孟州市農村公路管理所 喬淑萍 蘭麗娟
鉆孔灌注樁的通病與防治措施
孟州市農村公路管理所 喬淑萍 蘭麗娟
鉆孔灌注樁可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層(如各類黏性土、砂土、碎礫石土、風化巖及多夾層的巖層)對地基進行加固處理,其對承載力的適應范圍廣,施工機具簡單,且施工過程具有噪音低、對相鄰工程影響小、施工安全性好等諸多優點,因而在地基加固工程中得到廣泛的應用。但由于鉆孔灌注樁的施工環節較多,技術要求高,工藝較復雜,需要在一個較短的時間內快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注,無法直觀地對質量進行控制,人為因素的影響較大,若稍有疏忽,很容易出現質量病害,甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故,危及樁基工程的安全。以下從分析樁基病害的成因入手,介紹一些樁身質量控制措施。
1.形成原因。樁底沉渣的厚度是影響下部基樁承載力的最關鍵的參數之一,造成樁底沉淀厚度增加的原因是:清孔時未將孔底沉渣徹底清除;鋼筋骨架焊接、安裝時間長,至使鉆孔樁成孔后,與澆筑水泥砼前相隔時間太長。
2.防治措施。
(1)施工中一定要注意提高清孔效果,認真檢測,嚴格控制樁底沉淀厚度在設計規定的允許值范圍內。注意準確測試清孔后泥漿指標保證不超限,縮短清孔后至澆筑前的各工序操作時間,最后一次測樁沉淀時間不得早于澆筑“剪球”時間15分鐘,發現沉淀超限過大應再次清孔,嚴禁用抽漿法清孔,保證清孔后盡快灌注混凝土。
(2)縮短焊接鋼筋骨架及安裝導管的時間,保證清孔后盡快灌注混凝土。
1.形成原因。樁長不夠對橋梁的承載能力影響極大,應引起高度重視。造成樁長不夠的主要原因是施工時未按樁底高程進行控制,以相對長度測量樁長,造成高程測量錯誤。
2.防治措施。樁長應以樁底高程進行控制,在鉆孔時應先核定水準點,正確確定樁底標高,終孔時應認真檢查孔底標高是否達到設計要求。對摩擦樁,終孔的孔底標高宜比設計的孔底標高低30cm,對嵌巖樁,宜比設計標高低10cm,以保證設計的樁長。
1.形成原因。樁身混凝土強度,尤其是樁頂和受彎部分的強度,是決定樁基承載力的一個主要因素。在施工中樁身混凝土強度不夠的情況時有發生,主要是未把好材料關,水泥及砂石材料未達到質量要求;混凝土配合比選用不當,水灰比過大;施工時材料計量不準,拌和不均勻等。
2.防治措施。
(1)為保證樁基自身混凝土強度,要從進材料做起,嚴格把好材料質量關,嚴禁使用不合格水泥等材料,對水泥、鋼材必須出示法定質保資料(生產許可證、部省級質量監督鑒定證書,廠方質保書、對進口鋼材須有商檢批號證明),水泥標號必須有1.13的工程富余系數,不符合上述規定已進場的材料一律退貨或禁止用于永久工程。地材(碎石、河沙)采取料場考察、取樣方法。
(2)確定正確的配合比,要求滿足強度、和易性、耐久性的要求。試配強度應按規范方法計算,注意針對不同工藝、不同結構特點采用不同的目標坍落度。一般按設計的混凝土標號提高20%進行配合比設計,每立方混凝土水泥用量不少于350公斤。同時注意試塊應真實并具有代表性,每根樁或當配合比及水灰比變化時都應留有試塊。
(3)現場施工嚴格稱量材料,按設計的水灰比控制加水量,并保證拌和時間。拌和料出機后,必須立即運到灌注地點使用,防止拌和料離析。嚴格按施工規范規定控制漏斗高度,并防止首批砼量不足。
施工中泥漿或泥漿與水泥砂漿混合物把灌注的混凝土隔成上下兩段,使混凝土變更或截面積受損,形成斷樁。
1.形成原因。
(1)灌注時間長,表層混凝土失去流動性,而繼續灌注的混凝土頂破表層而上升,將混有泥漿的表層覆蓋包裹。
(2)導管提升過猛,導管埋入砼深度不足,形成斷樁。
(3)測量不準,因錯誤地判斷混凝土的每次灌注高度或由于導管埋深統計錯誤引起斷樁事故。導管埋深超過施工規范要求,導致導管無法上升,強制提升時導管拔斷。
(4)當混凝土卡管或嚴重漏水,拔出導管處理故障后,未將已灌注的混凝土徹底清除就恢復灌注也會形成斷樁。
2.防治措施。
(1)澆筑設備和澆筑能力要滿足砼連續施工要求。在灌注混凝土前,應對導管進行水泌檢查。
(2)嚴格按設定的砼配合比、坍落度及使用外加劑(緩凝劑)的要求施工。
(3)采用兩套澆筑設備和勞動組合,以保證機械故障時砼的連續澆筑。
(4)應避免在不良天氣(暴雨)澆筑樁基水下砼。如澆筑水下砼時發生暴雨,應采取遮蓋措施和技術措施,以防導管堵管等。
(5)控制灌注速度,應在砼初凝前灌注完畢。
(6)發生“堵導管”現象時嚴禁將導管拔離砼面澆筑,以免砼夾層。
(7)配合吸泥機、空壓機,做好處理導管堵塞或斷樁的準備。
(8)條件許可時,承臺下的群樁設計最好留有備用孔位,以防發生斷樁時采用補樁方案。對斷樁事故的處治,根據斷樁位置,有壓漿法和補樁法。為保證質量,建議采用補樁方案,一般斷樁以采用沖擊錐全部清除法為佳。
鉆孔灌注樁有許多優點,但由于施工環節多,工藝復雜,成樁質量有可能受到多種因素的干擾和制約,嚴重時會導致樁身承載力的明顯降低,甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故。為了確保成樁質量和樁基工程的安全,必須對鉆孔灌注樁的施工全過程進行嚴格的質量控制和檢測,發現問題及時采取措施予以補救。