姚金挺
(貴州省公路工程集團有限公司)
鉆孔灌注樁施工具有連續性,一旦某個環節發生了質量問題,那么將會影響到整個工程的施工進度和施工質量。在鉆孔灌注樁施工結束后,會對成樁進行質量檢查,大多是采用超聲波檢查的,但這一環節不涉及開挖驗收,因此對其缺陷的發現不完全,也不徹底。因此,需要對鉆孔灌注樁施工的每個環節進行嚴格的質量控制,確保每個環節的銜接性,這樣才能保證其施工質量以及施工進度。當然,這也需要對鉆孔灌注樁施工的常見質量問題進行總結,并對其產生的原因進行深入分析,這樣才能制定具有可操作性以及針對性的預防措施,下面就對其進行簡單的闡述。
在塌孔之前,孔內會發生一些變化,如水位下降,冒水泡等,產生塌孔水位主要原因有:第一,護筒四周沒有粘結密實,從而出現漏水、滲水現象;第二,沒有立刻向孔內添加泥漿,導致孔外的水位比孔內高;第三,在部分土層,如松散砂層、流砂等,由于施工不到位,如進尺速度沒有控制好,過慢導致進尺在某個土層中停留的時間過長,就會出現空轉現象。
對此,應該采取以下措施進行解決:首先,在護筒的周圍采用粘土分層夯實填密或者是增加護筒埋深深度;其次,及時向孔內添加一定的泥漿,這樣可以保證孔內的水位高于孔外的水位;再次,如果孔外的添加物進入孔內后,就不能很好地解決塌孔的問題,所以在采取措施的同時,應該要注意控制施工速度,還要采用質量比較高的泥漿;然后,也是最為重要的,就是在發現有塌孔征兆時,應該派遣相關工作人員對塌孔現場進行確認,查明塌孔的具體位置,然后和其他施工部門相互協調,將后續的施工任務安排妥當。需要注意的是,回填的土質,一般都會填至高于塌孔處的1 ~2 m,如果情況非常危急,那么應該將孔全部填實,再重新鉆孔。
對灌注樁承載能力影響最大的就是孔底沉渣,所以,清除孔內雜物是非常必要的。清孔的基本原理如下:利用泥漿的流動性對鉆孔底部的沉渣造成一定的沖擊力,這種外部作用力可以使得沉渣中部分物質處于半懸浮狀態,這樣就可以借助泥漿的粘附力吸附這些物質。造成孔內的沉渣過多一般是由于以下兩方面:一方面,清孔時間過短,且當沉渣量超出允許范圍時,沒有及時進行二次清孔;另外一方面,泥漿的比重較小,不能對孔內底端的沉渣造成足夠強的沖擊力,這樣就不能使沉渣中的泥塊、砂礫等懸浮起來。
如果想有效避免孔底的沉渣量過多,就必須采取以下措施防治:第一,在鉆孔完全成型后,提高鉆頭的高度,通常要提高10 ~20 cm,盡量保持慢速空轉狀態,清孔的時間盡量超過半個小時;第二,選用性能比較好的泥漿,要嚴格控制泥漿的比重和粘度,不能用清水置換;第三,在吊放鋼筋籠,需要將鋼筋籠的中心和樁的中心保持在同一水平線上,這樣可以減少混凝土碰撞孔壁,要適當地加快鋼筋籠接頭的對接速度,減少空孔的時間,這樣還可以減少沉渣;第四,在鋼筋籠下放完畢之后,要及時檢查孔內的沉渣量,必要時需要進行導管內的二次清孔。
鋼筋籠安裝完成后,如果沒有除設計圖定位裝置以外的加強定位,那么就會使得因混凝土的澆筑上升,使得鋼筋籠會被混凝土澆筑上升產生的浮力向孔口方向置頂。當灌注混凝土時,澆筑進度過快,混凝土上升太快,導致鋼筋籠上浮;亦因為混凝土灌注超過了一定的范圍,就會造成導管的埋深比較深,再加上上層混凝土的澆筑時間過長,已經基本初凝,其表面逐漸堅硬,混凝土和鋼筋籠之間具有一定的握裹力,這時導管底端不能及時提升鋼筋籠,混凝土在導管流出后會以一定的速度向上頂升,帶動整個鋼筋籠上浮。
