劉浩軍 熊戈
摘要:隨著我國港口工程建設的需要日益凸顯,灌注樁質量作為一種基礎性的工程具有隱蔽性和適應性強,施工便捷等特點,被廣泛使用于不同地形的港口工程和其他工程當中。為了更好地保證灌注樁的質量,需要對灌注樁的鉆孔、施工等各個環節采取預防措施,本文探討了在實際港口工程項目中灌注樁施工的問題和治理方案,為行業發展提供一定的參考和建議。
關鍵詞:鉆孔灌注樁;安全性;預防
引言
鉆孔灌注樁具有成本低、操作方便、噪音小、施工安全等特點,可以將上部結構帶來的荷載均勻傳遞至深層土質中,較好地減少了地基沉降現象,適應性強,無論是砂土、黏土還是淤泥土等含水量大的圖層,都可以保質保量完成,然而,從目前我國港口施工的總體情況來看,鉆孔灌注樁這項工藝使用廣泛,然而這項技術并沒有完全普及到整個港口碼頭的建設工程中來,究其原因,主要是因為碼頭選址所在的區域內地質條件不能達到土質承載應有的水平,因此,該技術的實施和普及化還需要制定完善的施工管理方案,加大整體技術應用力度,以及關鍵工序的質量控制。
一、港口灌注樁施工過程中常見的質量問題
灌注樁施工氛圍陸上施工和水上施工兩種,根據不同地質條件和周圍環境,可以選擇陸上混凝土鉆孔灌注樁,也可以選擇水上混凝土鉆孔灌注樁作業。對于兩者在施工過程中容易出現的質量問題進行預防和防治,就可以保證工期內順利完成,工程質量過關。
(一)孔壁坍塌問題
這類問題主要是由于施工項目周圍的土質松散導致,加上護筒在封填過程中應該采用非黏土材料處理,不然還會加劇孔壁的坍塌。還有,如果護筒自身的水位不高或處理不當(如鉆孔速度過快,成孔時間過長沒有澆灌)也會引起孔壁坍塌,塌陷面積過大還會威脅到施工人員的生命。
(二)孔底沉渣過多
在施工中,清孔不徹底或者沒有進行二次清孔就會導致沉渣厚度大,當混凝土注入不足或泥漿比重少時都無法將孔底的沉渣浮起,這對整體施工項目和灌注樁效果都會產生影響,再有,鋼筋籠吊放不能準確對孔而碰撞孔壁也會使泥土掉落到孔底,形成坍落泥土(沉渣)。
(三)護筒冒水
護筒冒水是指護筒外壁滲出水分,由此可能導致地基下沉,引起護筒結構移位,無法繼續施工。出現這類問題的原因在于護筒埋設之前周圍的密實度不足,水位差減少了護筒內的應力,又或者是起落護筒時鉆頭碰撞到了護筒。
(四)鉆孔位置偏移
港口工程周圍的土質和地形復雜,常會出現軟硬、干濕程度不均,這些都會影響鉆孔位置發生偏移,有時障礙物的出現也會對鉆孔產生偏差,甚至鉆桿彎曲也可能影響到施工作業的準確性和可靠性。
二、灌注樁施工質量問題防治措施
(一)治理孔壁坍塌問題
首先,在處理孔壁坍塌過程中,要對施工環境做一個詳細了解,包括地質條件土質和附近水文情況都要掌握,進行科學的測量和計算后,分析埋設深度,來保證水土比例和粘合性,從而確保護筒內部泥漿水位比地下水位高。為了提高護筒和周圍土壤的粘合度,還要使砂漿的質量符合參數要求。最后,要控制施工過程的時間,從灌注混凝土到結束時間保持在三小時內完成,以免帶來更多灌裝問題。
(二)防治孔底沉渣過多
成孔后,要保持沉渣量,將鉆頭提起距離孔底10-20厘米處進行慢速空轉,時間不少于30分鐘。為了控制泥漿的比重和粘合度,要選用質量好的泥漿。另外,吊放鋼筋籠時,要保持鋼筋籠的圓心和樁的圓心重合,對接時可以采取冷壓接頭工藝加快速度,減少空置時間就可以減少沉渣產生。技術人員還要對運維機制進行標準化的維護,來方便對接工作的熟練度和完整度,以此確保清孔徹底,使用效果良好。
另外,平時工作人員在工作中要對巖層屬性,孔深和孔徑傾斜度等做相關的記錄,方便施工。
(三)防治護筒冒水現象
首先,要對坑底結構和周圍做分層夯實處理,這樣可以有效避免護筒冒水,整合黏土可以保證土壤中的含水率得到控制,在特定高度位置,要對護筒進行開孔,來確保護筒內水面高度在1.0-1.5m之間。在鉆頭起落的過程中要謹防鉆頭和護筒之間的碰撞,在施工期間發現冒水,要及時停止鉆孔,使用黏土針加固整體結構,一旦護筒下沉嚴重,就要重新安裝護筒結構。
(四)鉆孔位置偏移的防治措施
要解決這一問題,首先要對施工現場進行夯實處理,為了保證其平整性,提升軌道枕木落地時的平整度,不同地質條件還需要先粉碎土層中的障礙物以此保證灌注樁作業的順利進行。假設港口工程在陸地上實施,那么在安裝鉆機時,要確保轉盤和鉆桿上吊滑輪的中心線垂直,偏差在10厘米以內。
當底層不平整時,鉆孔施工應采用自重大、鉆桿強度大的設備來作業,如果施工中發現偏移,要提起鉆頭,上下反復掃鉆處理,以此平整硬質土壤,提升整體施工效果。如果兩邊的土質軟硬不一的話,可以適當回填一些硬質的砂石料再繼續鉆孔。
(五)其他問題的防治措施
在現實施工當中,面臨的問題是各種各樣的,解決的方法卻不一而論,需要具體問題具體分析。比如縮徑問題,這類問題多事由于圖層復雜、鉆進速度快,成孔后沒能及時灌漿造成的。施工人員需要依據標準化流程操作,成孔速度以2m/h為宜,整合優質泥漿,防止出水量過大帶來的質量問題。在成孔工作之前,需要先用合金刀片對起鉆環境進行初步的處理,來確保施工質量,這在一定程度上可以規避縮徑問題對工程的阻礙。
漏漿問題也是一個常見的工程灌注樁問題,從大量現場施工的案例來看,漏漿主要出現護筒傾斜或位移的時候,漏漿會影響到整體工程質量,嚴重的還會導致地基沉降。因此,要解決這一問題,需要先做好清孔工作,除了像上文提到的嚴控灌注時間外,還要選用專業的檢測儀器來測量孔徑和傾斜度。在沖鉆的時候要定期檢查,防止出現卡鉆或者掉鉆的現象,灌注時要把握配合比,增進泥漿流動性,并密切關注泥漿指標,防止出現漏漿。
結語:
總的來說,本文討論了我國當前港口工程鉆孔灌注樁的施工技術現狀,對一些常見問題提出了防范性措施。通過對相關問題的解決和分析,不難看出港口項目工程中所遇到的問題具有許多的相似性,因此,要想提高此類工程的施工質量,一定要提高混凝土鉆孔灌注樁的質量,從長遠來看,只有制定行之有效的管理制度,將嚴謹、專業的孔徑測算納入施工過程的前期工作,嚴控灌注作業過程的時間和泥漿質量,就能減少甚至避免很多常見問題的發生,提升整體建筑質量,實現經濟效益最大化。
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