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鉆孔灌注樁樁身施工中產生的問題與防治
[摘要]筆者通過多年工作經驗,并了大量資料,探討了鉆孔灌注樁樁身施工中某些施工產生的問題,并分析了原因,提出了防治對策。[關鍵詞]鉆孔 灌注樁 問題 防治
一、鉆孔灌注樁樁身施工前的準備工作
1.材料質量要求。(1)粗骨料:應采用質地堅硬的卵石、碎石其粒徑宜用15～25mm。卵石不宜大于50mm,碎石不宜大于40mm。含泥量不大于2%,無垃圾及雜物。(2)細骨料:應選用質地堅硬的中砂,含泥量不大于5%,無垃圾、草根、泥塊等雜物。(3)水泥:宜用32.5級或42.5級的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,使用前必須查明其品種、強度等級、出廠日期,應有出廠質量證明,到現場后分批見證取樣,復試合格后才準使用。
2.成孔前準備工作。用作樁基的工程樁施工前應做試成孔,試成孔數每個場地不應少于二個。用試成孔核對地質資料,檢驗所選的設備、機具、施工工藝及技術要求是否合適。如滿足設計要求時,試成孔的泥漿密度,通過不同地層選用的鉆速、鉆壓,鉆頭直徑、形式等施工工藝參數即為施工時選擇工藝參數的依據。成孔要求:(1)機具就位平整垂直,護筒埋設牢固并且垂直,保證樁孔成孔的垂直。(2)要控制孔內的水位高于地下水位1.0m左右,防止地下水位高后上起坍孔。(3)發現輕微坍孔的現象應及時調正泥漿的比重和孔內水頭。泥漿的比重按土質情況的不同而不同,一般控制在1.1～1.5的范圍內。成孔的快慢與土質有關,應靈活掌握鉆進的速度。(4)成孔時發現難于鉆進或遇到硬土、石塊等,應及時檢查,以防樁孔出現嚴重的偏斜、位移等。
二、斷樁
1.產生的原因。(1)混凝土拌和物發行離析使樁身中斷。(2)灌注中,發生堵塞導管又未能處理好;或灌注中發重型導管卡掛鋼筋籠,埋導管,嚴重坍孔,而處理不良時,都會演變為樁身嚴重夾泥,混凝土樁身中斷的嚴重事故。(3)灌注時間過長,首批混凝土已初凝,而后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混;或導管進水,未及時作良好處理,均會在兩層混凝土中產生部分夾泥漿渣土的截面。
2.防治措施。(1)導管要有足夠的搞拉強度,能承受其自重和盛滿混凝土的重量;內徑應一致,其誤差應小于±2mm,內壁須光滑無阻,組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗;導管最下端一節導管長度要長一些,一般為4m,其底端不得帶法蘭盤。(2)導管在澆灌前要進行試拼,并做好水密性試驗。(3)嚴格控制導管進而深與拔管速度,導管不宜進埋入混凝土過深,也不可過淺。及時測量混凝土澆灌深度,嚴防導管拔空。(4)經常檢測混凝土拌合物,確保其符合要求。
三、縮徑
1.產生的原因。(1)清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過快,引起樁頂周邊夾泥,導致保護層厚度不足。(2)孔中水頭下降,對孔壁的靜水壓力減小,導致局部孔壁土層失穩坍落,造成混凝土樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿,成樁后形成護頸。
2.防治措施。(1)使用直徑合適的鉆頭成孔,根據地層變化配以不同的泥漿。(2)成孔施工時應重視清孔,在清孔時要做到清渣而不表泥,預防清孔后的在澆筑的過程中局部坍塌,導致縮徑的產生。
四、樁頂局部冒水、樁身孔洞
