施工準備完成后進行開工報審。開孔前熟悉該樁位鋼護筒沉樁記錄,包括樁長、樁尖高程、沉樁過程是否有異常情況等。
(2)鋼護筒設置及制備泥漿:首先用十字交會法將樁位定位點引到樁位附近,然后用挖掘機進行初步開挖,待鋼護筒埋設完畢后,再利用測繪設備與相鄰樁位核對,重新測量定位,以保證樁位的準確,其偏差小于50mm。本工程選用鋼護筒直徑1.5m,埋入土中深度1.8m,高出地面長度0.2m,護筒長度2m。護筒外及護筒底部用粘土回填夯實。根據現場情況,開挖一個4mx4mx2m泥漿池,由于地層中粘土層較厚,故初步計劃采用自然造漿。現場備有膨潤土,做好人工造漿的準備。
(3)沖擊成孔:第一步工作完成后,采用30T吊車進行樁機(11t)就位,要求沖錘中心與護筒中心在一條垂線上,且偏差小于20mm。開始成孔時,采用低錘密擊的方法,抬起錘高0.4m~0.6m,并及時加粘土泥漿護壁,使孔壁擠壓密實,直至沖擊孔深達地面以下3~4m后,方可加快速度,同時抬起錘高2~3.5m。同時檢查成孔的垂直度,如發生斜孔時,立即停機進行糾正,待采取相應措施后再進行施工。本工程在砂層鉆進時,采用膨潤土造漿,為使泥漿有較好的性能,摻加適當的碳酸鈉分散劑,其摻量為加水量0.5%。鉆孔達到設計標高,并達到要求嵌巖的深度后,停止進尺。根據工程地質條件及樁徑、樁長等要求,對泥漿清孔后,質量控制如下:含砂率小于4%,粘度18~20s,泥漿比重一般控制在1.12~1.18。
(4)清孔:工程中常采用正循環泥漿懸浮排渣清孔,清孔分2次。第一次清孔是在安裝鋼筋籠之前進行的。施工時要嚴格控制第一次清孔的質量,不因為有第二次清孔而忽視第一次清孔的重要性,第一次清孔的沖力(吸力)大,清孔能力強,可以把絕大部分沉渣,包括較大的泥塊都返出孔外;第二次清孔是利用澆筑混凝土的導管進行,沖力(吸力)要小得多,不能承擔主要的清孔責任,因而第一次清孔一定應達到返出的泥漿中不含有大的泥塊為止。第二次清孔是在下完鋼筋籠和導管以后利用導管進行的清孔,目的是清除這段時間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣,清孔完畢后,應從孔底取出泥漿樣品,進行性能指標試驗,必須全部符合設計和規范要求后才能灌注混凝土,孔內泥漿的相對密度宜為1.10~1.20(根據實際施工情況,調節泥漿濃度),含砂率宜為4%~6%,黏度宜為20~22s,以保證水下混凝土的順利灌注,同時保證成樁質量。通過清孔盡可能使沉渣全部清除,使混凝土與基巖接合完好,以提高樁底承載力,沉渣不得大于50mm。
(5)筋籠籠制作及下放:焊工持證上崗,上崗前進行培訓。制作鋼筋籠時,鋼筋直徑應符合設計要求,鋼筋應平直無污垢,鋼筋籠長度及焊縫搭接長度等應符合圖紙要求,用吊車下放鋼筋籠。下放鋼筋籠時將孔口周圍的泥土清除干凈,不允許泥土掉入孔內,用吊車將鋼筋籠吊起直立于孔口,用人扶正居孔中心徐徐下入孔內,扶籠時有專人指揮且不傾斜、插幫,鋼筋籠上方設腳手架管頂住灌注用操作平臺防止上浮。
(6)混凝土灌注:本次采用超早強混凝土,塌落度保持在18-22cm之間,為保證較高的灌注質量,我們采取了如下措施:a.導管直徑250mm,導管入孔時,密封圈須安防周正,螺栓上緊,確保密封性,保證不漏水不漏氣,導管中心對準鉆孔中心,導管下放置于距孔底0.3~0.5m處。b.漏斗內砼達到2/3時,即可開啟隔離閥,同時保證砼儲料斗內的混凝土連續不斷地流下充滿導管實施封底。c.首灌后,及時計算灌注消耗砼的數量,并測量孔內砼頂面高度,確認將導管埋深控制在2~6m之間。灌注混凝土須連續、速度穩定,否則會發生斷樁等事故。d.灌注連續進行,為保持灌注順利,用吊車上下串動導管,活動范圍小于0.3m,串動導管時,吊車應垂直起吊,避免導管作橫向活動碰到鋼筋籠。發現混凝土液面上升出現異常情況時,同時查明原因,清除異常現象。混凝土灌注中斷時,10~20分鐘上下串動導管一次,單樁灌注時間控制在1小時以內。場地為埋頭樁,埋深3m,為防止塌孔及人員掉入等事故的發生,本工程全孔注漿。e.成品樁的保護:已施工完成的樁,24小時內不允許鉆機和車輛從鄰近經過,避免斷樁等情況。
3關鍵工序質量保證措施
(1)施工中所用的計量器具如經緯儀、水準儀經過計量部門檢驗并登記注冊。樁孔位置應經監理及業主符合確認后再施工。
(2)定期檢查校核基準點,測量結果應準確可靠。
(3)鋼筋、鋼筋籠及混凝土的質量控制。
(4)成孔開孔前應充分做好準備工作,樁機定位應準確水平、穩固,樁機沖擊鉆與護筒中心的允許偏差不大于±20mm,成孔施工應一次不間斷地完成,不得無故停機,施工過程應做好施工原始記錄。
(5)確保樁的入巖深度,當沖擊至中風化混合花崗巖巖面,經過取樣鑒定為中風化混合花崗巖層。
4結語
通過對施工關鍵工序如鉆孔垂直度、泥漿比重、含砂率、混凝土水下灌注等加以質量控制,取得較好的社會和經濟效益,所得結果對進一步指導該地區大直徑鉆孔灌注樁一定的參考意義。
作者:張劍 單位:遼寧有色勘察研究院
參考文獻:
[1]胡在良,王亞國.虞城特大橋超深大直徑灌注樁施工技術與質量控制[J].鐵道建筑,2015,10(9):40-44.[2]馬余枝.淺談大直徑鉆孔灌注樁施工的質量控制[J].工程技術:文摘版,2016,30(6):90-93.[3]賴永輝.談高層建筑大直徑沖孔灌注樁的施工質量控制[J].城市建筑,2016,5(32):123-132.
