【摘 要】 鉆孔灌注樁技術是地基施工中的重點使用技術,在其施工中,質量的控制是整個工程質量控制的重要部分,尤其遇復雜地質情況時質量控制工作的重要性更為突出。本文結合本人在某復雜地質工程的鉆孔灌注樁基礎施工經驗,對鉆孔灌注樁施工的質量控制進行論述,為以后工作提供借鑒。
【關鍵詞】 鉆孔灌注樁 施工技術 質量控制
在地基處理中,鉆孔灌注樁是樁基的其中之一,鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的, 質量難以控制, 對其施工工藝把握不好, 很容易產生一些樁身質量問題。其施工質量的控制既有因其施工工藝而具有的特點,鉆孔灌注樁的施工,按成孔階段和成樁階段劃分,在施工進行時,應分別對其施工質量進行控制。
一、 工程的地質概述
該工程基礎施工場地跨越低丘坡地和山間溝谷二種不同地貌單元,平面分布上各巖土層的分布、厚度、埋深及性能變化較大,部分地段巖土層層面坡度較大,局部因風化不均殘留有孤石或不均勻風化殘留體,屬土巖組合或半挖半填地基,同一建筑物范圍內各巖土層的巖性和狀態(力學強度和變形模量)差異較大,持力層底面或相鄰基底標高坡度>20%,持力層及下臥層在基礎寬度方向上的高度差>0.05b(b為基礎寬度),故地基均勻性較差。為此,我們在施工向施工作業人員做了細致、全面的施工技術與質量控制交底,并在施工過程中嚴格按以下質量控制措施控制施工質量,取得了較好的效果。
二、鉆孔灌注樁成孔階段的質量控制
1、預防塌孔,避免返工
在鉆孔過程中,如果鉆孔內水位突然下降,孔口冒出細密的水泡,出渣明顯增加,而進尺緩慢或停止,就表示有塌孔。塌孔就不能按照設計尺寸成孔。
①控制成孔速度
當成孔速度太快,泥漿來不及形成護壁泥膜,雖然泥漿質量可靠,但仍然可能塌孔。因此,要控制成孔速度,鉆進速度要與制漿、排渣能力相適應,不宜過快,防止塌孔。
②正確安放鉆機
成孔時,鉆機直接接觸護筒,由于鉆機的震動,也會造成塌孔。因此,正確安放鉆機,避免鉆機直接接觸護筒,防止塌孔。
③保證護筒埋設質量
護筒的作用之一是提高孔內水位,增加孔內靜水壓力以維護孔壁穩定。護筒埋設深度一般在粘性土中至少1m,在砂土中至少1.5m,并應保持孔內泥漿面高出地下水位1m以上,護筒與孔壁之間用粘土分層填實不漏漿,確保孔內水壓力大于孔外,防止孔壁坍塌。
2、預防縮徑,確保樁徑設計尺寸
縮徑的產生使樁徑局部或全部小于設計樁徑。縮徑使鋼筋籠保護層不足,樁徑縮小降低了樁基承載力。成孔階段產生縮徑的主要原因是使用嚴重磨損的鉆頭,鉆進遇膨脹性土層也會產生縮徑。
①施工前控制
施工前控制,應在施工前閱讀工程地質勘察報告,檢查是否存在膨脹土層,了解其分布狀況及其膨脹程度,事先研究應對措施。一般情況下,可選擇失水率較低的泥漿,減少膨脹土吸收的水分,降低膨脹程度。
②加強鉆具管理
加強鉆具管理,鉆機的選擇要與樁基孔徑相一致,此外,還要經常校正鉆頭的直徑,嚴禁使用磨損嚴重的鉆頭。直徑尺寸不足的鉆頭,鉆出的孔肯定縮徑。
3、規范操作程序,防止斜孔
斜孔的產生主要是機具的原因和機具的操作問題。鉆進時遇到不均勻土層或大孤石、探頭石也會產生斜孔。
①斜孔的處理
鉆孔的垂直度偏差控制在1%以內,成孔過程中若已形成了斜孔,必須及時糾正。方法是將鉆頭提升至開始偏斜處,慢速掃孔削正。
②注意觀察鉆進過程
鉆進時,應隨時注意觀察鉆機操作有無異常。如發現搖晃、跳動或鉆進困難,一般是鉆進時遇到了半軟半硬不均勻土層,或遇到了大孤石、探頭石,應降低鉆進速度,放慢進尺,待穿過不均勻層或硬層后方可正常鉆進。
③正確操作鉆機
