尚祖芳
【摘 要】闡述了鉆孔灌注樁基礎施工質量的影響因素;根據實際施工經驗,針對問題就其預防和控制措施進行了探討。
【關鍵詞】鉆孔灌注樁基礎;施工質量;控制措施
鉆孔灌注樁系地下隱蔽工程,影響其質量的因素較多,而且控制難度較大,若忽視就可能產生質量問題和事故,造成經濟損失和工期延誤。根據從事灌注樁工程施工的經驗和體會,針對水下混凝土灌注中的堵管、鋼筋籠上浮、斷樁等質量問題,控討了有關預防和處理的控制措施,供施工過程中參考。
一、導管堵塞
在灌注混凝土開始或過程中都有可能發生堵管現象,主要原因一般有以下幾種。
(1)導管變形,影響隔水塞通過。
(2)制作的隔水塞不符合要求,直徑過大卡住導管;或直徑過小,灌注混凝土離析,粗骨料進入隔水塞和導管內壁之間卡住。
(3)初灌注時因導管下端距孔底間隙太小,混凝土流動不暢而堵管。
(4)拌和混凝土離析嚴重,或灌注過程中導管漏水,混凝土受水沖洗后離析,粗骨料集中在一起而堵管。
(5)拌合混凝土坍落度過小,流動性差或因停電等原因暫停灌注時間過長,使混凝土在管內停留時間過長而失去流動性,從而產生與管壁較大的摩阻力而堵塞導管。
(6)灌注時間過長,表層混凝土已過初凝時間,開始硬化。
為了防止情況(1)和(2)的發生,隔水塞應制作規范,組裝導管時要仔細認真檢查導管內壁有無局部凹凸,導管出口是否向內翻轉;檢查導管連接處密封用的橡皮墊是否突出內壁。為了防止情況(4)和(5)的發生,應嚴格控制粗骨料規格、混凝土坍落度和拌合時間,保證混凝土的質量。為了防止情況(6)的發生,應晝量縮短灌注時間,若暫停灌注,應在保證埋管深度的前提下經常上下小范圍提動導管,以免混凝土失去流動性堵塞導管。
一旦出現堵管,要具體分析其發生的原因,對于由于混凝土質量、隔水塞等原因堵管,可能粗長鋼筋或竹桿疏通管內混凝土,用鐵錘敲振導管處理。
二、鋼筋籠上浮
造成鋼筋籠上浮的原因如下:
(1)混凝土質量差。易離析的、初凝時間不夠的、坍落度損失大的混凝土,都會使混凝土面上升至鋼筋籠底端時鋼筋籠難以插入混凝土面而造成上浮、有時混凝土面已升至鋼筋籠上一定高度時,表層混凝土開始發生初凝結硬,也會攜帶鋼筋籠上浮。
(2)鋼筋籠孔口固定不牢,未用電焊進行固定。
(3)提升導管過猛,不慎掛住鋼筋籠造成上浮。
(4)混凝土面到達鋼筋籠底部時,導管埋深過淺,灌注量過大,混凝土對鋼筋籠的上沖力過大。
預防鋼筋籠上浮,關鍵是要嚴格細致地下好鋼籠,并將其牢固地綁或點焊于孔口。下放導管時,應使導管順樁孔中心位置而下。在灌注過程中,當混凝土接近鋼筋籠下段時,要徐徐灌注混凝土,一般灌注速度控制在10m3/h左右,以減少混凝土對鋼筋籠向上的沖力。特別注意導管出口與鋼筋籠底口不得齊平,一般導管出口要低于鋼筋籠不小于1.5m或高于鋼筋籠底不小于1m。混凝土應嚴格按配合比配制,灌注要連續進行,并保證在首批初凝時間內完成整根樁的全部灌注工作。
三、斷樁或夾層
斷樁是指樁身混凝土在某一部位出現不連續或某一部位的混凝土嚴重變質,致使整根樁承載力大幅度下降,甚至不能使用,是嚴重的質量事故。產生斷樁的原因如下:
(1)灌注時測深不準或計算錯誤將導管提升過高,以致導管底部脫離混凝土層。