第二篇:論文-冶河大橋大直徑灌注樁施工技術
冶河大橋大直徑灌注樁施工技術
摘要:采用上部無水地帶人工挖孔,下部富水地帶機械成孔相結合的施工方案,既避免了全部用人工挖孔無法全部挖到位、進度慢、危險性大的缺點,又避免了全部用機械成孔速度慢、成本高的缺點,明顯提高了工程進度,并大幅降低了工程成本。經綜合測算,有效縮短工期1個月以上,節約投資12萬元。
關鍵詞:大橋 大直徑樁 施工技術 工程概況
冶河大橋位于河北省井陘縣境內,是連接井陘縣東西兩大動脈307國道和石太高速公路的連接線完善工程。全長550米,寬18米,雙向四車道。線路起點位于縣城微礦路上,與307國道形成菱形立交,然后跨越307國道、冶河、石鐵分局井陘鐵路貨場及石太鐵路正線,終點與石太高速公路連接。全橋設計為直線,15墩2臺,基礎為Φ1.8m和Φ1.5m樁基礎,上部采用裝配式預應力砼簡支梁,橋跨布置為1*30m+1*40m+9*30m+3*40m+1×50m+1×40m,共計16孔128片梁。1#~15#墩采用Φ1.8m端承樁35根計604延米,0#、16#橋臺采用Φ1.5m端承樁16根計320延米。樁端支承于破碎的弱風化白云質灰巖層上,樁底嵌入巖層深度大于1.7m以上,樁身為C25普通硅酸巖混凝土。
橋址處地層主要為填土、卵石及奧陶系中統白云質灰巖。自上而下分為3層,分別如下:
a 素填土:褐黃色,稍濕~濕,稍密~密實。土質不均,成分以粉土為主,夾粉質粘土薄層。該層在河槽地段缺失,在307國道附近厚2~3m,在5#、6#孔地帶厚7m左右,層底標高209.91~213.18m。
b 卵石:雜色,中密~密實。卵石成分以灰巖、砂巖為主,一般粒徑5~15cm,局部含大量漂石,充填物為礫石、砂粒及粘粒土,層厚11.60~16.20m,層底標高195.45~199.70m,容許承載力[σ]=400~600kPa。
c 弱風化白云質灰巖:灰色,隱晶質結構,中厚層狀構造。巖石不完整,有溶蝕跡象,規模較小,裂隙發育,其間局部充填粘性土,巖溶發育厚度一般在基巖面下2.00~3.00m,容許
承載力[σ]=1500~2500kPa。施工方案的選擇
由于地質情況復雜,且冶河為季節性河流,根據地質勘察報告,自然地表下8~10m以下富含地下水,且裂隙貫通,滲透速度較快,其上均為砂卵石層,干燥無水,易坍塌。根據現場實際情況,整體河床干涸,僅10#、11#墩位于主河槽處有少量流水。通過多種方案經濟分析比較,決定采用人工挖孔與沖擊鉆成孔相結合的施工方案。即從自然地坪開始先進行人工挖孔作業(混凝土護壁),至8~10m左右(地下水位線處),然后采用沖擊鉆進行泥漿護壁機械成孔。樁身砼采用導管水下灌注。關鍵技術
3.1 人工挖孔
根據樁直徑大,土質較松散,為沖積卵石土層,地表以下8~10m內無水(地質勘測報告),上部采用人工挖孔方法施工。:
3.1.1平整場地、定樁位
在施工現場的控制網及高程復測完畢之后,利用各控制點首先放出橋中心線及橋中心控制樁;然后利用橋中心控制樁為控制點用經緯儀及測距儀精確定出各樁位中心樁,并對已定樁位采取釘圍板或磚砌的方式精心保護。開挖前在樁孔周圍釘鋼筋頭將中心樁引出樁孔外,待挖至1m深澆注護壁砼后再將其引至護壁上,同時在護壁上打出控制標高對挖深及樁長進行控制。
3.1.2 安裝提升系統
提升架采用三角轆轤,將其置于樁孔之上,并將腳架的三條腿埋入土中不得少于30cm,以保證在使用過程中架子不會傾覆,埋完后在支腿周圍壓上重物。
3.1.3 樁孔挖土1m深并清底
中心樁位引護完畢后,用人工從上至下逐層開挖。孔內挖土人工用鍬、鎬進行,首先用鎬對土進行松動,然后用鍬將土翻起。如遇卵石及大量漂石時,用鑿石機將其松動破碎后再挖。當挖至1m深時對樁底進行清理,將松動土全部鏟起放入桶中,通過提升轆轤將余土提出樁孔外直至清完。
3.1.4 綁扎一節鋼筋
孔底清理干凈并將余土運出后,開始綁扎護壁鋼筋。先在樁孔壁上劃出加強鋼筋的位置,然后打入相應數量的鋼筋頭并將橫向加強筋固定其上;加強筋固定后,開始綁扎豎向筋,鋼筋設置為φ8@200,采用鐵絲梅花綁扎法進行。
3.1.5 支一節模板
模板采用一節組合工具內定型鋼模板,用尺寸350×900mm弧形鋼模及拼裝板組成,用U形卡連接,上下各設一道兩半圓的8號槽鋼內箍頂緊,不另設支撐,以便井下作業,拆上節支下節,如此循環。
3.1.6 澆一節護壁砼
護壁厚15cm(允許誤差±30mm),采用C20砼,砼護壁縱向搭接10cm。為保證接縫嚴密,砼在澆注過程中振搗密實,上部100mm高澆灌口澆注完畢后用砼堵塞,防止有地下水沖壞土壁。砼澆注過程中,隨時用小錘敲擊模板外側以檢查砼是否澆注到位。
3.2 機械成孔
根據現場地質情況,為克服大粒徑卵石、漂石層的鉆孔困難,選用CZ-30型沖擊鉆機。對于Φ1.5m樁采用外徑1.5m十字型沖錘一次成孔,Φ1.8m樁采用二次成孔工藝,即先用外徑1.5m十字型實心沖錘沖擊成孔,再用外徑1.8m圓筒空心沖錘擴孔到設計孔底,用圓形掏渣筒掏渣,并選用合理的鉆進參數。
3.2.1 護壁技術
(1)泥漿的配制 由于地下水位下砂卵石層較厚且含大量漂石,造成沖孔困難且孔壁易坍塌,泥漿易漏失,因此制備高質量的泥漿顯得尤為重要。本工程采用優質粘土造漿,另外摻入孔中泥漿量0.1%~0.4%的純堿,它可以有效的提高泥漿性能指標,使粘土顆粒進行分散而不易凝結,為粘土吸收外界的正離子顆粒提供了條件,并可增加水化膜厚度,提高泥漿的膠體率和穩定性,降低失水率。
(2)設置泥漿循環系統 根據工程實際,本工程設置沉淀池及泥漿池,以使掏渣筒排渣后泥漿中的鉆渣可充分沉淀。泥漿可以回流循環使用。并配備BW-160型泥漿泵一臺,以便及時補漿并隨鉆進要求改善泥漿性能。
