混凝土灌注樁通常是在建筑物、橋梁或構筑物深部土層較弱或上部荷載比較大,而且對沉降有嚴格要求時采用的。近年來,隨著施工技術的不斷進步,大批高層建筑、高等級公路及重要水利工程的建設,混凝土灌注樁憑借其抗震性好、適應性強、施工工藝簡單、承載力大、施工噪音污染較小等特點,在工程建設中得到了廣泛的應用。
1 灌注樁常見的質量事故的影響
根據成孔方法的不同,灌注樁分為鉆孔灌注樁、套管成孔灌注樁、爆擴成孔灌注樁及人工挖孔灌注樁等。作為基礎承載力普遍采用的一種形式灌注樁,此類工藝正日益完善。但往往由于灌注樁施工作業(yè)的大部分工序均是在地面以下完成的,施工過程無法直接觀測,同時施工結束后的質量檢查也不能開挖驗收。同時,施工工藝不當,斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質量問題也是有發(fā)生。因此,正確的選用科學合理的施工工藝,保證混凝土灌注樁的質量,使灌注樁達到全部優(yōu)良,是事關主體結構安全性、使用壽命,確保工程質量的重要環(huán)節(jié)。
2 泥漿護壁成孔灌注樁質量事故及處理
2.1 孔壁坍塌現象:孔壁坍塌是在成孔過程中,在排出的泥漿中不斷出現的氣泡,或護筒里水位突然下降,這都是坍塌的跡象。
處理措施:發(fā)現塌孔,首先應保持孔內水位,如為輕度塌孔,應首先探明塌孔位置,將砂和黏土混合物回填到塌孔位置以上1~2m;如塌孔嚴重,應全部回填,待回填物沉淀密實后采用低鉆速。
2.2 護筒冒水現象:護筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉、護筒偏移和位移,以至造成樁孔偏斜,甚至無法施工。
處理措施:初發(fā)現護筒冒水,可用黏土在四周填實加固,如護筒嚴重下沉或位移,則應返工重填。
2.3 鉆孔偏斜現象:鉆孔偏斜是指成孔后,空位發(fā)生傾斜,偏離中心線,超過規(guī)范允許值。它的危害除了影響樁基質量外,還會造成施工上的困難,如放不進鋼筋骨架等。
處理措施:如已出現斜孔,則應在樁孔偏斜處吊住鉆頭,上下反復掃孔,使孔校直;或在樁孔偏斜處回填砂粘土,待沉積密實后再鉆。
2.4 鉆孔漏漿現象:鉆孔漏漿是指在成孔過程中或成孔后,泥漿向孔外漏失。
處理措施:加稠泥漿或倒入黏土,慢速轉動,或在回填土內摻片石、卵石,反復沖擊,增強護壁。
2.5 流砂現象:發(fā)生流砂時,樁孔內大量冒砂,將孔涌塞。
處理措施:保證孔內水位高于孔外水位0.5m以上,并適當增加泥漿密度;當流砂嚴重時,可拋入磚、石、黏土,用錘沖入流砂層,做成泥漿結塊,使其形成堅實孔壁,組織流砂涌入。
2.6 鋼筋籠偏位、變形、上浮處理措施:在施工中,如已發(fā)生鋼筋籠上浮或下沉,對于混凝土質量較好者,可不予以處理,但對承受水平荷載的樁,則應校對核實彎矩是否超標,采取補強措施。
2.7 斷樁現象:水下灌注混凝土,如樁截面上存在泥夾層,會造成斷樁現象,這種事故樁的完整性大受損害,樁身強度和強度大大下降。
處理措施:如已發(fā)生斷樁,不嚴重者核算其實際承載力;如比較嚴重,則應進行補樁。
2.8 吊腳樁現象:吊腳樁是指樁成孔后,樁身下部局部沒有混凝土或夾有泥土。
處理措施:注意泥漿濃度,及時清渣。
3 沉管灌注樁質量事故及處理
3.1 縮頸現象:縮頸又稱瓶頸樁。它的特點是在樁的某部分樁徑縮小,截面尺寸不符合設計要求。
處理措施:對于施工中已經出現的輕度縮頸,可采用復插法,每次拔管高度以1m為宜;局部縮頸可采用半復打法,樁身多段縮頸宜采用復打法施工,或采用下部帶喇叭口的套管。
3.2 斷樁處理措施:如已發(fā)生斷樁不嚴重者核算其實際承載力,比較嚴重者則應進行補樁。
3.3 吊腳樁現象:即樁底部的不密實或隔空,或泥沙混入形成松軟層。
處理措施:①沉管時用吊錘檢查。樁尖是否縮入管內,如發(fā)現有,應及時拔出糾正。②為防止活瓣不張開,可采用密振慢抽方法,開始拔管50㎝范圍內,可將樁管翻插幾下,再正常拔管,使混凝土正常落下。③沉管時封好樁尖,使活瓣間隙減小。
3.4 樁身下沉現象:有時在樁形成后,在相鄰樁下沉套管時,樁頂的混凝土、鋼筋或鋼筋籠下沉。
處理措施:如發(fā)生樁身下沉,應鏟去樁頂雜物、附漿,重新補足混凝土。
3.5 樁尖進水、進泥沙處理措施:對于少量進水(小于200),可不做處理,只在灌第一槽混凝土時酌量減少用水量即可;如涌進泥砂及水較多,應將樁管拔出,清除管內泥砂,用砂回填樁孔后重新沉入管樁。如樁尖損壞或不密實,可將樁孔拔出,修正后將孔回填,重新沉管。
4 干作業(yè)成孔灌注樁質量事故及處理
4.1 塌孔處理措施:如已發(fā)生塌孔,應先鉆塌孔以1~2m再用豆石混凝土或低強度混凝土(C5、C10)填至塌孔位置以上1.0m,待混凝土初凝后,再鉆孔至設計標高。
4.2 樁孔偏斜現象:樁孔垂直偏差不符合要求。
處理措施:如發(fā)現傾斜,可用素土回填夯實,重新成孔。
4.3 孔底虛土過厚處理措施:重新清理孔底。
5 人工挖孔樁質量事故及處理
5.1 樁孔坍塌處理措施:對塌方嚴重的孔壁,應用砂石填塞,并在護壁的相應部位設泄水孔,用以排除空洞內積水。
5.2 井涌處理措施:當遇有局部或厚度大于1.5m的流動性淤泥和各種可能出現涌土、涌砂土層時,應將每節(jié)護壁高度降低為300~500㎜,還可以采用有效降水措施以減小動水壓力,同時還可以將水流方向引向下,從而有效預防井涌。
5.3 護壁裂縫現象:護壁裂縫是指護壁上、下屆之間脫節(jié),或出現一些水平、垂直縫和斜裂縫,一般多發(fā)生在樁孔的中、上部。
處理措施:對于護壁產生的裂縫,一般可不處理,但應切實加強施工現場監(jiān)視觀測,發(fā)生問題,及時解決。
6 結束語
樁基礎工程在施工過程中,如不嚴格按規(guī)定操作,通常會出現質量事故,影響使用安全。引起灌注樁質量事故的原因較多,各個環(huán)節(jié)都可能會出現重大質量事故。因此,樁基工程開工前應做好各項準備工作,這是控制灌注樁質量的關鍵。認真審查地質勘探資料和設計文件,強調現場管理人員要有高度責任心,以防為主,對灌注樁的施工全過程進行嚴格的質量控制和檢查,發(fā)現問題及時采取合理措施,及時補救。
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