沖擊成孔灌注樁在施工過程中容易出現樁位偏差過大、孔底沉渣多、鋼筋籠上浮、樁體砼離析、斷樁、夾泥等質量問題,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,必須加強施工準備、成孔、清孔下鋼筋籠、灌注水下砼等施工全過程中各環節的質量監控,采用各種有效預防措施才能保證質量。
1 施工準備工作質量控制
⑴做好施工組織設計審核工作
施工組織設計是沖擊鉆孔灌注樁施工中必須要做的工作,在開工前施工單位應向監理方報送施工組織文件,監理人員審核并要求施工單位完善施工組織設計。施工組織設計應重點指出工程的特殊性、施工方法等,應把設計參數換算成施工中常用的術語。
⑵測量定位控制
測量定位是關系到孔位的準確性、沖擊、鉆孔的垂直度以及控制基準面標高準確與否的關鍵環節,在具體操作中,要采取施工單位自檢及監理人員復檢、驗收相結合的措施,嚴格控制其偏差在設計或規范允許的范圍內(一般控制在±5CM)。。
2 施工過程質量控制
①成孔過程質量監控
A、成孔過程控制程序
檢查孔徑、偏位、垂直度、泥漿性能記錄并簽認;清孔檢查泥漿指標、沉渣厚度是否滿足設計及規范要求。
B、成孔過程關鍵點質量控制
⑴孔底沉渣控制
孔底沉渣是影響樁承載力的重要因素,規范規定水下灌注樁樁底沉渣厚度對端承樁不得超過100MM、摩擦樁為300MM,但根據南充的實際地質情況端承樁沉渣厚度不得超過50MM,施工過程中不少樁的沉渣滿足不了此要求,主要是由于泥漿性能不符合要求。
⑵孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因為預先未料到的復雜的地質情況、鋼護筒未按規定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等因素造成的。再者在特殊地層沖進應要求采用優質沖洗液護壁;最后在不穩定地層中換漿不要過早,可在下完鋼筋籠后進行二次清孔時替換掉高比重泥漿。
②砼灌注過程質量控制
A、灌注過程質量控制程序
檢查鋼筋籠頂固定措施是否可行,其頂面標高是否滿足設計要求;澆灌砼過程中,檢查導管的埋深、壓漿及砼面上升情況,注意孔內是否有異常情況,督促施工單位控制好水灰比、坍落度與灌注速度;施工單位按規定隨機取樣做試塊,監理隨機抽檢取樣試塊,澆灌完畢檢查砼頂面標高。
B、灌注過程主要環節質量控制
⑴砼坍落度控制
砼坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的砼應是拌和均勻、和易性好、內阻小、初凝時間長、潤滑性好且較好的觸變性能,坍落度合理的砼可有效的保證砼灌注性、連續性和密實性,一般控制在18~22CM范圍內
⑵鋼筋籠上浮控制
在灌注砼前,鋼筋籠自重與懸吊力形成平衡狀態,對于易離析、坍落度損失大的砼,都易使鋼筋籠上浮。解決辦法一是操作要正確;二是在鋼筋籠上加壓重物;用細鋼筋在鋼筋籠加焊防浮倒刺;當砼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(≥1.5M),并稍稍減緩砼的灌注速度。
⑶樁頭質量控制
嚴格按成孔工藝施工,清孔徹底,采取正確的水下砼灌注工藝,使沉渣、泥皮被頂起至樁頂,在樁頭形成較厚的浮漿層;施工中應測準砼頂面標高;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;清孔泥漿應滿足要求,灌注砼前,要進行孔底泥漿取樣,孔底50CM范圍內的泥漿比重≤1.25、粘度≤28S;在砼灌注過程中,盡量少上下活動導管,導管埋深應控制在1~6M范圍內。
3 質量事故處理
