鉆孔灌注樁可以穿越各種土質(zhì)復(fù)雜或軟硬變化較大的土層(如各類黏性土、砂土、碎礫石土、風(fēng)化巖及多夾層的巖層)對地基進(jìn)行加固處理,其對承載力的適應(yīng)范圍廣(為300~20000kN),施工機(jī)具簡單,且施工過程具
具有噪音低、對相鄰樓宇影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點(diǎn),因而在基加固工程中得到廣泛地應(yīng)用。但由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多,技術(shù)要求高,工藝較復(fù)雜,需要在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注,無法直觀的對質(zhì)量進(jìn)行控制,人為因素的影響較大,若稍有疏忽,很容易出現(xiàn)一些質(zhì)量病害,甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故,危及樁基工程的安全。以下從分析樁基病害的成因入手,介紹一些控制樁身質(zhì)量病害的技術(shù)方法。
1、鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量通病
鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時(shí)候,以樁頂位置所受的壓力最大,下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實(shí)際受力狀況相反,往往是上部混凝土的強(qiáng)度低,中下段混凝土的強(qiáng)度高,若不嚴(yán)格控制,容易出現(xiàn)樁上段強(qiáng)度達(dá)不到質(zhì)量要求的情況。除此之外,還容易出現(xiàn)縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質(zhì)量缺陷,造成樁基承載力的下降,影響到工程結(jié)構(gòu)的安全。
2、影響成樁質(zhì)量的原因分析
2.1影響樁身上部強(qiáng)度的原因分析
(1)按照施工規(guī)范的規(guī)定,鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥,但在實(shí)際施工過程中,很難將淤泥徹底清除,于是在澆灌第一斗混凝土進(jìn)行封底施工時(shí),孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導(dǎo)管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的,先灌入的混凝土頂升于孔的上面,這樣就容易出現(xiàn)樁上段強(qiáng)度較低的現(xiàn)象。
?。?)澆灌混凝土?xí)r,若導(dǎo)管插入混凝土之內(nèi)過深,澆注速度又較快,則容易在孔體深部沉積較多的骨料,加上振搗過程所造成的混凝土的離析,也容易導(dǎo)致樁體上部強(qiáng)度較低的質(zhì)量問題。
(3)埋設(shè)護(hù)筒的周圍土不密實(shí),或護(hù)筒水位差太大,或鉆頭起落時(shí)碰撞引起質(zhì)量問題。
?。?)孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散,泥漿護(hù)壁不好,護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過快、空鉆時(shí)間過長、成孔后待灌時(shí)間過長和灌注時(shí)間過長也會引起孔壁坍陷。
(5)鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形,以至造成成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
?。?)清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中,未對準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后,待灌時(shí)間過長,致使泥漿沉積,以至造成樁底沉渣量過多。
2.2影響其他樁身質(zhì)量的原因分析
?。?)混凝土澆注施工中,若導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)過淺(<1.5m),則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的,而是攤鋪式的,這時(shí),泥漿、泥塊就容易混入混凝土中,進(jìn)而影響到樁身的質(zhì)量。除此之外,若設(shè)計(jì)的樁身直徑過小,則混凝土上翻時(shí)就會受到孔壁的限制,從而使樁體產(chǎn)生空洞、蜂窩缺陷。
?。?)鉆孔灌注樁的承載力主要表現(xiàn)為樁周摩阻力,而樁周摩阻力與孔壁形狀和護(hù)壁質(zhì)量密切相關(guān)。在施工過程中,孔壁的形狀是由鉆頭旋轉(zhuǎn)速度、鉆桿下降速度和土質(zhì)等因素決定的,泥漿性能(包括容重、黏度膠體率、砂率等指標(biāo))愈好、高程越高,越能保護(hù)好護(hù)壁,其樁周摩阻力愈大,但施工難度加大,費(fèi)用也相應(yīng)提高。
(3)在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環(huán)至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過程中,施工環(huán)節(jié)多,時(shí)間長,會在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質(zhì)量。靜置的時(shí)間越長,淤積的淤泥越多。
?。?)混凝土在水下澆灌的過程中,其流動性、初凝時(shí)間、黏聚性能會變得更差,若稍有疏忽,很容易產(chǎn)生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質(zhì)量缺陷。