鉆機安放應固定牢固,成孔時鉆機架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷。下鉆時,鉆頭中心要對準樁位中心,至土面時,先空轉,再緩緩鉆入土中,觀察和檢查正常后再正式鉆進。鉆進過程中要加強檢查,發現偏斜及時糾正。
4、正確清孔,控制沉渣厚度,保證樁長
鉆桿到達的深度可以反映成孔深度,也決定了樁的長度。鉆孔達到設計要求深度或長度后,應盡量把孔底沉渣撈清,確保樁長,以免沉渣影響樁的承載力。
①控制清渣泥漿,有效清渣
鉆孔達到設計要求深度或長度后,原土造漿成孔的,可用射水法清孔,鉆頭只轉不進,在原位旋轉,繼續注入清水清渣,;注入配制泥漿成孔的,采用循環換漿法清孔,鉆頭也是只轉不進,原位旋轉,繼續注水,用清水換漿清孔。
②正確操作,避免人為形成沉渣
終孔清渣后,需要將鉆孔機具提升出孔。成孔后,孔壁和鉆頭的間隙較小,提升鉆具必須小心,操作應正確,避免人為形成沉渣。
③提高測量精度,控制沉渣厚度
施工中常用的測繩遇水后會收縮,樁深較大時測繩縮水誤差也較大,測量精度較差。為提高測量精度,防止測繩縮水產生誤差,測繩使用前應預濕,然后對長度重新標定,并在使用中經常復核。
三、鉆孔灌注樁成樁階段的質量控制
樁基的成形質量直接影響樁基的設計承載力,嚴重成形不良的樁甚至可能不合格。成樁階段應防止夾泥、斷樁和吊腳樁,保證樁基的成形質量,以滿足樁基的設計承載力。
1、夾泥產生的原因和控制
夾泥是在樁身的混凝土中混進泥土或夾有泥土層。產生夾泥的原因是澆筑混凝土時,孔壁泥土塌下,落在混凝土內。
①混凝土導管保持垂直
成樁混凝土是通過導管水下澆筑的。澆筑混凝土時導管要保持垂直,不要傾斜,防止碰觸孔壁,造成夾泥。
②夾泥的處理
澆筑混凝土時應注意觀測,一旦發生孔壁坍塌,必須立即停止混凝土澆筑。如果泥土坍塌在落在混凝土表面,將混凝土上的泥土清除干凈即可繼續澆筑。
③控制混凝土導管抽拔幅度,防止孔壁塌落。
要控制好混凝土的澆筑操作工藝,抽動導管使混凝土面上升的力度要適中,升降的幅度不能太大,防止大幅度抽拔導管混凝土面急速上升沖刷孔壁,造成孔壁下墜或坍落,造成夾泥。
2、斷樁產生的原因和控制
斷樁,就是樁身混凝土受損不連續,形成間斷。產生斷樁的主要原因有混凝土初灌量不足、混凝土導管滲漏、混凝土導管埋深不足、卡管等,嚴重的夾泥也會產生斷樁。
①計算混凝土初灌量,防止初灌量不足斷樁
混凝土初灌量不足,首次灌注的混凝土無法埋住導管,將產生斷樁。因此,混凝土初灌量應通過計算確定,即使有經驗,也要通過計算換算初灌量與料車的關系,確保初灌量,防止斷樁。
②正確安裝導管,防止導管滲漏斷樁
導管安裝時,每節都必須連接緊密,連接處應放入橡膠墊圈密封,導管使用前應試拼裝。對導管密封性的檢測不能流于形式,才能確實防止施工過程中導管漏水、進水。
③確保混凝土導管埋深
混凝土澆筑過程中要始終保證導管埋深為2-6m,嚴禁將導管提升出混凝土面。施工過程中應隨時探測孔內混凝土面高度,計算導管埋深,正確指揮導管的提升和拆除,發生斷樁。
④斷樁的處理
初灌量不足引起的斷樁,可用導管作為吸管,用空管吸泥的方法將孔內的混凝土吸出,重新澆筑。如果是進水,若混凝土尚未初凝,可將導管重新插入混凝土中,用泥漿泵抽出管內的混凝土,重新澆筑。
四、結束語
在實際工程項目中,在樁位正確、鋼筋和混凝土質量可靠的前提下,嚴格執行灌筑樁施工工藝和規范標準, 對易出現的質量問題施工前采取必要預控措施, 是保證灌注樁質量的關鍵所在。
參考文獻
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