3.2.2 施工過程控制
(1)鉆機定位時利用人工挖孔施工所形成上部鋼筋砼護壁代替鋼
表1 泥漿性能技術指標
相對密度
粘度(s)
含砂率(%)
膠體率(%)
穩定性(g/cm)1.3~1.5 26~28 <4 >95 <0.03
護筒進行定位導向,并保持泥漿面。沖擊成孔過程中采取分離樁位、交錯布置,以防止沖擊振動使鄰孔壁坍塌或影響鄰孔剛灌注砼的凝固,相鄰孔沖擊施工時必須待鄰孔砼灌注完畢24h或砼壁強度達到2.5MPa后,方可開鉆。
(2)開鉆前在孔內投入粘土,并加適量粒徑不大于15cm的小片石,頂部拋平,用小沖程1m沖砸,泥漿比重1.2-1.5,鉆進0.5-1.0m再回填粘土,繼續以小沖程沖砸,如此反復二、三次,必要時多重復幾次。(3)在砂卵石層中沖孔時,采用中、高沖程2-4m沖砸,泥漿比重1.3左右,并及時掏渣。進入基巖后,采用低錘沖擊或間斷沖擊,當發現偏孔時應回填片石至偏孔上方300mm-500mm處,然后重新矯正沖孔。
(4)沖擊過程中遇到探頭石,采用十字形鉆頭(焊接合金鋼)低錘密擊間斷沖擊的辦法,清除障礙,同時嚴禁沖錘重擊,防止出現坍孔。
(5)鉆進過程中要經常檢查并及時調整泥漿性能。如泥漿稠度太大則由于阻力作用影響鉆頭進尺速度,且易發生樁孔偏移;泥漿稠度太小,則鉆渣難以充分懸浮,造成掏渣困難,且難以起到護壁作用。
(6)沖孔時仔細查看鋼絲繩的回彈和回轉情況。耳聽沖擊聲音,借以判別孔底情況。鉆進時隨著進尺快慢及時放松主鋼絲繩,防止打空錘現象。鉆機正常工作時,每沖擊1次,沖擊梁上緩沖彈簧響1聲,如果出現2次響聲,即為打空錘,此種現象容易損壞機具,故沖孔過程中必須隨時檢查。
(7)當孔內泥漿含渣量增大時,將鉆速減慢,并及時抽渣,抽渣時可采取以下措施:
a抽渣筒放到孔底后,要在孔底上下提放幾次,使多進些鉆渣,然后提出。
b采用孔口放細篩子或承渣盤等方法,使過篩后的泥漿流回孔內。
(8)為保證孔型正直,每鉆進4-5m深度檢孔一次。檢孔器用鋼筋制成,其高度為鉆孔直徑4倍,直徑與鉆頭直徑相同。更換鉆頭前,先經過檢孔,并要將檢孔器檢到孔底方可投入新鉆頭。
(9)按照設計要求,樁端入巖深度必須在1.7m以上,為確保入巖深度,保證樁端承載力,進入基巖后每鉆進100-500mm清孔取樣一次(非樁端持力層為300-500mm;樁端持力層為100~300mm)以備終孔驗收。
3.3 清孔及鋼筋籠就位
本工程大直徑樁均為嵌巖樁,必須清除孔底沉渣才能保證單樁承載力,因此本工程采用了二次清孔工藝。
3.3.1 首次清孔 樁身成孔后經驗收合格,首先用沖擊鉆頭泛漿,掏渣筒清孔,直到孔內泥漿比重控制在1.1~1.2之間,沉渣厚度小于5cm。
3.3.2 鋼筋籠就位
(1)將驗收合格的鋼筋籠運至孔口,運輸過程中要防止變形;
(2)采用16T吊車吊裝鋼筋籠入孔。吊裝鋼筋籠采用專用鋼絲繩并帶[16扁擔,吊裝時要對稱吊點,吊點處加強,吊鉤垂直于籠子中心,保證鋼筋籠垂直下入孔內。
(3)由于本工程鋼筋籠頂標高均在自然地面下,深度各樁不一樣,根據情況籠頂設置吊筋將鋼筋籠懸掛于孔口[16槽鋼橫擔上并用鋼管在孔口固定定位,以防止其偏位并發生浮籠現象。
3.3.3 二次清孔
本橋采用抽漿法進行二次清孔,可以有效地清除孔底沉渣。用空氣吸泥機清孔注意事項:
(1)高壓風管沉入導管內的入水深度應大于鉆孔內水頭到出漿口高度的1.5倍,一般不宜小于15m,但不必沉至導管底部附近。鋼筋骨架須在導管吊入之前先放入。
(2)開始工作時應先向孔內供水,然后送風清孔。停止清孔時應先關氣后斷水,以防水頭降低造成坍孔。(3)送風量大小與鉆孔深度及導管內徑有關。本工程導管內徑為25cm,送風量需20m3/min,風壓(MPa)可按公式H/100+0.05計算,H為風管口入水深度(m)。
(4)當孔底沉淀較厚且堅實時,可適當加大送風量(送風量大則沉渣上升的速度也大,沉渣易被吸上),并搖動導管,改變導管在孔底的位置。
(5)清孔過程中必須始終保持孔內原有水頭。如孔較深,則中途宜停頓片刻,待孔內上部懸浮鉆渣均勻沉淀后,再送風清孔一次。當風管口設置很低,在清孔過程中不能保持孔口水頭時,不可馬上停止送風,先將風管或導管提升一定高度才停止送風,以免稠漿渣將風管口堵塞。
3.4 水下砼灌注
清孔完畢應立即進行水下灌注樁身混凝土,利用清孔用導管安裝初灌斗直接灌注,可縮短灌注時間。
3.4.1 混凝土配合比設計
水下砼施工必須進行專門的配合比設計。本工程采用C25普通硅酸鹽砼,摻入適量DH4B緩凝高效減水劑。其配合比如表2所示。
表2 C25水下普通硅酸鹽砼配合比
材料名稱
水泥
(32.5級)砂子
石子
水
DH4B緩凝高效減水劑
坍落度(mm)
材料用量(kg/m3)450 710 1065 190 3.6 200
3.4.2 準備工作及澆注
(1)本工程采用內徑250mm導管澆注水下砼,接頭采用絲扣連接,用“O”形橡膠圈密封,嚴防漏水。下導管前進行水密性檢查,檢驗水壓為0.6~1.0MPa,不漏水為合格。
(2)首盤砼用量經計算為4.4m3,灌注前先配制0.3 m3水泥砂漿放入初灌斗,并用隔水塞(用砂球制成,外徑比導管內徑小2~3cm,鐵絲綁扎牢固)封住初灌斗底,備足初灌砼,剪斷鐵絲使砼靠自重流入孔底。
(3)首盤砼灌注埋管深度不得小于1m,澆注過程中導管在砼中的埋深控制在2~4m。灌注中經常用測錘探測砼面的上升高度,并適時提升,逐級拆卸導管,保持導管的合理埋深。
(4)遇特別情況(局部嚴重超徑、縮徑、漏失層位和灌注量特別大的樁孔等)增加探測次數,同時觀察返水情況,以正確分析和判斷孔內的情況。
(5)澆注水下砼的最后砼面高程高出設計高程80~100cm,以保證鑿除樁頂砼浮渣后滿足設計要求,確保樁身砼頂質量。
