【摘 要】鉆孔灌注樁是建筑工程廣泛應用的一種基礎形式,具有適應性強、施工操作簡單、設備投入不大等優點。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進行直接開挖驗收,它又是最容易出現質量問題的一種基礎形式。因此,要求基礎施工隊伍在施工技術措施上要落實,并加強施工質量管理,密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量,力爭將隱患消除在成樁之前。
【關鍵詞】鉆孔灌注樁;灌注樁施工;工藝及問題;防治;塌孔、縮頸等
前言:鉆孔灌注樁是建筑工程廣泛應用的一種基礎形式。存在較廣的空間,近幾年已日趨成熟,但仍存在很多技術難點,經過龍口三聯海工建造基地鉆孔灌注樁的實際施工和學習專家、學者的著作,現淺談一下鉆孔灌注樁施工。
1 概述
鉆孔灌注樁是建筑工程廣泛應用的一種基礎形式,具有適應性強、施工操作簡單、設備投入不大等優點。但是由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進行直接開挖驗收,它又是最容易出現質量問題的一種基礎形式。因此,要求基礎施工隊伍在施工技術措施上要落實,并加強施工質量管理,密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量,力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規范,核查地質和有關灌注樁方面的資料,對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析后制訂出施工質量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基施工質量加以控制。針對龍口三聯海工建造基地鉆孔灌注樁的實際施工中存在的問題,淺談一下鉆孔灌注樁施工。
2 鉆孔灌注樁設計原理
龍口三聯1#碼頭工程鉆孔灌注樁為摩擦樁,依靠地下水、土壓力使土體對樁體產生緊握力,產生磨擦力,承受樁頂荷載。
施工成孔原理:鉆機鉆孔,再向孔內投放粘土、水泥、木屑,在沖錘的作用下,讓其滲入到孔壁內一定深度,起到修復孔壁和使孔壁穩定的效果。
泥漿循環利用示意圖卸導管→提拔護筒→養護→鑿除樁頭混凝土。
4 孔壁坍塌及解決措施
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質量如控制得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。無套管灌注樁施工過程中由于土壤的持力層發生變化等原因,將會出現因漏水、漏漿等導致的孔壁坍塌的質量事故。鉆進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失。
為避免此類問題的發生,在施工中,要求施工人員要嚴格按施工規范進行施工,深入理解設計意圖是確保成功施工的關鍵因素,塌孔的樁孔應及時回填,當地層呈現穩定狀態后,應適當的停置3~5天后再度施工為宜。
5 縮頸及防治措施
縮頸是鉆孔灌注樁最常見的質量問題,主要由于樁周土體在樁體澆注過程中產生的膨脹造成。針對這種情況,應采用優質泥漿,降低失水量。成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時間內,孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。
6 鋼筋籠上浮及措施
用全套管法成孔后,在澆筑混凝土時,有時鋼筋籠會發生上浮,其原因及相應對策如下:
①套管底部內壁黏附砂漿或土粒,由于管的變形,使內壁產生凹凸不平,在拔出套管時,將鋼筋籠帶上來。此時,應注意在成孔前,必須首先檢查最下部的套管內壁,當堆積大量粘著物時,一定要及時清理。如確認有變形,必須進行修補,待成孔結束時,可用張大錘式抓斗,使其反復升降幾次,以敲掉殘余在管內壁上的土砂,確保孔底水平。
②由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。當此類現象發生時,應立即停止灌注混凝土,并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象即可消失。
鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,混凝土接近籠時,控制導管埋深在1.5-2.0m。
除此之外,在澆筑混凝土之前,一定要將套管稍稍往上提一點,以確認鋼筋籠是否存在上浮現象。
7 樁底沉渣量過多及解決辦法
清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環節,通過清孔應盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除,使混凝土與巖基結合完好,提高樁基的承載力。施工中發生樁底沉渣的主要原因及處理的措施如下:
①樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規定,清孔不干凈或未進行二次清孔造成的;施工中應保證灌注樁成孔后,鉆頭提高孔底10-20cm,保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少于30分鐘,然后將錘式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。
②清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積。開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為30-40mm,應有足夠的混凝土儲備量,使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣,達到清除孔底沉渣的目的。
8 斷樁及防治措施
由于混凝土凝固后不連續,中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。造成原因及防治措施如下:
①施工中若發生導管底端距孔底過遠,則混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。
為避免質量事故的發生,樁孔鉆成后,必須認真清孔,一般是采用沖洗液清孔,沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定,沖孔后要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規范規定。這就要求在灌注混凝土前,應認真進行孔徑測量,準確算出全孔及首次混凝土灌注量。
②受地下海水活動的影響或導管密封不良,沖洗液浸入混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現混凝土不凝體。
在地下海水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進行處理,止水成功后方可灌注混凝土。幫扎水泥隔水塞的鐵絲,應根據首次混凝土灌入量的多少而定,嚴防斷裂。確保導管的密封性,導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多。
③在澆注混凝土時,由于導管提升和起拔過多,露出混凝土面,或因停電、待料等原因造成夾渣,出現樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開的現象。
施工中應明確規定,混凝土澆注過程中,一旦開始澆筑工序,一定要連續完成改作業,確保在混凝土初凝時間內連續澆注,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。并隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深,提升導管要準確可靠,嚴格遵守操作規程。
④施工中還會發生澆注混凝土時,沒有從導管內灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段出現疏松、空洞的現象。
因此,施工要求中要嚴格確定混凝土的
配合比,使混凝土有良好的和易性和流動性,坍落度損失亦滿足灌注要求。灌注混凝土應從導管內灌入,要求灌注過程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量,避免埋下質量事故的隱患。
9 總結
在龍口三聯海洋制造基地1#2#滑道及1#碼頭的灌注樁施工中遇到的一些常見的注意要點在此作簡要分析,并結合有關專家、同行的著作和實際施工經驗,淺談了這些,希望可以為以后的鉆孔灌注樁施工提供一些便利。
參考文獻
[1]李維平,鉆孔灌注樁施工關鍵工序控制,巖土工程技術。2003(5),299-301
[2]龍口三聯海工制造基地灌注樁施工方