從20世紀(jì)80年代左右開始,鉆孔灌注樁已廣泛應(yīng)用于沿海的高層建筑、橋梁和其他基礎(chǔ)設(shè)施,也更廣泛的應(yīng)用到基礎(chǔ)中。隨著中國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展,作為一種基礎(chǔ)形式,因?yàn)槠湫詢r(jià)比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工噪音低等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于高層建筑工程領(lǐng)域。根據(jù)成孔方法的不同可以分為干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注樁等。灌注樁基礎(chǔ)施工是比較最常見高層建筑基礎(chǔ)的形式。但鉆孔樁在施工過程中容易出現(xiàn)縮頸、離析、擴(kuò)大、斷樁等質(zhì)量通病。
1 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問題以及防治措施
1.1 在樁底存在過多的沉渣量
1.1.1 原因:沒有清除干凈第二個(gè)孔、清孔泥漿比重過小或者注入泥漿量不夠,難以使沉渣浮起;吊放鋼筋籠過程中,沒有對(duì)齊的孔的位置,碰到孔壁使護(hù)壁的泥漿坍落到樁低;清孔后的灌裝時(shí)間過長(zhǎng),致使泥漿沉積。
1.1.2 控制措施:鉆頭要在成孔后提高10#12316;20cm左右,要保持一個(gè)緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng),循環(huán)清孔時(shí)間控制在不少于30min,使用性能比較好的泥漿,適當(dāng)?shù)哪酀{比重和粘度,不使用水替代。吊放鋼筋籠的時(shí)候,對(duì)齊鋼筋籠中心與樁中心,以避免碰壞孔壁。技術(shù)可用于加快套圈的鋼筋籠對(duì)接鋼籠速度,從而減少了樁底的沉渣。鋼筋籠完成后,檢查的樁底的沉渣量,如果泥沙量超過規(guī)范的要求,應(yīng)使用導(dǎo)管第二次對(duì)樁底的沉渣清除,直至孔口返漿比例和沉積物厚度符合規(guī)范要求。開始澆筑混凝土,導(dǎo)管孔的底部范圍應(yīng)該控制在30#12316;40mm,混凝土應(yīng)足夠的儲(chǔ)備,以彌補(bǔ)在混凝土埋管以上1.0m。
1.2 坍陷
在鉆井過程中,出現(xiàn)大量的氣泡,或者有大量的泥漿迸出,表示在樁孔壁有坍陷的現(xiàn)象。
1.2.1 原因:樁孔壁坍塌的原因很大部分是由于其土質(zhì)松散,泥漿護(hù)壁差,護(hù)筒周圍未用粘土緊密密封,并使樁護(hù)筒內(nèi)水位不高;鉆井的速度過快,過長(zhǎng)時(shí)間的空鉆,后灌入孔太長(zhǎng),也有可能導(dǎo)致灌注孔壁坍塌。
1.2.2 控制措施:在松散土層中,適當(dāng)?shù)纳疃仁固坠苤車弥旅苷惩撩芊馓畛洌褂脙?yōu)質(zhì)泥漿,泥漿比重和粘度增加,維持高水護(hù)筒內(nèi)泥漿。并且搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠,應(yīng)防止變形放置,以避免碰撞孔壁,焊接鋼筋籠需要較長(zhǎng)的時(shí)間,加快焊接時(shí)間,盡可能減少放入的時(shí)間。在確保質(zhì)量的情況下建設(shè),盡可能的縮短樁灌注時(shí)間。
1.3 斷樁
1.3.1 原因:當(dāng)導(dǎo)管末端離孔底距離太遠(yuǎn),水把混凝土稀釋,使其的水灰比增大,不凝固的混凝土把混凝土樁體和巖層之間連接的不牢固;受其影響還有地下水或管密封不良等因素,形成混凝土樁的中間沒有被完全連接住;混凝土樁澆筑混凝土?xí)r,沒有從導(dǎo)管澆注,而采用從孔口直接澆注混凝土的方法,非凝固的混凝土離析造成不致密、不堅(jiān)硬,松散的個(gè)別分部空的現(xiàn)象。
1.3.2 控制措施:在施工過程中,控制技術(shù)和操作灌注工作,并確保程序的工作,慢慢的升降導(dǎo)管,導(dǎo)致孔壁下降。在灌注過程中,必須灌注2m3,測(cè)量的混凝土上升的高度,以確定每根樁的充盈系數(shù),混凝土樁以確保其填充系數(shù)。
1.4 縮頸
1.4.1 原因:塑性土吸水膨脹。
1.4.2 控制措施:使用含水量小的優(yōu)質(zhì)泥漿,用大泵量成孔,減少成孔時(shí)間,使孔壁形成泥皮,不是讓水滲入,并不會(huì)引起膨脹或焊接一定量的合金刀片發(fā)揮掃孔作用:在縮頸的情況下,反復(fù)掃上下孔使用的方法來(lái)擴(kuò)大孔徑。
1.5 鋼筋籠上浮