(2)灌注作業因故中斷過久,表層混凝土失去流動性,而繼續灌注的混凝土頂破表層而上升,將有浮漿泥渣的表層覆蓋包裹,形成斷樁。
(3)灌注過程中,混凝土堵管或導管嚴重漏水不得不將導管拔出。
(4)突然停電,機械故障或突降暴雨等無法預測情況發生,使中途停頓時間太長,不得不將導管提離混凝土而形成斷樁。
對斷樁事故關鍵在于預防。灌注前要對各個作業環節和崗位進行認真檢查,制訂有效的預防措施。灌注中嚴格遵守操作規程,保證灌注作業連續緊湊有條不紊;反復細心探測混凝土面,并用理論方法計算出混凝土面高度,比較后取混凝土面低的作為拆卸導管的標準;導管提升應勻速、平穩,慢慢起升;控制灌注時間在適當的范圍內。要保證設備的正常工作,并有備用設備;灌注前通知配電部門,保證灌注時供應用電;要注意天氣預報,合理安排灌注時間。
當灌注過程中導管因上述原因而形成斷樁,如混雜泥漿的混凝土層不厚,能將導管插入并穿透此層到達完好的混凝土內時,則重新插入導管。但灌注前均應將進入導管內的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能將導管內的水完全抽干,續灌的混凝土配合比應增加水泥量提高稠度,以后的混凝土可恢復正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深,且尚未初凝時,可在導管底部設置隔水塞,將導管重新插入混凝土內,導管上面再加重量,以克服水的浮力,導管內裝滿混凝土后,稍提導管,利用混凝土自身重力將底塞壓出,然后繼續灌注。
斷樁位置較深,斷樁處承受的彎距不大,且斷樁處以上已灌注混凝土時,可用壓漿補強的方法處理。做法是:①先用小型鉆孔機沿樁身鉆一探孔,探明斷樁位置,另在探孔不遠處,再沿樁身鉆一孔。一個用作過漿孔,另一個用作出漿孔,孔深要求達到補強位置以下至少1m。②用高壓水泵向一個孔內壓入清水,壓力不宜小于0.5Mpa~0.7Mpa,將夾泥和松散的混凝土碎碴從另一個孔中沖出來,直到排出清水為止。③用壓漿泵壓漿,第一次壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿(宜用425#水泥),進漿管應插入鉆孔1m以上,用麻絮填塞進漿管周圍,防止水泥漿從進漿管口冒出,等孔內原有清水從出漿口壓出后,再用水灰比0.5的濃水泥漿壓入;為使漿液得到充分擴散,應壓一陣,停一陣,當濃漿從出漿口冒出時,停止壓漿,用碎石將出漿口封填,并用麻袋堵實。④最后用水灰比0.4的水泥漿壓入,并增大灌漿壓力至0.7Mpa~0.8Mpa,穩壓悶漿20min~25min,壓漿工作即可結束。待水泥漿硬化后,應再作一次鉆孔取芯,檢查補強效果,如斷樁、夾泥情況排除,認為合格后,方可交付使用。
四、結語
鉆孔灌注樁質量事故引發的后果相當嚴重,因此施工單位在施工中應加強管理,采取科學的施工方案和切實可行的備用方案。只有嚴格按照規范、規程操作,加強監督檢測,才能避免質量事故或把質量事故降低到最小限度。
【參考文獻】
[1]陳士忠. 淺談鉆孔灌注樁施工常見質量問題及防治措施[J]. 北方交通, 2011,(05).
[2]安麗榮.鉆孔灌注樁與水泥土攪拌樁支護體系在軟土基坑中的應用[D].石家莊經濟學院,2014.