(6)砼澆注過程中,及時統計每樁砼澆注量,并計算樁身砼充盈系數,每根樁作砼試塊2~3組,專人填寫水下砼灌注記錄。
3.5 樁基檢測
3.5.1本工程對所施工樁基采用低應變方法100%檢測,并根據設計院要求對10號b孔及11號b孔進行現場高應變檢測,對施工的3號a孔及9號a孔樁身進行了鉆探取芯檢驗。
(1)低應變檢測委托河北大地土木工程有限公司進行,所施工30根樁,根據檢測報告顯示整體樁身質量比較完整,除5號b樁為Ⅱ類樁外,其余29根均為Ⅰ類樁,Ⅰ類樁達96.7%。
(2)樁身高應變檢測委托河北省建筑工程質量檢測中心地基檢測所進行,對所檢測10號b 實測單樁極限承載力值25405KN,11號b實測單樁極限承載力值26152KN。高應變檢測完成后將實測數據交設計院復核驗算均符合設計要求。
(3)樁身鉆探取芯檢驗委托河北地礦建設集團二分工司進行,對所檢測3號a樁及9號a樁結果為:巖芯混凝土級配良好,外觀良好,巖芯采取率98%,破碎帶取出了代表性巖芯。
3.5.2 C25普通硅酸鹽砼試塊90組,經石家莊交通局質監站檢驗評定,均達到設計要求。4 經濟分析比較
采用上部無水地帶人工挖孔,下部富水地帶機械成孔相結合的施工方案,既避免了全部用人工挖孔無法全部挖到位、進度慢、危險性大的缺點,又避免了全部用機械成孔速度慢、成本高的缺點,明顯提高了工程進度,并大幅降低了工程成本。經綜合測算,有效縮短工期1個月以上,節約投資12萬元
第三篇:鉆孔灌注樁的質量控制
鉆孔灌注樁的質量控制
摘要:鉆孔灌注樁的施工大部分在水下進行,整個過程屬隱蔽工程項目,質量難以
控制,施工中任何一個環節出現問題,都能直接影響到整個工程的質量和進度。為
了確保鉆孔灌注樁施工順利進行,根據施工技術規范及質量標準,結合本人參與沿
江高速公路張家港三標、312國道蘇州工業園區、江海高速公路等多個工程項目現
場施工的經驗,對鉆孔灌注樁在施工過程中可能發生的一些質量問題進行分析,提
出解決方案,并制定施工質量控制措施,為今后的工程施工提供科學的依據。
關鍵詞:鉆孔灌注樁、質量、控制
鉆孔灌注樁時使用電動鉆孔機械鉆孔,待成孔深度達到設計要求后進行清孔、放入鋼筋籠,然后再孔內灌注混凝土而成樁。屬于一種現場工業化的基礎工程施工方法。所需機械設備有螺旋鉆孔機、潛水鉆孔機。灌注樁屬于隱藏工程,影響灌注樁施工質量的因素很多。因此施工過程每一環節都必須要嚴格要求,對各種凡能夠影響到的因素都必須有詳細的考慮;如地質因素、鉆孔工藝、護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配置、灌注等。若稍有不慎或措施不到位,就會在灌注過程中發生質量事故,小到塌孔、縮頸、大到斷樁報廢。故必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量,盡量避免發生事故及減少事故造成的損失,以確保工程順利開展。
一、鉆孔灌注樁施工的主要工序有:埋設護筒、制備泥漿、鉆孔、清底、鋼筋籠制作與吊裝以及灌注水下混凝土等。
(1)埋設護筒:護筒能穩定孔壁、防止坍孔,還有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和起到鉆頭導向作用等。
護筒要求堅固耐用,不漏水,其內徑應比鉆孔直徑大(旋轉鉆約大20cm,潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm),每節長度約2~3m。一般常用鋼護筒,在陸上與深水中均能使用,鉆孔完成,可取出重復使用。在深水中埋設護筒時,先打入導向架,用錘擊或振動加壓沉入護筒。護筒入土深度視土質與流速而定。護筒平面位置的偏差不得大于5cm,傾斜度不得大于1%。
(2)泥漿制備:鉆孔泥漿由水、黏土(膨潤土)和添加劑組成,具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力。通常采用塑性指數大于25,粒徑小于0.005mm的黏土顆粒含量大于50%的黏土,通過泥漿攪拌機或人工調和,貯存在泥漿池內,再用泥漿泵輸入鉆孔內。
(3)鉆孔:一般用螺旋鉆頭成孔。螺旋鉆孔灌注樁施工工藝:鉆機到位后,用吊線、水平尺等檢查導桿,校正位置,使鉆桿垂直對準樁位中心。鉆孔時放下鉆機,使鉆桿向下移動至鉆頭觸及土面時,才開動轉軸旋動鉆桿,然后泥漿泵將泥漿壓入泥漿籠頭,再通過鉆桿中心從鉆頭噴入鉆孔內,泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升,從護筒頂部排漿排出至沉淀池,鉆渣在此沉淀而泥漿流入泥漿池循環使用。
(4)清孔:當鉆孔達到設計要求深度后,應采用適當的器具對孔深、孔徑、孔形等認真檢查。符合設計要求后,應立即進行清孔。清孔后對泥漿性能指標和孔底沉淀土厚度進行檢測,含沙率為4%~8%,相對密度為1.10~1.25,黏度為18~20Pa·s,孔底沉淀土厚度不得大于50mm。
(5)鋼筋籠的吊裝:抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態的沉渣而再次沉到樁孔底部,最終不能混凝土沖擊反起而成為永久沉渣,從而影響樁基工程的質量。
(6)灌注混凝土:必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔,當孔口返漿比重及孔底沉渣厚度均符合規范要求后,應立即進行水下混凝土的灌注工作。
二、鉆孔灌注樁的施工要點
(1)成孔的垂直度
鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載能力的重要指標,垂直度的檢測應該是保證樁身質量的重要環節。為避免鉆孔傾斜,在鉆孔就位和鉆孔過程中,要隨時注意校核鉆桿的垂直度,發現傾斜及時糾正。對于地基不均勻,土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其他硬物的情形,施工前必須作好準備。在不均勻地層中鉆孔時,使用自重大的鉆機和剛度大的鉆桿則較為有利。成孔垂直度滿足設計要求,不僅鋼筋籠吊裝和導管的沉放相當順利,而且灌注樁的承載力也得到保證。
(2)成孔深度
在成孔過程中,施工人員應經常用測繩復核沉孔深度,有時能誤測孔深,原因:①一般施工隊伍常用的測繩一經水泡就會出現收縮現象,有的收縮量可達1%左右,測50m的孔就會產生0.5m左右的誤差。采用細鋼絲測繩要當心數標松動錯位。徹底避免誤測的方法是在施工現場或附近地面上設置長度標記為準繩,每次終孔一定把測繩拿去復核。②測繩重量要合適,測繩重量與孔中泥漿浮力有很大關系,使用時必須要順利落到底。
(3)鉆孔的孔徑
在湖、塘、溝、谷與河灘地段新近沉積的粘性土和粉土中鉆孔容易出現縮孔現象。尤其要重視液性指數IL﹥0.75呈現軟塑狀態和流塑狀態的粘性土,而在IL﹥1.0呈流塑狀態的淤泥質軟土層成孔縮孔現象更不可避免。因此泥漿的制備質量對孔的護壁至關重要。要專門選用高塑性粘土或膨潤土制備泥漿,在孔壁上形成泥皮,隔斷孔內外滲流,防止縮孔或坍孔的現象發生。
(4)鋼筋籠的制作和吊放
鋼筋籠制作質量和吊放。鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料,檢測試驗合格后,按設計和施工規范要求對鋼筋的品種、規格、數量、長度進行驗收和制作質量檢查。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上。在鋼筋吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復移、糾偏,再吊鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
(5)混凝土的灌注
沉孔后孔內混凝土的灌注是最后一道也是最關鍵的一道工序。①為確保混凝土灌注質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書,如發現原樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥、沙、石、水質),嚴禁用于混凝土灌注樁。②鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現場的配合比要隨水泥品種、沙、石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前,嚴格控制混凝土的配合比,水泥用量不宜小于350kg/m,混凝土配合比中水灰比控制在0.5~0.6,砂率應宜控制在40%~50%,粗骨料最大粒徑應小于40mm,混凝土坍落度控制在180~220mm,確保混凝土具有良好的流動性、和易性。③為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象,在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會影響混凝土的強度,混凝土坍落度達不到要求,和易性和流動性不好,影響混凝土澆筑速度,容易造成堵管。澆筑過程中隨時了解混凝土面的標高和導管的埋入深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~6m為宜,如混凝土運輸距離遠,在混凝土中加緩凝劑,導管插入混凝土中的深度不宜太小,據以往經驗,以5~6m為宜,以免使混凝土產生初凝假象,同時每間隔10min左右上下抽動一下導管,保持導管內的混凝土處于流動狀態,嚴禁把導管低端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m~10m時,應及時將坍落度調小至12cm~16cm以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中,要控制好施工人員的操作,抽動導管使混凝土面上升的力度要適中,保證有程序的拔管和連續灌注,升降的幅度不能過大,如大幅度拔導管則容易造成混凝土沖刷孔壁,導致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現象尤其在砂層厚的地方比較容易發生。
三、施工中易出現的問題及預防和處理方法
(1)鋼筋籠的上浮
原因分析
混凝土在進入鋼筋籠底部時澆筑速度太快;鋼筋籠未采取固定措施。
3防治措施
在混凝土上升到接近鋼筋籠下端時,應放慢澆筑速度,減小混凝土面上升的動能作用,以免鋼筋籠被頂托而上浮。當鋼筋籠被埋入混凝土中有一定深度時,再提升導管,減少導管埋入深度,使導管下端高出鋼筋籠下端有相當距離時再按正常速度澆筑,在通常情況下,可防止鋼筋籠上浮。此外,澆筑混凝土前,應將鋼筋籠固定在孔位護筒上,也可防止上浮。
(2)樁身混凝土質量差
樁身混凝土質量差是指樁身出現蜂窩、空洞、夾泥層或級配不均的現象。
原因分析
澆灌混凝土時未邊灌邊振搗,使樁身混凝土不密實。
澆灌混凝土時或上部放鋼筋籠時,孔壁塌落在混凝土中,造成樁身夾泥。
混凝土配合比塌落度掌握不嚴,下料高度過大,混凝土產生離析,造成樁身級配和強度不均勻。
防治措施
澆灌混凝土時應邊灌邊振搗。
