鉆孔樁水下混凝土灌注施工質(zhì)量控制

張 永 宏

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

鉆孔樁水下混凝土灌注施工質(zhì)量控制

張 永 宏

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

針對(duì)鉆孔樁水下混凝土灌注施工常見(jiàn)的導(dǎo)管卡管、鋼筋籠上浮、孔壁坍塌、斷樁等問(wèn)題進(jìn)行了分析，從混凝土配制、運(yùn)輸、澆筑、鋼導(dǎo)管制作安裝等方面提出了質(zhì)控措施，以確保施工質(zhì)量。

鉆孔樁，灌注，質(zhì)量控制，混凝土，澆筑

鉆孔樁水下灌注混凝土一般采用泵送商品混凝土直升導(dǎo)管施工法，混凝土是通過(guò)導(dǎo)管依靠重力下落和泵送產(chǎn)生的沖擊力，進(jìn)入首批混凝土下面，由下而上頂托水泥漿和首批混凝土上升，完成全部混凝土的澆筑。這種施工方法不需要降水、施工安全、速度快，但由于混凝土在水和泥漿下施工，具有很大的隱匿性，常會(huì)出現(xiàn)一些影響質(zhì)量的問(wèn)題，施工中必須做好質(zhì)量控制工作，否則，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)造成很大的質(zhì)量隱患。

1 常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題

1)導(dǎo)管卡管。主要原因有混凝土坍落度過(guò)小，流動(dòng)性差，夾有大石塊，混凝土離析，粗骨料集中導(dǎo)致堵塞；出現(xiàn)機(jī)械故障或其他原因使得混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)久，或灌注時(shí)間持續(xù)過(guò)長(zhǎng)，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝，增大了管內(nèi)混凝土下落的阻力，混凝土堵在管內(nèi)。2)鋼筋籠上浮。主要原因有全護(hù)筒上拔、導(dǎo)管提升時(shí)鉤掛了鋼筋籠；鋼筋籠在孔口未進(jìn)行固定，或固定不牢；混凝土灌注的速度過(guò)快，使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)造成的。3)孔壁坍塌。主要原因有孔內(nèi)水位差減小，原有的靜水壓力不能保持，護(hù)筒底部孔壁漏水，造成孔內(nèi)水位降低；樁孔周圍堆放重物或存在有機(jī)械振動(dòng)情況。4)灌短樁頭。主要有混凝土接近完成時(shí)，泥漿過(guò)稠，在測(cè)錘測(cè)探混凝土澆筑面時(shí)，不易判別漿渣面還是混凝土面；或由于測(cè)錘太輕，沉不到混凝土的表面，發(fā)生誤判，終止混凝土澆筑后形成短樁頭；混凝土澆筑時(shí)，由于塌孔未被發(fā)現(xiàn)，使得測(cè)錘達(dá)不到混凝土澆筑面，造成誤判，形成短樁頭。5)斷樁。主要原因由于清孔不徹底，或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，首批混凝土已初凝，流動(dòng)性降低，續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，在兩層混凝土中夾有泥渣，形成斷樁；導(dǎo)管接頭不嚴(yán)、焊縫破裂，泥漿浸入混凝土內(nèi)，在樁身混凝土內(nèi)形成不凝固體，形成斷樁；導(dǎo)管提升過(guò)猛，或測(cè)探錯(cuò)誤，導(dǎo)管底口超出原混凝土面，在樁身中形成泥渣夾層，形成斷樁；導(dǎo)管埋入混凝土過(guò)深，導(dǎo)管內(nèi)外混凝土已初凝，使導(dǎo)管與混凝土間摩阻力過(guò)大，或提管過(guò)猛將導(dǎo)管拉斷后夾入泥渣，形成斷樁。

