劉天書
遼寧省建筑設計研究院巖土工程有限責任公司 遼寧沈陽 110005
在預制樁的施工過程中,最容易出現的問題是樁身的破壞和樁頂的破壞。在巖土工程中,錘擊基礎法通常用于實施樁基礎施工:當預制樁下沉時,存在樁體傾斜和移位的現象。樁尖的土壤質量沒有明顯的變化,但是當樁倒入時,填充速度突然增加,并且引起了樁錘現象。在樁基的預制構造中,當樁長度相對較大或樁遇到過大的硬障礙時,發生錘擊樁,樁尖偏離縱軸,或發生多樁相。如果接頭不在同一軸線上,則樁彎曲并且在重復和集中的載荷下容易受損。當樁受到超過其自身能承受的彎曲強度時,樁基就會斷裂。重復的錘擊會使樁體暴露于張力和壓縮應力的雙倍沖擊力。如果混凝土的抗拉強度小于拉應力,則樁就會橫向裂縫,并且隨著錘擊繼續,拉伸時間增加并且混凝土從樁表面剝離,最終導致樁破裂。
最初會出現鉆機不穩定、地質柔軟不均勻、土層歪斜的情況,當遇到探針石和其他硬物時,孔位置會傾斜。再者土壤松散、泥墻質量不穩定、房屋環境未緊密填充、房屋內水位低、鉆井速度過快、空氣鉆孔時間太長、孔填充后的時間太長的問題,也同樣會使塑性土壤膨脹傾向于使孔徑小于實際孔徑。還有如果清洗孔不干凈或不進行二次清洗,污泥重量太低或注入量不足,會使沉淀物不能漂浮,在懸掛過程中不能與孔位置對齊并與孔壁碰撞,容易使得土壤從樁底部落下。而如果在清空孔之后,填充時間太長,則會導致污泥再次沉淀等,從而使孔底部的底部厚度太大。
首先,現場安全管理系統不完善,安全措施也沒有做到位。其次,施工準備還不夠,沒有進行挖掘土壤排水溝。設計工具尚未經過全面測試和維護,工人的防護設備沒有按要求穿著,導致工作環境惡劣。最后,施工過程中的安全監測和測試設備老舊的,沒有進行三級安全培訓,安全技術也沒有針對性。
在進行預制樁施工的過程中,主要易產生的問題是斜樁。鉆機安裝時不穩定,土層形成的過程中呈傾斜狀,地質松軟程度不同以及在鉆孔的過程中遇到比較堅硬的障礙物,從而導致孔位發生傾斜的情況。鉆孔之前,首先將準備鉆孔的場地進行整平和夯實,鉆孔設備擺放時一定要穩定和平整,在施工的過程中,如果鉆孔設備出現不均勻沉降時必須要進行及時的調整。
在鉆孔灌注樁施工的過程中,最容易出現的問題就是坍孔。成孔時表層土質較為疏松,護筒周圍沒有使用黏土緊密填封,護筒內水位比較低,鉆孔時鉆進速度過快或者是鉆孔時間超出了規定時間以及鉆孔結束后待灌時間和灌注時間過長等因素,都會導致孔壁出現坍塌的情況。在鉆孔的過程中,一旦出現坍孔的情況,應該立即采取應對措施,如果情況不是十分的嚴重,使用土或者是片石進行回填,回填位置為坍孔位置的上方即可,然后對泥漿的性能進行改善,將水頭加高,護筒掩埋的深度加深,然后繼續進行鉆進。如果坍孔的情況比較嚴重,那么只能將鉆孔全部回填,等到回填完全穩定之后,在對其進行重新鉆孔。
由于施工現場的限制原因,很多時候需要進行人工挖孔,但是在挖孔的過程中,安全防護措施沒有達到標準,施工之前的準備工作沒有準備充足,施工工具沒有做好檢查和維護,沒有按照相關的操作規范進行施工,安全監督不及時等原因,都會導致施工過程中出現事故,從而影響施工進度和工作人員的生命安全。應該對施工場地進行仔細的勘察,對施工場地的土質、地下水位、周圍環境等相關的因素進行考慮,將其中隱藏的危險因素提出來,并提前做好應對措施,在進行人工挖孔時可以及時應對一些突發情況,保證施工人員的安全和施工質量;其次是在施工過程中,在挖孔位置進行成孔工藝試驗,將試驗結果與勘察結果進行對比,同時觀察孔內是否存在有毒氣或者其他有毒物質。
為了使地基承載力提升,降低沉降量,在事先擬建好的構造物的地基上施加一定的靜荷載,使地基土壓密,然后去掉靜荷載,這種壓實方法就是預壓法。對軟土地基實行提前加壓,使沉降在預壓的過程當中完成,這樣也可以提高地基的強度。預壓法可以用在淤泥質黏土、淤泥與人工沖填土等軟地基。預壓法的方法包括:堆載預壓法和真空預壓法。
通過質量為80-100t的鐵錘,從高度為10-20m的高度進行自由下落,最終實現夯實土體的目的,在夯實土體的過程中,會產生非常大的沖擊能,在地基中也會產生巨大的動應力和沖擊波,達到密實土體的效果,最終可以使土體的強度大大提升,降低其壓縮性。這種方法較為簡單,而且加固效果十分理想,適合用于砂性土、非飽和黏性土及雜填土地基等,當遇到非飽和的黏性土,通常會采用分遍間歇夯擊,或是連續夯擊的方法來進行施工。
高壓噴射注漿就是通過鉆機鉆孔,并把帶有噴嘴的注漿管直接插入到土層已經預留的位置以后,通過高壓設備把漿液變為大于2MPa的高壓射流,以此來沖擊土體,使其遭到破壞,并與漿液相互混合攪拌,按照一定的比例規則排列。待漿液凝固以后,在土中便出現了一個復合地基,這樣可以使地基的承載力得到提高,避免地基發生變形,最終可以加固地基。
總之,在巖土地質領域進行施工,樁基施工過程會涉及諸多問題,若施工技術不到位,必然會造成工程質量不達標,產生一系列的后果,相關工作的開展,不僅要積極利用先進技術,同時也要重視如何做好勘察,從科學客觀的角度出發,不斷提高自身的技術與專業水平,以此提出新的勘察方法,助力于巖土樁基施工有效開展。