林和滿
(浙江處州建設管理有限公司 麗水 323000)
鉆孔灌注樁的施工既有測量工作,又有機械操作、鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作,可謂工程種類繁多,技術含量高,影響因素多。在施工過程中,容易出現各種質量問題,這些質量問題往往使成樁難以滿足設計要求,且補救困難,不能完全通過事后檢查來判斷存在的問題,必須采取各種有效措施予以控制,從而保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質量。
孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,有關規范規定:水下灌注樁樁底沉渣厚度對端承樁不得超過100mm、對摩擦樁為300mm,但在施工過程中,常有不少樁的樁底沉渣仍滿足不了此項要求,究其原因,主要是由于泥漿性能不符合要求。影響鉆孔灌注樁成樁質量的泥漿的性能指標主要是比重和粘度,若泥漿過稀,則攜渣能力不夠,若泥漿過稠,則孔壁會形成一層厚厚的泥皮,無形之中減少了樁徑。
鋼筋籠放置初始位置過高或過低,混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大,鋼筋籠被混凝土頂托上浮;鋼筋籠制作質量不佳,或吊裝不當而變形;樁孔傾斜,鋼筋籠隨之而變形,增加了混凝土上升力;籠底鋼筋向內彎折鉤掛導管;鋼筋籠與孔口固定不變,在自重及受壓時將鐵絲拉長而下沉;或鋼筋籠自重太輕,被混凝土頂起等均會引起鋼筋籠上浮或下沉;鋼筋籠上浮較大時,降低了樁體抗水平剪切能力,下沉過多,給施工帶來麻煩和損失。
擴徑、縮徑都是由于成孔直徑不規則出現擴孔或縮孔及其他不良地質現象引起的,擴孔一般是由鉆頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的,縮孔是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。縮徑會減少樁的豎向承載力,而擴徑會增加成本,必須采取有力措施予以控制。
混凝土的坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的混凝土應拌和均勻、和易性好、內阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續性和密實性,一般應控制在18~22cm范圍內。
坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續是造成斷樁的重要原因,灌注過程中發生埋管、卡管以及其他一些情況都將造成斷樁;混凝土凝固后不連續,中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁影響了樁本身的整體性,降低了樁體強度和承載力,以致不滿足設計要求。
有關規范規定:當鑿除樁頂浮漿層后,應保證設計的樁頂標高及樁身混凝土質量。在鉆孔灌注樁施工中,要想保證樁頭的質量,必須控制好最后一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達到設計強度值,這就要求灌注混凝土的高度要超過樁頂標高。在實際施工中,超灌量控制不當是經常存在的問題,超灌量過大,造成浪費,超灌量不足,樁質量不能得到滿足。另外,在開挖樁頭檢測時發現,由于樁頂混凝土與孔內泥漿有直接接觸,里面有時會裹有泥砂和浮漿等雜質,對樁頭質量產生極大影響。
鉆孔結束后,在進行一次清孔的同時必須不斷地補充新鮮泥漿,將孔內含砂量大、性能差的泥漿置換出來;二次清孔時宜采用泵吸反循環清孔,若采用正循環清孔,要排出巖渣和泥團,需加大泥漿比重和粘度,且清孔的速度要慢;鉆孔結束后要及時對終孔進行檢查和驗收,根據鉆桿和鉆頭或測繩的總長度和上部剩余長度來檢查終孔深度,杜絕以超深來抵消孔底淤積;第二次清孔結束后要及時灌注水下混凝土,減少沉積量。
施工時應加快灌注速度,縮短澆灌時間,或添加緩凝劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,混凝土接近籠底時,控制導管埋深在1.5~2m,盡量減少穿插導管,改用轉動導管密實混凝土;在鋼筋籠上加壓重物,并在上端加焊4根較粗鋼筋(Φ20以上)固定在鋼護筒頂部施工平臺上;用細鋼筋在鋼筋籠上加焊防浮倒刺;當混凝土上升至鋼筋籠底部附近時,小步提升導管以保持較小的埋管深度(不大于1.5m),并稍稍減緩混凝土的灌注速度。
為避免擴徑的出現,施工人員應檢查鉆機是否固定、平穩,要求減壓鉆進,防止鉆頭擺動或偏位,在成孔過程中還應要求徐徐鉆進,以便形成良好的孔壁,要始終保持適當的泥漿比重和足夠的孔內水位,確保孔內泥漿對孔壁有足夠的壓力,成孔尤其是清孔后應督促施工單位盡快灌注水下混凝土,盡可能減少孔壁在小比重泥漿中的浸泡時間;為避免縮徑的出現,鉆孔前施工人員應詳細了解地質資料,判別有無遇水膨脹等不良地質條件的土層,如有,應要求施工單位采用失水率小于3~5mL/30min的優質泥漿進行護壁,經常對鉆頭的直徑進行校正,鉆頭直徑一般以比所需成孔直徑小20~25mm為宜。
要配制出合理坍落度的混凝土來保證樁身質量,施工人員必須重視以下幾點:
?制作混凝土的原材料必須符合使用要求,特別是水泥的質量必須保證,粗骨料尺寸級配要合理,所使用的材料要進行二次復檢方可投入使用;?混凝土的配合比要通過試驗確定;?做好混凝土在現場攪拌的質量控制工作,嚴格按配合比進行投料;?要設有專人對攪拌室的混凝土進行坍落度等指標的檢驗;?按設計要求做好混凝土的試塊工作,并保證取樣的真實性。
按有關規范要求,通過計算機和試配,確定混凝土配合比,混凝土應具有良好的和易性和流動性,坍落度損失應滿足灌注要求,初凝時間應為正常灌注時間的2倍,要求灌注過程連續、快速,防止出現埋管、卡管及其他情況。
施工人員一定要重視影響樁頭質量的因素,必須嚴格采取以下控制措施:?嚴格成孔工藝,清孔徹底,采用正確的水下混凝土灌注工藝,使鉆渣、泥皮被頂起至樁頂,在樁頭形成較厚的浮漿層;?施工中應測準混凝土上升面標高;?應確定合理的超灌量,根據浮漿層厚度及樁頂標高附近的工程地質情況,宜取0.5~1.0m的超灌高度;?清孔泥漿要滿足要求,灌注混凝土前,要進行孔底泥漿取樣,孔底50cm范圍內的泥漿比重不大于1.25、粘度不大于28s;?在混凝土灌注過程中,盡量少上下活動導管,導管埋深要在1~6m范圍內。
鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,施工過程中容易出現質量事故,施工人員必須認真分析實施過程中產生質量問題的原因,總結研究其預防治理措施,將施工質量病害的影響減至最低限度,才能高標準、高質量地完成樁基施工任務,也只有這樣,鉆孔灌注樁施工才能充分發揮出它的優點,達到安全、優質、經濟、高效的預期目的。■