澆灌混凝土時或上部放鋼筋籠時,注意不要碰撞土壁,造成土體坍落。
認真控制混凝土的配合比和坍落度,澆灌混凝土時設置串筒下料,防止混凝土產生離析現象,使混凝土強度均勻
(3)鉆孔灌注樁斷樁
原因分析
集料級配差,混凝土和易性差而造成離析卡管。
泥漿指標未達到要求、鉆機基礎不平穩、鉆架擺幅過大、鉆桿上端無導向設備、基底土質差甚至出現流沙層而導致擴孔或塌孔而引起的灌注時間過長。
攪拌設備故障而無備用設備引起混凝土澆筑時間過長。
混凝土澆筑過程中導管埋置深度偏小,則管內壓力過小,導管埋深過大,管口的混凝土已凝固。
防治措施
關鍵設備(混凝土攪拌設備、發電機、運輸車輛)要有備用,材料(砂、石、水泥等)要準備充足,以保證混凝土能連續澆筑。
混凝土要求和易性好,坍落度要控制在18~22cm。若灌注時間較長時,可以在混凝土中加入緩凝劑,以防止先期灌注的混凝土初凝,堵塞導管。
在鋼筋籠制作時,一般要采用對焊,以保證焊口平順。當采用搭接焊時,要保證焊縫不要在鋼筋籠內形成錯臺,以防鋼筋籠卡住導管。當鋼筋籠卡住導管時,可設法轉動導管,使之脫離鋼筋籠。
下導管時,其底口距孔底的距離控制在25~40cm之間,同時要能保證首批混凝土灌注后能埋住導管至少1.0m。在隨后的灌注過程中,導管的埋置深度一般控制在2.0~6.0m的范圍內。當混凝土堵塞導管時,可采用拔插抖動導管,當所堵塞的導管長度較短時,也可以用型鋼插入導管內來疏通導管,也可以在導管上固定附著式振搗器進行振動來疏通導管內的混凝土。
結束語:要保證鉆孔灌注樁的施工質量,其關鍵還在于過程管理。主要是提高現場技術人員的管理水平,增強操作人員的責任心,預防為主,對灌注樁的各個環節都要高度重視并精心施工。我相信不久的將來,鉆孔灌注樁的施工技術將進一步日臻完善并在交通建設領域內得到更廣泛的應用。
參考文獻
公路橋梁施工技術規范JTJ041-2000
公路工程管理與實務
二○一○年一月
第四篇:鉆孔灌注樁施工質量的控制
鉆孔灌注樁施工質量的控制
[摘要]: 在公路橋梁施工中,樁基在施工和技術管理上問題較多,尤其是鉆孔灌注樁在施工中易出現塌孔、卡管、混凝土配合比失調、施工不連續等現象,造成樁身出現斷樁、泥砂夾層等質量問題,使樁基完整性受到破壞,承載力得不到保證,嚴重影響整個橋梁的安全。本文就此分析探討了鉆孔灌注樁施工質量的控制。[關鍵詞]:公路橋梁 施工 鉆孔灌注樁 質量
一、概述 隨著軟土地區高層建筑及橋梁和水工結構的發展,鉆孔灌注樁被廣泛采用。但由于其施工工藝要求高,施工環節多,尤其是施工隊伍的素質、技術裝備等不同,樁的施工質量參差不齊。根據鉆孔灌注樁的施工工藝流程,影響樁基工程的主要環節有測量定位、泥漿質量、樁徑及垂直控制,持力層及終孔深度,沉渣厚度的控制,混凝土澆注等。因此,要控制好樁基質量,就必須將施工各環節控制好,才能保證成樁質量。鉆孔灌注樁施工工藝如圖所示:
二、鉆孔過程中容易出現的質量問題及其處理措施
(一)各種鉆孔方法均可能發生鉆孔偏斜事故,主要原因為:(1)測量放線有誤,定位木樁保護不當;(2)護筒埋設后移位,鉆機對位不準;(3)鉆機底座未水平安置或產生不均勻沉陷、位移;(4)鉆桿彎曲,接頭不正;(5)樁架不穩固,鉆孔時鉆桿不是垂直運動;(6)遇有塌孔、擴孔較大處,鉆孔偏向一方;(7)遇有傾斜的軟硬不均的地層,鉆頭受力不均;(8)鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石。為防止鉆孔偏斜的發生,鉆機定位前要檢查定位樁是否正確;護筒埋設要注意平面位置與豎直位置是否正確,護筒四周土和護筒底腳處回填土要緊密不透水;對鉆機和鉆架進行水平和垂直校正;鉆桿、接頭應逐個檢查,及時調正、調直;鉆進時遇鉆桿上部擺動過大,可在鉆架上設導向架;遇軟硬不均的地層時,應吊著鉆桿控制進尺,低速鉆進,或回填小片石、卵石沖平后再鉆。
(二)護簡脫落 由于護筒背后回填質量不好受地面流的浸泡等因素引起的護筒失去穩定、脫落。出現護筒脫落應立即停止鉆孔,將鉆機移開,采取相應措施處理。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面一層黏土使地面干燥、不滲漏,而后,重新安裝護筒(作好護筒背后填筑)恢復鉆孔施工。
(三)卡鉆 巖層分
界面處相鄰巖層強度差別較大,鉆孔操作中若不及時根據地質情況調整鉆頭的行程易引起“卡鉆”現象。針對發生“卡鉆”的原因采取相應的方法處理。(1)由于“探頭石”引起的卡鉆現象,可以適當往下放鉆頭,再強力快速往上提,使“探頭石”受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鉆頭。(2)因鉆頭穿過巖層突變處導致的卡鉆,優先采用水下爆破的方法進行處理。在整體巖層中此方法容易奏效,砂土層中不宜采用此方法處理。(3)由于機械故障導致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現象,應采取插人高壓水管置換泥漿的方法進行處理。
(四)縮孔 縮孔是在飽和性粘上、淤泥質黏土,特別是IL>I.0處于流塑性狀態的土層中出現的特有現象,其原因是此類地層含水高、塑性大,鉆頭經過后鉆孔壁回縮,從而導致鉆孔的直徑小于設計的樁直徑。針對發生縮孔的原因,采取塊、卵石土回填,而后用重量較大的沖擊鉆沖擊,擠緊鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導正器外側焊接一定數量的合金葉片進行旋轉清理的辦法。
(五)掉鉆
1、掉鉆產生的原因(1)卡鉆時強提強扭;(2)旋轉鉆孔,扭壞鉆桿;(3)鉆桿接頭不良或滑絲;(4)馬達線接錯,鉆機反向旋轉。鉆桿松脫;(5)鋼絲繩斷絲太多,未及時更換。
