??????? b.在岸灘或水中筑島埋設(shè)護(hù)筒,其底部應(yīng)埋置在地下水位或河床0.5m以下。水深小于3m的淺水軟土或砂土,應(yīng)將護(hù)筒底深入河底土層內(nèi),其深度在粘性土中不少于2m,砂性土中不少于3m。
??????? c.若水深超過3m埋設(shè)護(hù)筒,護(hù)筒底部入土深度不小于3m(其中不包括淤泥層),應(yīng)盡可能插入粘土層中。若有沖刷現(xiàn)象,護(hù)筒應(yīng)在施工水位沖刷線以下不少于1m;
??????? d.護(hù)筒埋設(shè)的方法較多,有挖孔埋設(shè)、填筑埋設(shè)、射水埋設(shè)、壓重、反拉下沉、抓泥下沉、吸泥下沉。再著重敘述挖孔埋設(shè)。在砂土、粉砂土和礫等松散河床埋設(shè)護(hù)筒,應(yīng)在樁位處挖空心思比護(hù)筒還深50cm,以護(hù)筒直徑還大40-50cm的圓坑,然后在圓坑回填50cm粘土,分層回填之后埋設(shè)護(hù)筒。若在粘性土中挖埋時,則坑底深和護(hù)筒底面平,坑底稍加平整,即可埋設(shè)護(hù)筒。埋設(shè)時,四周粘土要分層對稱夯實(shí),在護(hù)筒口地表回填粘土范圍內(nèi),沿護(hù)筒圓周鋪一層厚10cm的混凝土保護(hù)孔口,防止水浸入護(hù)筒四周壁,避免護(hù)筒下沉。
??????? e.護(hù)筒內(nèi)水位過低,將引起筒外水壓過高,將孔涌塌,這種情況多發(fā)生在鉆孔過程抽渣或清孔未能及時向護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)水。正確的做法是無論在任何情況下應(yīng)保持孔內(nèi)水位高出地下水位或施工水位差1.0~1.5m(地質(zhì)較好時)或1.5~2.0m(地質(zhì)較差時)。開鉆初期應(yīng)遵循速度先慢后快,沖程先小后大的原則,通過砂礫或含較大的卵石層,宜加大泥漿稠度,并采用1~2m小沖程,通過亞粘土、輕粘土等粘土層,因土層本身可造漿,應(yīng)降低泥漿稠度,并采用1~1.5m小沖程,注意任何情況下沖程不得大于6m。
??????? f.無論哪一種原因,一旦造成護(hù)筒口下沉坍塌,處理辦法只有撥出護(hù)筒回填孔,重新埋設(shè)護(hù)筒,這對工程的損失很大,特別是在要接近成孔的時候,因而塌孔應(yīng)盡量避免發(fā)生。
??????? 1.4.1-3卡鉆
??????? 1、卡鉆的主要原因有:通過粘土層時,泥漿稠度過大;抽碴后或其它原因停鉆再次開鉆時,沖程過大;鉆頭磨損后補(bǔ)焊過多。
??????? 2、預(yù)防處理措施
??????? (1)通過粘土層時,由于土層本身可造漿,增大了泥漿對鉆頭的粘滯力,因此這一類地質(zhì)應(yīng)減少人孔的泥漿稠度;
??????? (2)停鉆后,泥漿顆粒下沉,在孔底部較稠,再次開鉆時應(yīng)遵循由低沖程逐漸到大沖程的原則;
??????? (3)鉆頭補(bǔ)焊過多嵌入孔內(nèi),阻力明顯加大,因此應(yīng)注意補(bǔ)焊后鉆頭的直徑不得大于孔徑;
??????? (4)一旦卡鉆,可用壓風(fēng)管伸入孔底,用壓縮氣攪動孔底泥漿,可使其泥漿稠度相對低些。
??????? 1.4.1-4掉鉆
??????? 1、掉鉆的主要原因:卡頭松動,鋼絲繩從卡頭處滑脫;鋼絲繩斷裂。
??????? ? 2、預(yù)防和處理措施:一是施工過程中要勤檢查鋼絲繩卡頭的松緊情況和鋼絲繩的磨損情況,及時擰緊卡頭,保養(yǎng)、更換鋼絲繩;二是鉆頭應(yīng)有副繩,一旦掉鉆,可用多鉤爪打撈。
??????? 2.4.2清孔時容易出現(xiàn)的問題
??????? 2.4.2-1塌孔