2 質(zhì)量控制措施

2.1 質(zhì)量管理

1)建立健全施工現(xiàn)場(chǎng)水下混凝土灌注質(zhì)量管理制度，加強(qiáng)培訓(xùn)教育工作，提高操作人員的質(zhì)量意識(shí)。2)施工前，應(yīng)編制詳細(xì)可行的水下灌注混凝土施工方案，并要嚴(yán)格執(zhí)行，以保證施工質(zhì)量。3)選派專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)度指揮，加強(qiáng)與攪拌站的溝通和協(xié)調(diào)，保證施工順利連續(xù)進(jìn)行。4)灌注過(guò)程中，應(yīng)選派專人負(fù)責(zé)測(cè)探和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察工作，及時(shí)測(cè)探混凝土澆筑面的位置，監(jiān)察孔壁穩(wěn)定和孔內(nèi)水頭情況，發(fā)現(xiàn)有發(fā)生問(wèn)題的跡象時(shí)，應(yīng)該立即采取措施進(jìn)行預(yù)防。5)嚴(yán)格施工質(zhì)量檢查驗(yàn)收，做好自檢、交接檢查，合格以后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師核檢，上道工序不合格，嚴(yán)禁進(jìn)入下道工序施工。

2.2 混凝土的配制

1)水下灌注所需的混凝土應(yīng)具有良好的和易性，混凝土的配合比需經(jīng)試驗(yàn)室試配后確定。2)水泥一般選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，用量不少于360 kg/m3(當(dāng)摻入粉煤灰后可適量減少)，初凝時(shí)間不早于2.5 h，強(qiáng)度不低于42.5，砂宜選用中砂，砂率宜為 40%～50%，石子選用青碎石，粒徑不應(yīng)大于40 mm。3)混凝土應(yīng)具有良好的流動(dòng)性，宜摻加外加劑，坍落度宜為180 mm～220 mm。

2.3 混凝土的運(yùn)輸

在樁孔水下澆筑混凝土過(guò)程中，攪拌站應(yīng)配備足夠的攪拌運(yùn)輸車輛，并合理調(diào)度，確保混凝土澆筑連續(xù)施工，不得間斷，同時(shí)在運(yùn)輸和停歇待澆時(shí)，要保持混凝土連續(xù)攪拌，以保證混凝土的均勻性和工作性。

2.4 鋼導(dǎo)管的制作與安裝

1)鋼導(dǎo)管宜采用成品導(dǎo)管，需分節(jié)制作，便于拆裝和搬運(yùn)，壁厚不小于3 mm，直徑宜為200 mm～300 mm，制作偏差不應(yīng)超過(guò)2 mm。2)自制鋼導(dǎo)管應(yīng)除銹，刷防銹漆兩遍，保證內(nèi)壁圓滑、順直、光潔和無(wú)局部凹凸，接頭應(yīng)采用快速接頭。3)鋼導(dǎo)管應(yīng)具有良好的嚴(yán)密性，在使用前，應(yīng)進(jìn)行試拼、試壓，試水壓力可按0.6 MPa～1.0 MPa控制。4)導(dǎo)管吊放時(shí)，應(yīng)位置居中、軸線垂直、穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為0.3 m～0.5 m。