①質量事故處理程序
當發現沖擊鉆孔灌注樁工程出現質量缺陷或事故后,并立即停止有質量缺陷部位和與其有關聯部位及下道工序施工,需要時還應采取防護措施;其次盡快組織與參與質量事故的調查,寫出質量調查報告,進行事故原因分析,正確判斷事故原因,研究制定事故處理方案;再者指令施工單位按既定的處理方案實施對質量缺陷的處理;最后組織有關人員對處理的結果進行的檢查、鑒定和驗收,作出“質量事故處理報告”,提交業主或建設單位,并上報有關主管部門。
②質量事故針對性處理
A、離析處理
離析是指沖擊鉆孔灌注樁砼中的碎石、砂子、水泥等發生分離,導致砼的強度降低,嚴重的甚至會引起斷樁。對于離析程度較輕的二類樁可以不做處理;離析程度較重或嚴重的必須予以處理,如離析段距樁頂<10M且樁徑>1000MM時,可采用人工對樁心砼進行清除,再按柱砼施工工藝進行樁心砼澆注;如離析段距樁頂>10M或樁徑<1000MM時,可采用鉆芯機將樁心砼逐漸取出,再重新灌注或用巖石鉆鉆掉、回填重新沖擊鉆孔灌注。
B、隔水栓卡在導管內:
原因:a.隔水栓翻轉或膠墊過大;b.隔水栓遇物卡住;c.導管連接不直或導管變形。
處理方法:用長桿沖搗或振搗,若無效提出導管,取出隔水栓重放,并檢查導管垂直度,拆換變形導管。
C、導管內進水
原因:a.導管連接處連接不好;b.初灌量不足,未埋住導管。
處理方法:a.提出導管、檢查墊圈,重新設導管;b.提出導管清除灌入混凝土重新灌注,增加初灌量
D、斷樁:
原因:a.混凝土面測量不準,導管提升過高;b.鉆孔上部發生塌方或孔底沉渣過多;c.導管密封不好,因漏水,混凝土產生嚴重離析或混凝土因故灌注中斷。
處理方法:a.嚴格按灌注規程操作;b.導管埋深要測量準確;c.對由疑問的樁要進行抽芯檢查。
E、導管堵塞
原因:a.導管堵塞或內壁由混凝土硬結影響隔水塞通過;b.隔水塞上沒有澆水泥砂漿,而混凝土的粘聚性又不太好,在攪拌儲料斗或提吊料斗中的初存量混凝土時漏斗中的混凝土離析,粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架橋;c.混凝土品質差;d.導管漏水
處理方法:a.可在允許的導管埋入深度內,略為提升導管,或用提升導管后猛然下插導管的動作來抖動導管,抖動后的導管下口不得低于原來的位置,否則反會使失去流動性的混凝土堵塞導管口;b.如果用上述方法仍不能消除卡管時,則應停止灌注,用長鋼筋或竹桿疏通;c.拔出導管疏通重新下入。
F、樁身混凝土質量問題:
屬于這一類的事故有:樁身混凝土強度低于設計要求;樁身上部混凝土質量低;樁身混凝土夾泥、混凝土離析等。
a.混凝土強度低:
原因:原材料不合格;混凝土配合比設計不合理。處理方法:嚴把原材料質量關,正確選擇配合比。
b.樁頂部混凝土質量低劣
原因:目前導管法灌注水下混凝土是靠導管內混凝土柱的壓力灌注的,混凝土靠自重力壓密實。由于接近地表時,超壓力減少了,不得不減少導管埋深,因而樁頂段灌注的混凝土所受的自重壓力始終較小,加之頂部混凝土始終與泥漿及沉渣接觸,易混入雜質,因此,樁身上部混凝土質量不如中、下部質量。處理方法:超灌(即樁頂標高上應有一定高度的混凝土);控制上下提動導管的幅度、速度。
c.樁身混凝土離析
原因:原材料級配差、攪拌質量差、計量不準等。有時導管漏水也會造成。
處理方法:嚴格管理和施工。
4 廢泥漿和渣土的處理
在劃定的范圍內進行沖擊鉆孔灌注樁施工時,其場地宜進行砼硬化處理。并且,施工產生的泥漿未經沉淀池沉淀不得排放,所以施工場地應設沉淀池及廢漿池。廢棄泥漿應進行泥水分離,水可以排入下水道或河流,泥渣可以用作填土,從而減少廢棄泥漿的運輸量,節約工程成本,確保文明施工。