談大直徑挖孔灌注樁施工質(zhì)量控制

張家輝 齊 震

(沈陽軍區(qū)司令部工程科研設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽 110162)

談大直徑挖孔灌注樁施工質(zhì)量控制

張家輝 齊 震

(沈陽軍區(qū)司令部工程科研設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽 110162)

結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)濕陷性黃土地基的特點(diǎn)，采用大直徑挖孔灌注樁進(jìn)行施工，并對(duì)施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行了闡述及分析，以期采取有效的控制方法，確保工程堅(jiān)固、穩(wěn)定、安全、耐久。

大直徑挖孔樁，施工質(zhì)量，控制

遼寧西部某工程地基土是濕陷性黃土。建筑在濕陷性黃土地基上的建筑物，如果設(shè)計(jì)、施工都未采取防止?jié)裣莸拇胧褂眠^程中受到水(雨水，生產(chǎn)、生活廢水)的浸濕，建筑物會(huì)下沉(陷)，輕則開裂，重則傾斜、倒塌。究其原因：濕陷性黃土俗稱大孔土，與其他黃土都屬粘性土，但性質(zhì)上有所不同。濕陷性黃土在天然狀態(tài)下，具有肉眼可見的大孔隙，并常有由于生物作用形成的管狀孔隙，天然剖面呈豎直節(jié)理；干燥時(shí)呈淡黃色，濕潤時(shí)呈褐黃色。土樣浸水后，很快就崩解，同時(shí)有氣泡冒出水面。在干燥狀態(tài)下，由于土質(zhì)具有垂直方向分布的小管道，幾乎能保持豎直的邊坡。濕陷性黃土受水浸濕后，結(jié)構(gòu)迅速破壞，產(chǎn)生嚴(yán)重的沉陷，因此，建筑物也隨之下沉而破壞。

鑒于此，此建筑物的基礎(chǔ)采用大直徑挖孔灌注樁基礎(chǔ)。其特點(diǎn)：

大直徑挖孔灌注樁，施工簡便，速度快，無振動(dòng)和噪聲影響，可避免接樁、截樁和縮頸斷條等影響，并可以隨時(shí)檢驗(yàn)地質(zhì)情況；其承載力高，造價(jià)低，沉降量小，可在狹窄場地和冬季施工。大直徑挖孔灌注樁在該地區(qū)被普遍采用。然而由于受施工隊(duì)伍素質(zhì)的影響，目前存在著不按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，造成樁基達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，樁身混凝土質(zhì)量差，鋼筋籠變形等質(zhì)量通病。以上問題如不能妥善解決，將直接影響建筑物的安全和使用壽命。因此，嚴(yán)格控制施工過程中的質(zhì)量非常重要。本文僅就大直徑挖孔灌注樁施工中塌孔、孔底虛土多、鋼筋保護(hù)層厚度偏差超過規(guī)定、樁身混凝土質(zhì)量差等工程質(zhì)量通病及防治方法分述如下。

1 塌孔

1)現(xiàn)象：成孔后孔壁局部塌落。

2)原因分析。

a.在有砂卵石或流塑質(zhì)淤泥質(zhì)土夾層中成孔，這些土層不能直立而塌落。

b.在擴(kuò)大端開挖時(shí)，產(chǎn)生塌落。

3)預(yù)防塌孔措施及方法。

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，施工前應(yīng)做試成孔，數(shù)量不得少于兩個(gè)，以便

核實(shí)地質(zhì)情況，檢驗(yàn)所選的設(shè)備，施工工藝及技術(shù)措施是否適宜，是否能按要求成孔。若出現(xiàn)塌孔應(yīng)分別采用簡易護(hù)筒、混凝土護(hù)壁、鋼沉管護(hù)壁法等。

a.簡易擴(kuò)筒法：適用于深度不大于8 m的樁，孔徑不大于1.2 m的樁孔。護(hù)筒一般由不小于3 mm厚鋼板焊成。可做分段組合式，護(hù)筒垂直度要好，外表應(yīng)光滑平整，便于下放和提升，如圖1所示。