2.5 混凝土的澆筑

1)進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)。混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)對(duì)其坍落度和均勻性進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)坍落度損失較大不能滿足施工要求時(shí)，可在罐車內(nèi)加入適量的與原配合配同成分的減水劑，并快速旋轉(zhuǎn)攪拌均勻，但是減水劑的加入量應(yīng)事先由試驗(yàn)確定。如二次拌和仍達(dá)不到要求，堅(jiān)決不得使用。2)首批混凝土的灌注。a.混凝土澆筑前，應(yīng)對(duì)孔底沉渣厚度再一次進(jìn)行測(cè)量，如厚度超過(guò)規(guī)定，可用噴射法向孔底噴射，使沉渣懸浮，然后立即灌注混凝土。b.首批灌注混凝土的數(shù)量需經(jīng)計(jì)算確定，必須滿足導(dǎo)管首次埋置深度和充填導(dǎo)管底樁孔的需要，導(dǎo)管一次埋入混凝土以下不應(yīng)少于0.8 m。c.導(dǎo)管上口設(shè)置的漏斗必須具有足夠的容量，能夠滿足儲(chǔ)備首批混凝土數(shù)量的要求。d.澆筑前，漏斗下口應(yīng)設(shè)置塞式隔水栓，下襯墊一至兩層塑料布，并用細(xì)鋼絲引出，既可以防水，又可以向上迅速拔出。3)混凝土的澆筑。a.首批混凝土下落后，必須連續(xù)澆筑，要經(jīng)常對(duì)孔內(nèi)的混凝土澆筑面進(jìn)行探測(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整導(dǎo)管的埋深。混凝土澆筑面探測(cè)一般采用測(cè)深錘法，混凝土灌注初期，首批混凝土的坍落度大，到灌注后期，首批混凝土的坍落度越來(lái)越小，測(cè)錘沉入混凝土的深度越來(lái)越小，因而測(cè)錘不宜過(guò)輕，一般錘重不宜小于40 N，以停留在混凝土面或沉入混凝土面下10 cm～20 cm為宜。b.在混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)管埋入已澆的混凝土內(nèi)越深，混凝土向樁孔內(nèi)四周擴(kuò)散的效果就越好，混凝土應(yīng)越密實(shí)，表面就越平坦，但是埋深過(guò)大又可能導(dǎo)致混凝土在管內(nèi)流動(dòng)不暢，發(fā)生堵管現(xiàn)象，一般情況下，導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度宜為2 m～6 m，而且提升用力要均勻。c.混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)管的提拔速度和單樁澆筑時(shí)間，每根樁的灌注時(shí)間應(yīng)按首批混凝土的初凝時(shí)間進(jìn)行控制。d.從開(kāi)始澆灌到導(dǎo)管底口高于鋼筋籠底1 m之間，應(yīng)放慢混凝土灌注速度。直至上升到骨架底口4 m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于底部2 m以上，此時(shí)可以恢復(fù)正常的灌注速度。e.在澆筑過(guò)程中，應(yīng)保持樁孔內(nèi)水頭，以防坍孔。f.使用全護(hù)筒灌注時(shí)，護(hù)筒的底部應(yīng)始終控制在混凝土面以下，隨著導(dǎo)管的提升，逐步上拔護(hù)筒。4)樁頂混凝土的澆筑。a.混凝土澆筑接近樁頂時(shí)，應(yīng)認(rèn)真核對(duì)混凝土灌注數(shù)量，控制最后一次澆筑量，以確定混凝土的灌注數(shù)量是否正確。同時(shí)用鐵盒取樣器插入可疑層位，取樣后詳細(xì)判別混凝土層面的位置。混凝土超灌高度宜為0.8 m～1.0 m。b.混凝土灌注至超灌高度后，不要立即拔除導(dǎo)管，宜將導(dǎo)管上下移動(dòng)，可起到振動(dòng)作用，5 min后，可以緩慢向上拔出。拔出時(shí)應(yīng)避免過(guò)快，以防樁頭空洞及夾泥。

2.6 超灌樁頭鑿除

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，破除樁頭，去除松散層，鑿除樁頭后，暴露的樁頂混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)。

2.7 樁身質(zhì)量檢驗(yàn)

1)樁基需及時(shí)進(jìn)行成樁質(zhì)量檢驗(yàn)，確保其承載力、樁身混凝土質(zhì)量符合要求。2)承載力檢驗(yàn)一般采用靜載荷試驗(yàn)方法，檢驗(yàn)樁數(shù)不少于總數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根，當(dāng)總數(shù)少于50 根時(shí)，不應(yīng)少于2根。3)樁身質(zhì)量檢驗(yàn)一般采用低應(yīng)變法或聲波透射法。設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，地質(zhì)條件復(fù)雜、成樁質(zhì)量低的灌注樁，不應(yīng)少于總檢驗(yàn)數(shù)量的30%，且不應(yīng)少于20根；其他樁基不應(yīng)少于總檢驗(yàn)數(shù)量的20%，且不應(yīng)少于10根，且每根柱子承臺(tái)下不少于1根。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔成孔水下灌注混凝土施工，由于其施工環(huán)節(jié)多、工藝復(fù)雜，許多因素均會(huì)影響到樁基混凝土的施工質(zhì)量。在施工中，應(yīng)對(duì)樁基施工全過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確保施工質(zhì)量。

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Underwater concrete pouring construction quality control of bored pile

ZHANG Yong-hong

(ShanxiHongxiaBuildingEngineering3rdCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper analyzes common underwater concrete pouring construction problems of bored pile including pipe failure, steel cage up-floating, hole wall collapse and broken pile and so on, and puts forward quality control measures from aspects of concrete preparation, transportation, pouring and steel tube prefabrication, with a view to guarantee construction quality.

bored pile, perfusion, quality control, concrete， pouring

1009-6825(2014)07-0222-02

2013-12-26

張永宏(1968- )，男，工程師

TU753

A