2、掉鉆打撈處理方法。掉鉆后,應及時摸清情況,如孔深、鉆頭是否偏斜,有無坍孔等,若鉆頭被埋住,應首先清孔,使打撈工具能接觸鉆頭。
三、水下混凝土灌注中容易出現的質量問題及其處理措施
(一)封底失敗由于首批混凝土數量過小、孔底的沉碴厚度大等原因導致首批混凝土灌注入孔后,未實現水下混凝土封底的現象稱為封底失敗。封底失敗后,應立即停止灌注,及時對孔內已灌注的混凝土進行清理。(1)地層穩定性較好的,應采取導管內安裝高壓風管進行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈,重新請示監理檢查,符合規范要求后可以重新開始水下混凝土灌注。(2)地層穩定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應及時拆除導管、拔除鋼筋籠,將鉆機安裝到位,將未灌注混凝土部分鉆孔回填,待地層沉積穩定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土,達到孔底設計標高后,請示監理單位檢查合格后進行水下混凝土灌注。
(二)卡管 因混凝土和易性差、混凝土中含有大塊度骨料或受潮凝固的水泥塊、灌注混凝土沖擊力不足等原因導致水下混凝土灌注過程中無法繼續進行的現象統稱為“卡管”。(1)由于混凝土質量造成的導管堵塞,可以少量(根
據堵管前測量及計算的導管埋深結果按導管最小安全埋深確定)提升導管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土數量而后快速提升再迅速下放,以沖擊疏通導管的方法進行處理。(2)由于混凝土沖擊力不足造成的,應及時加長上部導管的長度,然后以一次性較大量混凝土沖擊灌注達到疏通導管的目的。(3)采取“二次砍球法”進行處理。具體操作方法:將導管插入已灌注混凝土中0.5~0.8 m,按照水下封底的操作方法實施二次封底。以上幾種方法處理不能奏效應立即停止,認為已斷樁。
(三)斷樁 斷樁大都是上述各種事故引發的次生結果。另外,由于清孔不徹底,或灌注時間過長,首批混凝土已初凝,續灌的混凝土沖破頂層而上升并在兩層混凝土中形成泥渣夾層而導致斷樁。斷樁的預防。防止導管進水,避免埋管、堵管,提高清孔質量,加強對混凝土質量的控制,縮短混凝土灌注時間可以減少或避免斷樁事故的發生。斷樁的處理。對于已經發生或估計可能發生斷樁的鉆孔樁,應采用地質鉆機鉆芯取樣,作深入的探查,判明情況。對情況不太嚴重的,可以采取鉆孔高壓注漿補強的方法處理。
(四)鋼筋籠上浮造成這種問題主要是由于導管埋深,水下混凝土澆灌的速度以及泥漿比重等多種原因造成。預防鋼筋籠上浮的措施有:(1)混凝土從籠底進入鋼筋籠時減慢澆灌速度。(2)控制導管與鋼筋籠的共同深度,當混凝土進入鋼筋籠后,導管與鋼筋籠的共同埋深增加,混凝土對鋼筋籠向上的攜帶力增大。因此在控制混凝土澆灌速度時,還要控制導管與鋼筋籠的共同深度在5m以內,當導管底端提高到鋼筋籠底端以上1.5m后,其公共深度不宜大于6.5m。
四、鉆孔灌注樁其他方面的質量控制 鉆孔灌注樁的施工質量直接影響到上部結構的穩定與安全,因此應強調以下幾點:
(一)對質量控制應注重預防為主,即在施工前做好充分準備工作,制定相應的防范措施,并責任到人。
(二)嚴把隊伍進場關。“一流隊伍投標、二流隊伍進場、三流隊伍干活兒”的現象在建筑市場上仍然存在。只有從嚴把關,使一流人才,先進的工藝,過硬的設備進場,才能為優良工程打下了堅實的物質基礎。
(三)嚴把檢測關。對施工中的每個環節,隨時進行各項檢測,如鉆孔的深度、泥漿的比重、混凝土的坍落度、鋼筋籠的標高、泥漿沉淀厚度、導管的埋置深度等等各項數據以確保工程質量。成樁之后,輔以超聲波檢測或應變檢測,以確保成樁質量及工程的安全性。
五、結語 盡管影響鉆孔灌注樁施工質量的因素很多,但只
要從事鉆孔灌注樁的施工和監管人員齊抓共管,嚴格控制好施工過程中的每個環節,就能保證樁基的施工質量,從而充分發揮鉆孔灌注樁的潛在優勢。[參考文獻]:1 鉆孔灌注樁施工監理質量控制要點 胡道文[1] 張少勇[2] 安徽水利科技-2004(5).-59-602 鉆孔灌注樁施工技術 王景云 趙一君...黑龍江科技信息-2004(12).-168-1683 高性能“油田泥漿”在鉆孔樁施工中的應用 夏倫光 廣東公路交通-2004(A02).-87-884 砂層較厚地區鉆孔灌注樁施工中若干技術問題的探討 劉忠斌[1] 劉亮俊[2] 地質裝備-2004.5(4).-29-315 簡述鉆孔灌注樁施工控制要點 宋武 混凝土與水泥制品-2004(6).-32-346 鉆孔灌注樁施工技術及安全措施 張忠球 建筑安全-2004.19(12).-27-287 談鉆孔灌注樁施工過程中的質量控制 許波 能源技術與管理-2004(2).-67-68
第五篇:鉆孔灌注樁施工質量控制小結
鉆孔灌注樁施工質量控制小結
鉆孔灌注樁具有適應性強,施工操作易,設備投入小,承載力大等許多優點,已被廣泛應用于各類工民用建筑中。但鉆孔灌注樁施工工藝環節較多,容易出現各類質量問題,給施工方造成一些不必要的經濟損失。在此,我將結合工作實際,對鉆孔灌注樁施工質量控制要點做一個小結。
同其它種類的樁基礎一樣,鉆孔灌注樁的質量控制重點也應放在樁位控制、標高控制、樁體質量的控制上。對這幾個方面的控制效果將直接影響到施工方的經濟效益。
一、樁位控制
1.1施工前期準備
施工前做好場地內的除障工作,清除施工場內舊基礎,管線和其它各類較大障礙物。平整好施工場地。
1.2測量定位
