趙 青
最近幾年內,我國建設業發展迅速,因此鉆孔灌注樁承載力高、適應性較強、造價低,廣泛用于路橋、港口及高層的建設中。現在的鉆孔灌注樁施工種類繁多,技術含量高,影響因素多,如果一旦在施工中稍有不甚或者管束不嚴,非常容易出現質量事故,讓整個工程的基礎受到影響,嚴重的還需要返工,帶來非常大的損失。危害性事故關鍵有坍孔、斷樁、彎孔、斜孔、縮孔、卡鉆等情景。以下結合施工經驗,就常出現事故緣由展開分析,并制訂相應預防和處理方法。
首批混凝土儲量不足,或混凝土儲量已夠,但導管底口距孔底的間距過大,混凝土下落后不能埋沒導管底口,以致泥水從底口注入。導管的接頭不嚴,接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開,或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入或導管的提升過猛或測深出錯,導管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
立即將導管提出,將散落在孔底的混凝土拌合物用反循環鉆機里的鉆桿把泥石泵吸出來,或者使用空氣吸泥機,或者使用水力吸泥機清干凈,如果還不干凈應該將鋼筋籠提出重新清凈和復鉆,再次放骨架和導管,并且在其基礎上加足量混凝土重新灌注。
另外,應該根據實際情況,換去原來的導管重新放下新管;或使用原先的導管插入繼續灌注。但是灌注之前一般都應該把導管內的水和沉淀土使用吸泥和抽水的方法吸干凈。如果原導管實在不能用,在下新導管時,要用潛水泵把導管內的水抽干,才可繼續灌注混凝土。為了防止抽水后導管外的泥水穿透原灌的混凝土,應該從導管底口翻入,導管插入混凝土內應有足夠深度,一般宜大于200 cm。由于潛水泵不可能將導管內的水全部抽干,續灌的混凝土配合比應增加水泥量,提高稠度后灌入導管內,灌入前將導管進行小幅度抖動或掛振搗器予以振動片刻,使原混凝土損失的流動性得以彌補。以后灌注的混凝土可恢復正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深,未初凝時,可于導管底部設置防水塞(應使用混凝土特制),將導管重新插入混凝土內(導管側面再加重力,以克服水的浮力)。導管內裝灌混凝土后稍提導管,利用新混凝土自重將底塞壓出,然后繼續灌注。
若如前所述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,導管不能重新插入混凝土時,可在原護筒內面加設直徑稍小的鋼護筒,用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當深度,然后將護筒內的水(泥漿)抽除,并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈,再在護筒內灌注普通混凝土至設計樁頂。
因泥漿比重不夠或其他泥漿的指標,例如粘度膠體率不符合要求,其孔壁沒堅實的泥皮,或不能隨地質變化調整泥漿的比重,這些情況也會造成孔壁的不穩定;因掏渣或清孔不能及時補充,泥漿活水上漲,或孔里面出現承壓水,或其鉆孔通過沙層、透水層或者孔壁遇到流沙,造成孔內水頭高度低于孔外時,壓向孔壁的水壓減小,造成坍孔;護筒埋置太淺,或孔口附近地面受水變軟,孔口坍塌造成護筒變形形成坍孔。
1)在松散粉土或流沙中鉆孔時,應選擇比重大的泥漿,放慢進尺速度。也可以投入粘土糝片的鵝卵片石,進行低錘沖擊將粘土膏片石注入孔壁。2)根據不同地質的條件調整泥漿比重,確保泥漿穩定、確保孔內外水位差維護孔壁穩定。3)清孔時應指定專人來擔任補水的工作,確保鉆孔里必須的水頭高度。4)在發生孔口坍塌時立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。坍孔部位在不深的時候可用埋深護筒的辦法。5)在發生孔內坍塌時,判明坍塌部位,回填沙及粘土夾雜物在坍孔處,并要在1 m~2 m,如果坍孔嚴重時,應完全回填至其回填堆積密實再鉆孔。