b.沉管護(hù)壁法：在成孔擴(kuò)大端時(shí)，如產(chǎn)生塌落，可采用沉管護(hù)壁，將樁孔開挖直徑與擴(kuò)大端直徑相同。套筒用不小于3 mm的鋼板制成，可采用組合式，套筒應(yīng)光滑平整，垂直度要好，易于下放和提升，見圖2。

c.混凝土護(hù)壁法：適用于持力層及其以上較松散的土層。混凝土護(hù)壁一般每節(jié)以1 m長為宜，為便于澆筑和接槎嚴(yán)密，壁厚可上厚下薄，平均厚度一般不小于10 cm。當(dāng)孔徑大于1.2 m或樁孔的附近有荷載時(shí)，應(yīng)視具體情況適當(dāng)加厚。模板可用2塊～4塊弧形鋼板拼裝而成。護(hù)壁用C15細(xì)石混凝土現(xiàn)場澆筑。其坍落度不宜小于15 cm，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到4 000 kN/m2以上時(shí)方可拆模。在靠近高大建筑物或重荷載處應(yīng)在混凝土壁中加早強(qiáng)劑。護(hù)壁外如出現(xiàn)空隙，則應(yīng)用粗砂、礫砂等填實(shí)，必要時(shí)應(yīng)用水泥漿灌實(shí)，見圖3。

2 孔底虛土多

1)現(xiàn)象：成孔后孔底虛土過多，超過規(guī)范所規(guī)定的要求。以端承力為主的樁嚴(yán)禁大于10 cm，擴(kuò)大端鍋底坑不明顯。

2)原因分析：松散填土或含有大量爐灰、磚頭、垃圾等雜物的土層及流塑淤泥、松散砂、砂卵石、卵石夾層等，成孔后或成孔過程中土體容易塌落。

a.孔口的土沒有及時(shí)清理干凈，甚至在孔口周圍堆積有大量挖出的土，受擾動(dòng)后回落。

b.成孔后，孔蓋沒蓋好或在蓋板上有人或車輛行走，孔口土被擾動(dòng)而掉入孔內(nèi)。

c.放混凝土串筒，溜管，振動(dòng)溜管或鋼筋籠時(shí)，孔口土或孔壁土被碰掉入坑內(nèi)。

d.成孔后沒有及時(shí)澆筑混凝土，被雨水沖刷或浸泡。

e.超挖部分或回落的持力層土未清除，持力層未做成鍋底形。

3)預(yù)防措施及治理方法。

a.挖孔挖出的土應(yīng)及時(shí)清理，防止孔口土回落孔底。

b.成孔后，盡可能防止人或車輛在孔口蓋上行走，避免雨水或施工用水灌入孔內(nèi)。

c.混凝土串筒、溜管，振動(dòng)溜管應(yīng)豎直放入孔中，小心輕放，防止把孔壁碰塌掉到孔底。

d.根據(jù)孔壁塌落情況，采取護(hù)壁、套筒等防護(hù)措施。

e.在澆筑混凝土前，應(yīng)逐坑進(jìn)行檢查。鍋底坑必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外虛土厚度不應(yīng)超過10 cm。試驗(yàn)證明：樁頭不形成鍋底坑，其承載力將降低20%以上。

3 鋼筋保護(hù)層厚度偏差超過規(guī)定

1)現(xiàn)象：保護(hù)層厚度超過允許范圍，即水位以上混凝土樁-5 mm～+10 mm，水位以下混凝土樁+10 mm～+20 mm。

2)原因分析：

a.鋼筋籠直徑超過允許的偏差，而造成鋼筋籠保護(hù)層產(chǎn)生偏差。

b.在運(yùn)輸、吊裝時(shí)發(fā)生彎曲、變形。

c.加強(qiáng)鋼筋數(shù)量不足，直徑不夠。

3)預(yù)防措施及治理方法。

a.鋼筋籠制作時(shí)嚴(yán)格按圖施工，確保加強(qiáng)鋼筋的直徑滿足圖紙要求，避免出現(xiàn)橢圓形。

b.鋼筋籠可分段或整體制作，每段長度以4 m～6 m為宜。

c.在鋼筋籠上每隔1.5 m左右裝混凝土塊或墊層、定位筋等。在搬運(yùn)鋼筋籠時(shí)應(yīng)采取措施，防止扭轉(zhuǎn)、彎曲、變形。

d.安裝鋼筋籠時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)孔位吊直扶穩(wěn)，緩緩下放。下放到位后應(yīng)立即固定，兩段鋼筋籠連接應(yīng)在孔口上先行焊接。