1.5.1 原因:把鋼筋籠初始位置放得過高,同時(shí)混凝土流動(dòng)性太小,混凝土把鋼筋籠拖上升;混凝土澆筑時(shí)鋼筋籠,如果提升導(dǎo)管,導(dǎo)管從澆筑混凝土拔出后,有較大的沖擊,使鋼筋籠上浮;混凝土澆筑過程中,導(dǎo)管被埋入過深,上部混凝土澆筑很長(zhǎng)一段時(shí)間,接近初凝,有一定的強(qiáng)度,混凝土和鋼筋籠具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度,因此,當(dāng)導(dǎo)管在鋼筋籠底部的底部沒有提上來(lái),澆注的混凝土從頂管混凝土后向上推動(dòng),帶動(dòng)鋼筋籠向上升。
1.5.2 控制措施:準(zhǔn)確定位鋼筋籠初始位置,并用裝置與孔口固定牢固。加速灌注速度,或摻用適當(dāng)?shù)奶砑觿苑乐惯M(jìn)入鋼筋籠里的混凝土的流動(dòng)性變小,控制導(dǎo)管埋入深度1.5#12316;2.0m。控制混凝土灌注的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度。嵌在混凝土表面的導(dǎo)管應(yīng)保持在正常2#12316;4m,,嚴(yán)禁使混凝土在導(dǎo)管下面。當(dāng)鋼筋籠上浮,他們應(yīng)該立即停止?jié)仓炷粒?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和混凝土表面的高程,提高導(dǎo)管再灌注,上浮現(xiàn)象即可消失。
2 混凝土灌注控制
2.1 混凝土灌注操作技術(shù)
2.1.1 首批混凝土灌注
混凝土面到泥漿的高度、孔底到混凝土面的距離、導(dǎo)管的直徑、泥漿的密度以及要灌注樁的直徑和混凝土的灌入量有密切的關(guān)系。灌注樁的孔徑大,要首批澆注的混凝土量就需要越多。由于混凝土的灌入量大,攪拌需要發(fā)費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間,就會(huì)使混凝土產(chǎn)生離析。混凝土在首批和易性不好,常常會(huì)堵住混凝土,往往會(huì)出現(xiàn)在塊狀混凝土,你應(yīng)該加大設(shè)備的起重能力,快速添加混凝土料斗,再稍拉導(dǎo)管。能力不足時(shí),運(yùn)用各種設(shè)備拉動(dòng),使其平穩(wěn)的下降,使混凝土底部灌溉慢,繼續(xù)增加漏斗具體的后續(xù)灌注。
2.1.2 后續(xù)混凝土灌注
當(dāng)非連續(xù)灌注混凝土,拉升導(dǎo)管,使得漏斗的混凝土在下落以后,觀察是否出現(xiàn)返漿現(xiàn)象,如果不出現(xiàn)返漿,可以在繼續(xù)灌入混凝土。拉動(dòng)導(dǎo)管的意義如下:幫助下落光滑的混凝土,如果混凝土停留時(shí)間過長(zhǎng),在導(dǎo)管的流動(dòng)性變小,和管之間增加摩擦力,混凝土下落慢。要控制加強(qiáng)樁與土層的摩擦力,增加混凝土和鋼筋籠的結(jié)合,從而提高樁的承載力樁與周圍地層。
2.1.3 后期混凝土的灌注
在后澆筑混凝土?xí)r,提高灌入漏斗的高度,增加落差。原因是由于井下部密實(shí)度比上部小。
2.2 混凝土灌注速度
混凝土的初凝時(shí)間的時(shí)候,要加快澆注速度必須是合理的,這是提高混凝土澆筑質(zhì)量是非常重要的,所以在灌入混凝土之前,要做好灌注前的籌備工作,加快緊密的工作過程。
3 鉆孔灌注樁質(zhì)量控制
3.1 測(cè)量檢查:根據(jù)測(cè)量規(guī)則,監(jiān)督,注意相鄰建筑物的方向等之間的距離。
3.2 套管檢查和驗(yàn)收:檢查護(hù)筒的中心和汽標(biāo)高是否滿足施工和誤差的需要。
3.3 鉆孔、清洗孔檢查:檢查孔的深度、直徑、井斜、孔底沉渣層的厚度和泥漿比重,必須符合質(zhì)量要求。
3.4 檢查鋼筋籠:定期檢查鋼筋籠綁扎、焊接等規(guī)格;鋼筋籠下沉的過程中,檢查各分部的質(zhì)量,所有焊縫應(yīng)符合規(guī)范要求,上下兩部分,應(yīng)在同一直線;下沉后,檢查頂面高程、中心位置和保護(hù)層,并有一個(gè)固定的錨定措施,以防止水下混凝土澆筑時(shí)上浮。
4 結(jié)語(yǔ)
本文總結(jié)了灌注樁容易出現(xiàn)的問題,以及給出相應(yīng)的解決措施。同時(shí)提出鉆孔灌注樁在施工中需要注意的控制點(diǎn)。灌注樁后的灌入工藝樁大幅度增加單樁承載力的前提下,可以節(jié)省工程造價(jià)。這使得技術(shù)性能,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分顯著,具有很高的價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,由于這個(gè)灌注樁技術(shù)仍然是在處于很多方面的實(shí)踐階段,需要不斷探索、總結(jié)、完善,才能使灌注樁技術(shù)成熟的,被廣泛使用的。
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作者簡(jiǎn)介:
盧維勤(1978一),男,廣東廣州人,大專,中級(jí)工程師,主要從事建筑施工質(zhì)量安全技術(shù)工作。