產生原因分析:在鉆入成孔后樁位出現垂直誤差或彎曲,其形成起因:鉆機安放就位穩定性差,作業時鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均;土層呈斜狀分布或土層中夾有大孤石或其他硬物等情形。防治措施:先將場地處理平整,將軌道的枕木平衡與均勻著地;進行安裝鉆機時,務必將轉盤中心與鉆架上起吊滑輪做到同一軸線,偏差不能大于20 cm。如果不均勻地層中心鉆孔時,應該改用自重大或者鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻的地層,或者斜度的巖層,或者碰到孤石的時候,鉆速一定要使用慢擋進行。另外,安裝導正裝置能防止孔斜。如果遇到鉆孔偏斜的情況,應該提起鉆頭,使其上下反復掃鉆多次,削去硬土,如果還是無法糾正,應該在孔中局部加上回填粘土,填粘土要求偏孔處0.5 m以上再次進行鉆進。
因混凝土凝結后沒能連續、中間被沖洗、疏松體及泥渣土填補都會造成斷樁。形成因素及防治措施如下:
1)施工中如發生導管底端距孔底過遠,混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固。出現混凝土的樁體、基巖兩個地方的質量事故的預防方法是洗液沖孔,進行兩次清孔的辦法。使用這種方法清孔的時間需要根據該孔內沉渣多少來定。把孔清干凈后應該立即進行第一時間灌注混凝土,防止再次因為時間逗留太久,孔內再次出現沉渣積累,造成重復質量事故。這種情況的預防工作應該在灌注混凝土之前,要認真地測量孔徑,從而能夠準確地算出需要灌注混凝土的量,首次灌注孔段,其灌注量不足也會造成這種質量事故。
2)如果導管的密封度不好,在沖液浸入后產生混凝土的水量比率過大,將會造成樁身的中段處出現混凝土不凝的現象。這種情況要防止浸水地方有良好的密封性,在地下水活躍的地方,先用套管排出水,然后用水泥來止水,先止水再進行混凝土灌注。同時,為了防止這種事故的發生,在施工過程中務必要準備足夠的混凝土,以防施工過程中斷料,還要預防施工過程中出現停水停電等情況。綁扎水泥隔水塞的鐵絲,應該按首次灌注量多少選取其規格,特別小心以防止折斷。一定要合理掌握好導管的拆卸長度,在一切正常的情況下,應該保持導管的下端被埋2 m~3 m,一定要記住別把導管起拔過多,以保證導管的密封性。如果導管的拆卸過長,應該依照導管內外兩面上升的混凝土程度來確定起拔多少。如果在此過程中導管提升過快,或者其下口拔離開孔中,這兩種情況都將會造成樁中出現泥漿夾層的現象。
3)在混凝土灌注施工過程中,如果出現停電的情況或者是待料的情況,往往造成夾渣的現象。夾渣在樁身沉積成層,使得混凝土在樁中分開上下兩部分。為了防止這種質量事故的發生,最好辦法是確保施工過程中不能斷電待料。而做好這個預防工作,又需要施工前的周密安排,比如工作的分工安排、備料的安排、時間安排等。
4)如果在灌注混凝土過程中出現離析不結實或者混凝土堅硬的情況,這種混凝土導不入內管現象,原因也要看情況,如果是從孔口直接倒入的,那么應該立即進行回頂辦法灌注。在現代建筑工程混凝土鉆孔灌注樁施工中,對于事故預防及處理補救都應建立在應用先進施工理念與技術的基礎上,并且嚴格把住項目工程及隱蔽工程的施工質量關。另外,當混凝土鉆孔灌注樁出現質量事故時,工程技術人員應從技術、化學泥漿調制比例、機械設備運行狀況等方面進行認真分析,并組織專業人員采取合理的技術處理措施,及時設法補救,對于確實存在缺陷的基樁,應盡可能設法補強,不應該輕易廢棄,造成過多的損失。
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