??????? 清孔造成塌孔的原因和預(yù)防措施前面已經(jīng)說過,這里就不再重復(fù)。
??????? 1.4.2-2清孔不徹底,泥漿稠度過大
??????? (1)灌樁時,隨導(dǎo)管的拆卸,管內(nèi)混凝土對底部的壓力相對減少,如果清孔不徹底,泥漿稠度過大,隨管底的壓力減少,泥漿壓力可能與混凝土產(chǎn)生于管底的壓力達(dá)到平衡,導(dǎo)致卡管。因此清孔時應(yīng)掌握好清孔的時間和孔內(nèi)泥漿的稠度,一般清達(dá)到1小時,當(dāng)泥漿比重降止1.01~1.05/cm3,抽渣筒內(nèi)鉆渣和泥團(tuán)明顯減少,無粗顆粒為止;
??????? (2)一旦卡管,一定要措施果斷,不可久停,應(yīng)立即組織人力,用泥漿泵將孔口稠泥漿吸走的同時,迅速注入清水,壓風(fēng)管配合,高壓氣將泥漿翻動、稀釋,或者加長導(dǎo)管在孔口外的長度,增加管內(nèi)混凝土的壓力,并上下提升導(dǎo)管(1m范圍內(nèi))。
??????? 1.4.3吊放鋼筋容易出現(xiàn)的問題
??????? 2.4.3-1鋼筋籠不能下至孔底
??????? ? 1、鋼筋籠不能下至孔底的原因有:鋼筋籠整體直徑過大,或?qū)钙饋淼牟糠咒摻罨\直徑過大;對焊連接起來的鋼筋籠軸線非直線;孔徑不一致;鋼筋籠下部插入孔壁。
??????? 2、預(yù)防處理措施
??????? (1)鋼筋籠整體直徑過大或?qū)钙饋淼牟糠咒摻罨\直徑過大,這就要求施工技術(shù)人員在加工鋼筋籠時應(yīng)嚴(yán)格控制架立筋的直徑大小,只要對每個架立筋都精確量其直徑,這種原因是可以避免的;
??????? (2)樁基深度一般都有10m以上,半成品鋼筋籠一般加工長度每節(jié)為5-6m,井口對焊鋼筋籠,鋼筋籠在井下部分沒入泥漿,鋼筋籠軸線不易保持順直,可在孔口上面鋼筋籠頂沿直徑方向各綁一根繩子,人工施以拉力,保持上部籠子的豎直度。對焊時,再注意各個鋼筋的搭接長度,長短基本相等,有條件的,可在地面上一次焊成,用吊車吊起下入孔內(nèi);
??????? (3)為保持孔徑基本一致,應(yīng)當(dāng)時常檢查鉆頭的磨損情況,一旦鉆頭直徑磨損超過1.5cm時,應(yīng)當(dāng)補(bǔ)焊,但不宜過多,否則容易卡鉆;
??????? (4)為避免鋼筋籠吊放過程中插入孔壁,吊放鋼筋籠之前,將鋼筋籠下端50cm范圍內(nèi)的鋼筋圍繞軸線向中心收縮15~20cm即可。
??????? 1.4.3-2鋼筋籠上浮
??????? 1、鋼筋籠上浮主要原因是未加以固定。
??????? 2、預(yù)防和處理措施
??????? (1)在鋼筋籠上端焊接四根Φ1922mm鋼筋,其頂端做成圓環(huán),固定在護(hù)筒頂部或施工平臺上。
??????? (2)用鋼筋焊成一個圓形鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)與鋼筋籠下端焊接,灌注混凝土后將鋼筋網(wǎng)壓住,可避免鋼筋籠上浮。
??????? 1.4.4灌注混凝土容易出現(xiàn)的問題
??????? 2.4.4-1首批混凝土不能下至孔底
??????? 1、首批混凝土不能下至孔底的原因:一是下導(dǎo)管時,速度過快,將導(dǎo)管底部碰卷,砂球不能順利落下;二是砂球綁扎形狀不合適,加之導(dǎo)管未刷油,或?qū)Ч鼙谏嫌谢炷翚堅辞宄蓛?,磨擦過大,砂球不能順利落下;三是計量不準(zhǔn),混凝土拌合物和易性差或首批混凝土生產(chǎn)時間過長,導(dǎo)致凝土離析。
??????? 2、預(yù)防處理措施
