?摘要:
??????? 鉆孔灌注樁由于對各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性、施工簡單、易操作且設(shè)備投入一般不是很大,因此在建筑中都得到了廣泛的應(yīng)用。鉆孔灌注樁還具有承載力大,對場地條件要求不高,施工速度快、噪音低、無振動、生產(chǎn)安全等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于軟土地基建筑、高層建筑和重型設(shè)備等的基礎(chǔ)工程施工。然而,鉆孔灌注樁的質(zhì)量難以控制,對其施工工藝把握不好,很容易產(chǎn)生一些樁身質(zhì)量問題。本文總結(jié)了我們在鉆孔灌注樁施工過程中遇到的若干常見問題進行歸納總結(jié),分析其形成原因,淺談了一下預(yù)防和處理方法,提高施工水平。
??????? 關(guān)鍵詞
??????? 鉆孔灌注樁、施工質(zhì)量、防治措施
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??????? 鉆孔灌注樁不受地下水位高低、周邊環(huán)境、氣候條件等因素的限制,具有噪音較小、工期短、成本低、無振動、無地面隆起或側(cè)移,因此對環(huán)境和周邊建筑物危害小,承載力也比較高等特點,適用于各類土層及風(fēng)化巖和軟質(zhì)巖,并能適量嵌入中微風(fēng)化較硬質(zhì)或硬質(zhì)巖石,在碳酸鹽巖地區(qū),能擊穿巖溶裂隙發(fā)育帶;其設(shè)備簡單,易于操作,樁徑可由沖錘直徑大小靈活掌握,因施工工藝較成熟,而廣泛應(yīng)用在各工程中,是設(shè)計者常常用的一種深基礎(chǔ)形式。但也因在施工過程中其施工技術(shù)性要求較高,影響成樁質(zhì)量的因素也較多,質(zhì)量不夠穩(wěn)定,有時候會發(fā)生孔壁坍塌、斷樁等現(xiàn)象,現(xiàn)就鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量問題進行分析并提出防治措施。
??????? 一、護筒冒水
??????? (1)護筒冒水即護筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉,護筒傾斜和移位,造成鉆孔偏斜,甚至無法施工。
??????? (2)造成原因:埋設(shè)護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鉆頭起落時碰撞。
??????? (3)預(yù)防措施:在埋筒時,坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當(dāng)高度開孔,使護筒內(nèi)保持1.0~1.5m的水頭高度。鉆頭起落時,應(yīng)防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時,應(yīng)立即停止鉆孔,用粘土在四周填實加固,若護筒嚴重下沉或移位時,則應(yīng)重新安裝護筒。
??????? 二、孔壁坍塌
??????? (1)主要原因:
??????? ①沒有根據(jù)土質(zhì)條件,采用合適的成孔工藝和相應(yīng)的泥漿質(zhì)量。
??????? ②護筒埋置太淺,護筒的回填土和接縫不嚴密,漏水漏漿,以致孔內(nèi)液面高度不夠或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水,降低了對孔壁的靜水壓力等。
??????? ③清孔后泥漿密度、粘度降低,減少對孔壁的靜水壓力,使孔壁失穩(wěn)。
??????? ④直接用供水管沖刷孔壁,或在松散砂土快速鉆進,或停在一處空轉(zhuǎn)時間太久。
??????? ⑤成孔后停休時間太長,沒有及時澆注混凝土。
??????? ⑥因工程地質(zhì)情況較差,施工單位組織施工時重視不夠,在成孔過程中井壁坍塌嚴重或出現(xiàn)流砂。
??????? (2)預(yù)防措施:
??????? ①塌孔事故關(guān)鍵是預(yù)防為主,鉆孔前針對技術(shù)資料分析土層結(jié)構(gòu),施工單位組織好施工,選擇適宜的成孔方法和機具,合理安排成孔順序,適當(dāng)填筑作業(yè)平臺及選擇足夠強度和尺寸的護簡。如在松散砂黏土或流沙中鉆進時,選用沖擊鉆,應(yīng)控制進尺速度,選用較大相對密度、黏度、膠體率的高質(zhì)量泥漿,低沖程錘擊,使黏土膏片、卵石擠入孔壁起護壁作用。
??????? ②當(dāng)?shù)貐^(qū)水位變化太大時,采用適當(dāng)?shù)姆椒ū3炙^相對穩(wěn)定,發(fā)現(xiàn)塌孔,判明坍塌位置,分析塌孔原因,針對坍塌的水量較小可繼續(xù)鉆孔,回填砂和黏質(zhì)土混合物到塌孔處以上1~2m繼續(xù)鉆孔,隨時注意坍塌數(shù)量的變化。若塌孔不能控制,立刻拆除鉆機護筒回填鉆孔,重新埋設(shè)護筒再鉆。
??????? ③由于清孔或鋼筋骨架吊入造成塌孔時,應(yīng)立即停止清孔或?qū)摻罟羌艿醭?,利用鉆孔機具攪動添加泥漿護壁,同時將坍塌物清理干凈,待塌孔穩(wěn)定后重新清孔和安裝鋼筋骨架。
??????? (3)處理方案:
??????? 一旦發(fā)生坍孔,應(yīng)立即采取相應(yīng)措施。坍孔不嚴重時,可回填片石或土到坍孔位以上,采取改善泥漿性能,加高水頭,深埋護筒等措施,繼續(xù)鉆進。在坍孔較嚴重時,則應(yīng)將鉆孔全部回填,待回填穩(wěn)定后方可重鉆。
??????? 三、孔位傾斜
??????? (1)主要原因:鉆機支架不穩(wěn),地質(zhì)松軟不均,土層呈傾斜狀分布,遇探頭石及其他硬物等。
??????? (2)預(yù)防措施:在鉆機就位前,場地必須平整、夯實,鉆機就位時,轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊輪在同一軸線。應(yīng)盡量采用自重大,鉆桿剛度大的鉆機。