1.產生的原因。(1)水下混凝土灌注過程中,導管埋深過大,導管內處混凝土新鮮程度不同,再加上灌注過程中上下活動導管過于頻繁,致使導管活動部位的混凝土離析,保水性能差而泌出大量的水,這些水沿著導管部位最后灌入的、最為新鮮的混凝土往上冒,形成通道(即樁身孔洞)。(2)水下混凝土灌注過程中,混凝土傾倒入導管速度過快過猛,把空氣悶在導管中,在樁內形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或導管起拔等外力的作用下,氣包便滯留在樁身內,最終形成樁身孔洞。另外,有一些樁在余樁截后,樁身內殘余的高壓氣體,因通道打開而順樁身的細小縫隙釋放出來。這時常會攜帶部分遺留在氣包內的水往上冒,出現“樁頂冒氣泡”的怪現象。(3)水下混凝土灌注時間過長,最早灌入孔內的混凝土坍落度損失過大,流動性變差,終灌導管起拔后會留下難以愈合的孔洞。
2.防治措施。(1)控制導管的埋深,灌注過程中做到導管勤提勤拔。(2)混凝土傾入導管的速度應根據混凝土在管內的深度控制,管內深度越深,混凝土傾入速度越應放慢。在可能的情況下,應始終保持導管內混凝土,以防止樁身形成高壓氣包。實際施工中,往往因為導管每次起拔后管內都會形成空管,再次灌注時,樁身形成高壓氣包就很難避免。因此,應在灌注過程中適當上下活動導管,把已形成的高壓氣包引出樁身。(3)加適當緩凝劑,確�；炷猎诔跄巴瓿伤鹿嘧�。 五、樁頭問題
1.產生的原因。(1)清孔不徹底,樁頂浮漿過深過厚,影響下混凝土灌注時測量樁頂位置的精度。(2)導管起拔速度過快,尤其是樁頭直徑過大時,如未經插搗,直接起拔導管,樁頭很容易出現混凝土中間高、四周低的“爛樁頭”。(3)澆筑速度過快,導致孔壁局部坍塌,影響測量結果。
2.防治措施。(1)認真做好清孔工作,確保清孔完成后孔口沒有泥塊返出;在空孔較長的樁內測量混凝土上升面時,應控制好測量重錘的質量。通常認為使用5～40mm碎石混凝土時,重錘的質量可以控制在1kg左右。在設計樁頂與地面距離<4m時,通常認為使用竹竿通過手感測量混凝土面更直觀,精度更高。(2)混凝土終灌拔管前,應使用導管適當地插搗混凝土,把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外后,以便精確測量混凝土面。也可通過導管插搗使樁頂混凝土攤平。
六、灌注混凝土時樁孔坍孔
灌注水下混凝土過程中,發現護筒內泥漿水位忽然上升溢出護筒,隨即驟降并冒出氣泡,為坍孔征兆。如用測深錘探測混凝土面與原深度相差很多時,可確定為坍孔。
1.原因分析。(1)灌注混凝土過程中,孔內外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區,沒有采取措施來穩定孔內水位。(2)護筒刃腳周圍漏水;孔外堆放重物或有機械振,使孔壁在灌注混凝土時坍孔。(3)導管卡掛鋼筋籠及堵管時,均易發生坍孔。
2.預防方法。(1)灌注混凝土過程中,要采取各種措施來穩定孔內水位,還要防止護筒及孔壁漏水。(2)用吸泥機吸出坍入孔內的泥土,同時保持或加大水頭高度,如不再坍孔,可繼續灌注。(3)如用上法處治,坍孔應不停時,或坍孔部位較深,宜將導管、鋼筋籠拔出,回填粘土,重新鉆孔。
七、孔位傾斜
1.原因分析。(1)樁機本身未豎直或樁機平臺不水平。(2)樁機在鉆孔過程中發生不均勻沉降。(3)在進行超深樁作業時,樁機鉆桿太細。
2.預防方法。(1)首先要擴大樁機支承面積,使樁機穩固,并保證鉆機平臺水平。(2)采
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