施工前應對施工藍圖仔細校對,有問題集中及時解決。對測量數據的演算應以藍圖為主,電子圖輔助校對。對于測量數據及控制網點,應由多人進行多次復核檢查。
1.3護筒埋設
挖護筒前,應先在距樁位較遠處埋設好十字定位樁。待護筒挖好后,通過定位十字線,準確放置護筒,并在護筒中心打上定位鋼筋,復測時將定位鋼筋頂端固定在準確位置上(樁位),并保證樁位與護筒內壁間距大于樁的半徑,并不得超過5cm。
1.4樁機就位
樁機移上樁位后,應用十字垂線法定位磨盤中心,并調平樁機磨盤,保持鉆桿、磨盤中心、和樁位在同一垂線上。并固定好樁機走管,防止鉆進時振動導致樁機偏移。
1.5鉆進
淺部鉆進時應抵擋慢速鉆進,并用濃漿護壁,防止護筒下淺部十塊塌落。鉆進中還應經常校對磨盤的水平情況,以保證樁體的垂直度。
二、標高控制
2.1標高控制點的引測
利用高程閉合路線網從已知高程引點至場內。
2.2開孔
熟悉圖紙,正確編寫開孔通知書,對于場地內地坪標高起伏較大的區域應單獨測量地面標高。
2.3鋼筋籠下放
下放完鋼筋籠后,根據吊筋固定位置準確計算吊筋長度,并保證吊筋固定到正確位置。
2.4灌砼
灌砼過程中應注意是否有浮籠現象,當導管口在籠底以下時,不應快速上提灌漿斗,以防止混凝土有過大的向上沖擊力而導致浮籠;當導管口在籠底以上較高位置時,浮籠不宜發生。當泥漿太厚或砼的和易性差時易產生浮籠,這時應慢灌注勤減管。浮籠后,應反復提拉導管并減管可有效減輕浮籠現象。
灌砼完成后,用測針和測繩測定混凝土標高,以保證至少1.5-2m的浮灌量。
對于10m左右空孔的樁可自制撈渣器來測定混凝土浮灌面位置。此外,每次灌砼前應測定混凝土塌落度,一般控制在18-20cm的范圍內,這樣既防止和易性差導致的堵管或浮籠,還防止塌落度過大導致的混凝土面下沉大。
三、樁體質量控制
鉆孔灌注樁樁體質量的控制涉及鉆進、清孔、下放鋼筋籠、灌注等多個環節,這里將就這些環節中易出的質量問題和防治措施進行總結。
3.1鉆進過程中出現的施工質量問題及防治措施
3.1.1護筒偏移
挖護筒的面積過大,易使護筒傾斜移位,造成樁位偏移,甚至無法施工。挖護筒時,盡量減少護筒挖掘面與護筒面的差值,護筒最好大于樁徑10cm,護筒四周應以粘土回填夯實。鉆頭起落時應不碰撞護筒。
護筒埋設后,長時間未施工,護筒周圍填土的應力變化可能造成護筒產生較大偏移,必要時應在鉆機對位前重新校核護筒位置。
3.1.2孔壁塌陷
鉆進中遇到不良地層,泥漿護壁不好,鉆進速度過快,提鉆后,待灌時間過長都會的的導致孔壁塌陷。
在不良地層中鉆進,應提高泥漿比重和泥漿粘度,同時慢速鉆進并保持泥漿在孔內循環。鉆進完成后應盡快地完成鋼筋籠下放和混凝土的澆注。此外應在鋼筋籠的下放時應加保護塊,盡量減少對孔壁的刮擦破壞。
3.1.3 縮徑
鉆頭磨損過大或在鉆進中遇到塑性膨脹土或粘土泥巖地層時容易產生縮徑,進而影響鋼筋籠的下放,并降低樁的承載力。
開鉆前檢查鉆頭直徑是否過小,合金刀片磨損過大應及時加焊合金刀片增加鉆頭直徑。
在容易縮徑的地層鉆進時,調好泥漿,保證泥漿護壁后不滲水,減小膨脹土的膨脹效應。同時應加大泵量,加快成孔速度。對于易縮徑地層應上下反復提鉆提鉆掃孔。
3.1.4鉆孔偏斜
鉆進時鉆機安裝不穩,鉆桿彎曲,地面軟硬不均勻,土層呈斜狀分布或土層中含夾大的孤石或其他較大障礙物都將導致鉆進過程中鉆桿的偏斜。
首先應保證場地平整堅實,開鉆前調平并固定好鉆機,使得鉆桿、磨盤、樁位在同一鉛錘線上。鉆進中機臺振動可能造成磨盤面不再水平,應用水平尺檢查磨盤是否水平,及時校正。
在有較多障礙物的區域應選擇自重大、扭矩大、鉆桿剛度大的鉆機。在較淺處遇到孤石是應低檔慢速進尺,上下反復掃孔以削去硬土直至鉆桿垂直。當鉆進較深,有孤石落入孔底時,應使用小鉆頭低速掃孔。達到設計樁底標高后,改用大鉆頭重新鉆進。對于糾偏無效的重新回填粘土至偏斜處0.5m以上,重新鉆進。
3.1.5樁底沉渣
樁底的沉渣厚度極大的影響樁的承載力,對于抗壓樁而言,控制好沉渣厚度尤為重要。
一清應保證足夠的清孔時間,使得孔底泥塊被充分拌碎,保證泥漿比重不易過小,直至無泥塊排出。
鋼筋籠制作彎曲,下放鋼筋籠刮擦孔壁都將造成沉渣過厚,且二清時不易
清出孔外。下放鋼筋籠時應緩緩筆直下放,并加保護塊,盡量減少不必要的孔壁刮擦。
二清時應先用粘度較高的濃漿清孔,提高泥漿的攜砂力。后改用較低濃度的泥漿清孔,降低孔壁泥皮厚底,提高樁體摩擦阻力。
灌注混凝土時,灌注漏斗中必須加放隔水板,導管底部距離孔底不易大于30—50cm保證砼的初灌量,使得混凝土有足夠的沖擊力將孔底泥漿擠到混凝土上表面。
3.2水下混凝土灌注過程中易出現的質量問題
3.2.1斷樁
澆注混凝土過程中,減管過多或導管提升過多,導致導管底部提出混凝土面,進而引起堵管形成斷樁。因此,每次減管前應用測繩測定混凝土面深度,并計算減管數量,導管埋入混凝土面應有2—6m,但實際操作中應考慮到泥漿和浮漿造成的測量誤差,應保守減管。
導管密封性差造成漏水,也易引起堵管。因此,使用導管前應做好水密性試驗。經常性檢查導管接頭的密封性,并加密封圈。
灌注過程中澆注不連續,混凝土等待時間過長,引起混凝土離析堵管或初凝,都會造成斷樁。這時應多活動導管可適當延長混凝土的初凝時間。
3.2.2爛樁頭
一次清孔不好,導致孔內存有大量孔底沉渣,澆注混凝土時導管減管不及時,澆注困難并頻繁提升導管,致使樁頭內含有過多夾泥。
初灌時導管離孔底距離過大,致使初灌混凝土接觸大量泥漿,從而導致混凝土上段含有較多夾渣、泥塊。
四、結論
灌注樁屬隱蔽工程項目,質量檢查較困難。實踐中要保證樁的施工質量,必須要求管理人員具有高度責任心,并用正確的技術方法指導施工,用優良的管理方法組織施工,認真地落實質量管理里的各項要求,來提高樁基工程質量水平。