??????? (1)導(dǎo)管下端20cm范圍內(nèi)圍繞導(dǎo)管外壁加焊一圈3mm厚鋼板,下導(dǎo)管時,應(yīng)人工手扶導(dǎo)管使之對準(zhǔn)孔中心,慢速度下放,以免導(dǎo)管下端猛烈碰撞孔壁或孔底,將管口碰卷、變形;
??????? (2)下導(dǎo)管之前,應(yīng)將導(dǎo)管內(nèi)壁混凝土殘渣清除干凈,刷上機(jī)油,并將已綁好的扎球探險入管內(nèi),用鐵絲拉動,以砂球能密貼導(dǎo)管且能自由拉動為原則;
??????? (3)首批混凝土所需方量一般大,直徑1.5m的鉆孔樁首批混凝土約3.0m3為了縮短首批混凝土生較產(chǎn)時間,最好在工地上準(zhǔn)備2臺拌合機(jī)、2臺運(yùn)輸小翻斗,盡量縮短首批混凝土生產(chǎn)時間,以免混凝土離析。另外水下混凝土對坍落度的要求較大,拌料時應(yīng)嚴(yán)格按施工配合比計量,將期坍落度控制在18-20cm之間。
??????? 1.4.4-2卡管
??????? 1、卡管發(fā)生在首批混凝土灌注和以后灌注的兩個過程中,造成卡管的原因有:混凝土和易性差;清孔不徹底,導(dǎo)管插入過深。
??????? 2、預(yù)防和處理措施
??????? (1)若是首批混凝土發(fā)生卡管,經(jīng)過努力仍不能使混凝土順利下落,應(yīng)拔出導(dǎo)管,清除導(dǎo)管內(nèi)殘存的混凝土,重新綁扎砂球、刷油、下導(dǎo)管;若在過程中發(fā)生卡管,可按清孔中所述方法,經(jīng)努力無效后,按斷樁處理;
??????? (2)由于清孔造成的卡管及處理措施在清孔時已說過,不再重復(fù)。
??????? 1.4.4-3頸縮
??????? 頸縮多發(fā)生于灌樁接近結(jié)束時,由于從孔底上升的泥漿稠度加大,而導(dǎo)管不斷拆卸,管內(nèi)混凝土的壓力相對減少,雖不致于發(fā)生卡管,但由于導(dǎo)管偏離孔中心,造成泥漿壓力分布不均,如果頸縮在地下水位22.5cm以下,則造成短樁。這種情況發(fā)生在地下水豐富或砂礫石河床中,鑿樁、補(bǔ)樁相當(dāng)麻煩,故應(yīng)盡量避免發(fā)生短樁。
??????? 1.4.4-4斷樁
??????? 1、造成斷樁的原因有:管底離孔底距離不合適,造成埋導(dǎo)管深度不夠;斷管;灌樁過程中提升導(dǎo)管幅度過大;孔中出現(xiàn)大窟窿。
??????? 2、處理和預(yù)防措施
??????? (1)導(dǎo)管口距離孔底應(yīng)為30cm,考慮首批混凝土入管后和提升導(dǎo)管鋼絲繩的變形、拉長,管底距孔底距離約為50cm。如果導(dǎo)管底距孔底距離過大,造成首批混凝土入孔后,導(dǎo)管埋入長度小于80cm,或者更小,甚至埋不住導(dǎo)管而斷樁,一旦此類情況發(fā)生,應(yīng)立即拔出導(dǎo)管,用抽渣筒撈盡孔內(nèi)混凝土,重新下導(dǎo)管。注意撈渣時應(yīng)小心,不可將抽渣筒的鋼絲繩與鋼筋籠纏在一起;
??????? (2)頸縮長度在地下水位以下45m以上也稱斷樁。因?yàn)樵谏钏储湥担硪韵乱a(bǔ)一個短樁,其代價與原樁位重新打孔灌一個樁的代價不差上下。斷管是由于導(dǎo)管插入混凝土深度過大,導(dǎo)管下部分混凝土已有強(qiáng)度,增大了提升導(dǎo)管的阻力,提升導(dǎo)管時將導(dǎo)管從法蘭連接處拔斷形成斷樁。斷管的原因主要是因?yàn)閷?dǎo)管埋入過深,因此施工時一方面是提高灌樁的速度,另一方面要勤于檢查孔內(nèi)混凝土的高度和導(dǎo)管埋入混凝土的深度,一旦埋入深度超過6cm應(yīng)及時提升導(dǎo)管并根據(jù)實(shí)際情況確定拆卸導(dǎo)管的節(jié)數(shù);