??????? (3)處理方案:當(dāng)進入不均勻地層、傾斜狀地層以及遇到探頭石及其他硬物時,鉆進速度要慢,并在傾斜處吊起鉆頭反復(fù)掃鉆多次,以削去硬物,使孔位正直,當(dāng)傾斜嚴重時,則應(yīng)回填粘質(zhì)土至傾斜處0.5m以上,待穩(wěn)定后重新鉆進。
??????? 四、孔底沉渣厚度過大
??????? (1)主要原因:清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或注入量不足,無法將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后待灌時間過長,致使泥漿重新沉淀等。
??????? (2)預(yù)防措施:成孔后,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、鉆進方法、機具設(shè)備條件和地層情況等控制泥漿的比重和粘度,并通過提取泥漿試樣,進行泥漿性能指標試驗,不得用清水進行置換。鋼筋籠吊裝時,應(yīng)使鋼筋籠的中心與樁的中心保持一致,避免碰撞孔壁,并采用先進的工藝加快鋼筋籠的對接速度,減少空孔時間,防止沉渣重新沉淀。
??????? (3)處理方案:灌注混凝土前,應(yīng)重新測定沉淀厚度,如沉淀量不符合規(guī)范要求,則應(yīng)利用導(dǎo)管進行二次清孔,直至沉淀厚度、泥漿比重等均符合規(guī)范要求。并保證首批混凝土的數(shù)量,使導(dǎo)管首次埋置深度大于1.0m,以利用混凝土的沖擊力徹底清除孔底沉渣。
??????? 五、卡管
??????? (1)主要原因:
??????? 初灌時導(dǎo)管離孔底太近,防水栓堵管;混凝土的級配或水灰比不正確,流動性、和易性差,出現(xiàn)離析;混凝土中粗骨料粒徑過大;混凝土澆筑不連續(xù),在導(dǎo)管中停留時間過長,以及導(dǎo)管進水等等。
??????? (2)預(yù)防措施:
??????? 加強對水下混凝土質(zhì)量的控制,選用級配良好的中砂;控制粗骨料的最大粒徑,不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且小于40mm;控制水灰比,或適當(dāng)摻加外加劑,保證水下混凝土良好的流動性和和易性;控制導(dǎo)管底與柱孔底的間距,一般為0.4m,防止隔水栓卡管;導(dǎo)管使用前應(yīng)進行水密承壓和接頭抗拉試驗,防止因?qū)Ч苓M水導(dǎo)致離析及卡管。
??????? (3)處理方案:
??????? 一旦發(fā)生卡管,應(yīng)分析原因,并將導(dǎo)管拔出,若原混凝土表面尚未初凝,可用新導(dǎo)管重新插入后繼續(xù)澆筑并采取補強處理;若無法繼續(xù)灌注,則應(yīng)將已灌樁做廢棄處理,孔內(nèi)回填穩(wěn)定后重新成孔。
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??????? 六、 樁身偏斜即成孔后出現(xiàn)較大垂直或彎曲
??????? (1)造成原因:
??????? ①在鉆孔的過程中遇到障礙物或孤石,以及在軟硬土層交界處和巖石傾斜處,鉆頭受阻力不均而偏移。
??????? ②由于鉆桿彎曲或連接不當(dāng),使鉆頭鉆桿中心線不同軸線。
??????? ③由于鉆機在安裝時沒有支撐好,場地不平整或鉆架就位后沒有調(diào)整、以及樁孔地質(zhì)構(gòu)造不均勻地面不均勻沉降使鉆機,轉(zhuǎn)盤,底座不平而傾斜等原因,從而引起鉆機整體或鉆頭在鉆孔過程中發(fā)生偏斜,導(dǎo)致出現(xiàn)偏斜孔。
????????? (2)防治措施:先將場地夯實平整,軌道枕木宜均勻著地;施工員應(yīng)將樁位線準確的放在場地上,安裝鉆機時要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時,采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時,鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時,可提起鉆頭,上下反復(fù)掃鉆幾次,以便削去硬土,如糾正無效,應(yīng)于孔中局部回填粘土至便孔處0.5m以上,重新鉆孔。成孔后因檢孔器放不到位而發(fā)現(xiàn)斜孔的,應(yīng)回填到傾斜位置重新成孔。
??????? 七、灌注混凝土?xí)r鋼筋骨架上升
??????? (1)造成原因:
??????? ①鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。
??????? ②當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下,若此時提升導(dǎo)管,導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時,由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠的上浮。
??????? ③由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初疑,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握力,如此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。
??????? ④鉆孔底部泥渣清理不符合要求。
??????? (2)預(yù)防措施:
??????? ①下放導(dǎo)管時,應(yīng)使導(dǎo)管確保在孔位的中心上。在灌注混凝土中,當(dāng)混凝土面接近鋼筋骨架底口時,應(yīng)放慢混凝土的灌注速度,一般情況下dl100~dl150cm樁灌注速度控制在10~15m3/h左右,以緩解混凝土對鋼筋骨架向上的沖擊力。特別注意導(dǎo)管出口與鋼筋骨架底口不得平齊灌注混凝土,一般導(dǎo)管底口與鋼筋骨架底口不小于1.0m。