針對這一問題的防治措施為:其一,準確定位鋼筋籠初始的下放位置,可直接固定孔口;其二,為防止鋼筋骨架上浮,混凝土頂面距鋼筋骨架底部1 m 左右時,應減慢混凝土的灌注速度,混凝土頂面上升距鋼筋骨架底部3 m 以上時拔除導管,使導管底口高于鋼筋骨架底部2 m 以上后,再以正常速度灌注混凝土;其三,在混凝土灌注的過程中,應該隨時觀察混凝土澆筑的位置以及導管的埋深,當混凝土已經超過了鋼筋籠的底部,那么應該調高導管,導管在混凝土面的埋深控制在2 ~4 m,且不能超過混凝土表面;其四,當鋼筋籠處于不斷上浮狀態時,需要停止混凝土灌注動作,再計算導管的埋深和測量混凝土的標高,然后提升導管,這樣上浮現象即可解決。
導致斷樁的原因如下。(1)在灌注水下部分的混凝土時,混凝土達不到強度要求,其充盈系數也比較低,原料中的顆粒比較大,容易出現離析現象,嚴重時則會導致導管滲水。(2)灌注過程中由于灌注速度和時間控制不佳,導致孔內出現了混凝土結塊直接導致管內堵塞。(3)混凝土初凝結束,后續注入的混凝土破壞了頂層,直接和導管四周的泥漿相融合。(4)在澆筑混凝土的同時,需要不停地抽動導管,但是偶爾會出現停電或者是待料,從而導致管內沉渣問題嚴重。
(5)導管密封性比較差,注入的混凝土水灰比不合理,管內的混凝土不能有效凝固。
遇到斷樁的問題,需要采取以下措施解決。為了防止斷樁、夾泥或者是堵管的現象發生,在鉆孔成型之后,需要對其進行檢查,特別是孔內的沉渣情況,然后根據孔內的情況決定是否要向孔內添加混凝土。此外,也需要避免孔底的沉渣超出了相關的施工要求。首先,在確定需要向內灌注混凝土的時候,需要事先計算混凝土的用量,這就需要測量孔的尺寸,然后根據測量數據計算出初次灌注所需的量;其次,要合理地確定混凝土的配合比,要確保混凝土具有一定的流動性以及和易性,坍落度也需要滿足相關的規定;然后,在灌注混凝土的過程中,需要實時測量混凝土的相關數據,如混凝土表面的標高和導管的埋深,從而提高導管功能,通常情況下,導管的埋深保證在2 ~4 m,不宜大于5 m 和小于1 m,切忌導管的底端突出于混凝土表面;最后,當灌注到一定程度時,即距樁頂標高的8 ~10 m,就要調整坍落度,將其降低至12 ~16 cm,這樣做的目的是提高樁身上部混凝土的性能。需要注意的是,在施工過程中,應該要嚴格控制灌注施工工藝,不能大幅度或者多次抽動導管,從而使得混凝土體不斷地沖擊著孔壁,因為一旦沖動幅度過大,就會造成孔壁的下沉或者是坍落,以致樁身夾雜著污泥。在灌注混凝土的過程中,每次灌注的混凝土量一般為2 m3,這樣做的目的是保證混凝土自身的充盈系數滿足工程施工相關要求。與此同時,需要實時做好澆筑原始記錄,方便在日后對施工質量問題進行原因調查時,可以根據澆筑原始記錄或施工日志就來準確判斷出樁身的問題。
綜上所述,雖然大直徑鉆孔灌注樁施工技術已經取得了較大的進步和發展,但是仍然存在許多問題亟待解決,如果不及時處理,就會嚴重影響到整個建筑工程的施工進度以及施工質量,甚至威脅到相關施工人員的生命安全,一旦發生重大安全事故,那么將會造成不可估量的經濟損失,威脅到施工企業的名譽和形象,不利于企業的可持續發展。因此,需要加強技術研究力度,完善鉆孔灌注樁施工技術。同時,在施工的每個環節,嚴把質量關,這樣才能保證施工的連續性和工程的整體質量。
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