4 樁身混凝土質(zhì)量差

1)現(xiàn)象：樁身表面有蜂窩、孔洞、樁身夾土、分段級(jí)配不均勻。

2)原因分析：

a.混凝土灌注后，沒有按操作工藝邊灌邊振搗，或只在樁頂部振搗，使混凝土不密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩孔洞現(xiàn)象。

b.澆筑混凝土?xí)r，孔壁受到振動(dòng)使孔壁塌落，同混凝土一起澆入孔中，造成樁身夾土。

c.鋼筋籠與樁不等長時(shí)，混凝土澆筑一半后放鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁使土掉入孔內(nèi)，再繼續(xù)澆筑混凝土，造成樁身夾土。

d.每罐混凝土的攪拌時(shí)間或加水量不一致，造成坍落度不均勻，和易性不好；混凝土澆筑高度超過2 m，未采取措施，故混凝土有離析現(xiàn)象，使樁身出現(xiàn)分段不均勻的情況。

e.拌制混凝土的水泥過期，骨料含泥量大或不符合要求，混凝土配合比不當(dāng)，造成樁身強(qiáng)度低。

f.冬季施工的混凝土未采取加熱保溫措施。

3)預(yù)防措施及治理方法。

a.嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，邊澆筑、邊振搗。

b.保證混凝土和易性；嚴(yán)禁把土及雜物混合在混凝土中一起澆入孔內(nèi)。

c.澆混凝土前必須先把鋼筋籠放到位，固定好。

d.為防止混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，必須做到計(jì)量準(zhǔn)確。當(dāng)澆筑高度超過2 m時(shí)，應(yīng)采用串筒，溜管或振動(dòng)溜管，不能直接倒入。

e.在冬季施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行冬季施工規(guī)定。做到水泥標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)，混凝土出罐溫度不宜低于10 ℃，入模溫度不低于5 ℃，也可根據(jù)具體情況加防凍劑和早強(qiáng)劑，在凍層以上應(yīng)采取保溫養(yǎng)護(hù)措施。

樁基工程屬于地下隱蔽工程，目前尚無正確、可靠、快速的測試方法，因此，在施工時(shí)，必須把可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題考慮周全，提出切實(shí)有效的措施，把好工程質(zhì)量控制，確保工程堅(jiān)固穩(wěn)定，安全耐久的使用壽命。

[1] 劉玉璽.鋼筋混凝土灌注樁施工技術(shù)探究[J].黑龍江科技信息,2014(4)：62.

[2] 張 瑛.淺論挖孔灌注樁施工工藝及安全技術(shù)措施[J].遼寧建材,2009(3)：263-265.

[3] JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[4] 李曄東.談大直徑鉆孔灌注樁(后注漿)在工程中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013，39(15)：53-54.

Discussion on construction quality control of large diameter bored piles

ZHANG Jia-hui QI Zhen

(EngineeringandResearchDesignInstitute,ShenyangMilitaryAreaCommandDepartment,Shenyang110162,China)

Combining with the engineering examples, in view of the lower characteristics of collapsible loess, using large diameter bored pile to construction, this paper elaborated and analyzed the construction quality control measures, in order to take effective control methods, ensured the engineering firm, stable, safe, durable.

large diameter bored pile, construction quality, control

2014-07-13

張家輝(1980- )，男，工程師； 齊 震(1974- )，男，高級(jí)工程師

1009-6825(2014)27-0085-02

TU473.1

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