??????? (3)提升導(dǎo)管時,將管底提出混凝土面形成斷樁。導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的長度過少,提升幅度過大是直接的原因,為此,施工時技術(shù)人員應(yīng)注意導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度不大于6m的同時也不得小于3m,提升導(dǎo)管拆卸前,一定要探清楚導(dǎo)管在混凝土內(nèi)的埋深度以便確定拆卸導(dǎo)管的節(jié)數(shù),這個環(huán)節(jié)不可輕視大意;
??????? (4)如果成孔上下基本保持規(guī)則的圓珠筆形斷面,則混凝土上升的高度與拌合物的盤數(shù)有一定的比例關(guān)系,但實(shí)際施工時,有可能出現(xiàn)這樣的情況,清孔時,由于撈渣筒的碰撞等原因在孔的中或下部出現(xiàn)塌孔,造成孔徑上下不一致,即所謂的“大肚子”,這時,混凝土在孔內(nèi)的上升高度與拌合物料盤數(shù)的比例關(guān)系就發(fā)生了改變,倘若還以孔徑較規(guī)則的比例關(guān)系推算,就會多計導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的長度,導(dǎo)致提升導(dǎo)管長度過大形成斷樁,這要求施工技術(shù)人員在灌樁過程中,不僅要記錄混凝土的盤數(shù),而且還要每隔1015分鐘親自檢查一次實(shí)際混凝土上升的高度,萬不可單憑主觀和理論計算。
??????? 1.4.4-5短樁
??????? 1、短樁的原因:一方面是由于頸縮造成;另一方面是由于灌樁結(jié)束拔出導(dǎo)管前,沒有正確測出孔內(nèi)混凝土的高度。
??????? 2、預(yù)防和處理措施
??????? (1)灌注樁接近結(jié)束時,應(yīng)用尼龍繩綁一金屬重物,探入孔中,金屬與混凝土內(nèi)的石子磨擦,明顯通過細(xì)繩可以感覺到,這種測試不僅在孔中心進(jìn)行,還要在孔的周邊進(jìn)行幾次,以繩子最長的混凝土面為準(zhǔn)來控制;
??????? (2)為了防止頸縮造成短樁,應(yīng)保持導(dǎo)管處在孔的中心,不可偏向一側(cè)。
??????? 由于我們提前分析并采取了預(yù)防措施,在大橋基礎(chǔ)施工中,避免了各類問題的出現(xiàn),這里也包括加強(qiáng)施工管理方面的措施。在完成整個工程樁的施工后,按照有關(guān)規(guī)定采用超聲波透射法、低應(yīng)變反射波法、鉆孔抽芯法對樁進(jìn)行了檢測,其中抽芯法表明所抽檢測樁沉渣厚度均符合設(shè)計要求。鉆孔樁施工時達(dá)到了成孔垂直度3 ‰ 的精度要求,攻克了鋼筋籠的變形、偏位、外護(hù)筒起拔時鋼筋籠的上浮,鋼筋籠在混凝土灌筑過程中下沉及混凝土離析、坍落度和超緩凝混凝土初凝時間的控制等技術(shù)難關(guān),為鉆孔樁在深基坑的應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。
??????? 施工中,我們注意對易發(fā)生的質(zhì)量問題采取有針對性的事前、事中、事后控制措施,取得了較好地效果,未發(fā)生導(dǎo)管接頭漏水形成浮漿夾層造成斷樁,也沒有出現(xiàn)孔壁坍塌等質(zhì)量問題。
??????? 筆者確信,施工單位在管理有序的前提下,對鉆孔樁可能出現(xiàn)的問題提前考慮,多采取一些積極的預(yù)防措施,一定會做到有備無患。
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