鉆孔灌注樁的質量控制和常見問題概述

[摘要]對鉆孔灌注樁的施工質量控制和有關技術問題進行探討,并對施工中可能出現的質量問題提出防治措施。

[關鍵詞]灌注樁施工質量防治措施

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0710092-01

一、前言

鉆孔灌注樁的施工大部分在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環節出現問題,都將直接影響到整個工程的質量和進度,因此在施工前要認真核查地質和有關灌注樁方面的資料,熟悉設計圖紙的要求,對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些質量問題進行分析,依照相關施工、技術規范,制訂施工質量驗收實施方案,詳實記錄每根樁的施工情況,以便有效地對鋼筋砼樁基礎的施工質量加以控制。

二、成孔施工技術和質量的控制

在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作:

(一)采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打入樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強度,土體對樁產生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔,然后在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。

(二)確保樁身成孔垂直精度。這是灌注樁順利施工的一個重要條件,否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜檢測工作。

(三)確保樁位、樁頂標高和成孔深度。在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。在提出鉆具后必須用測繩測量成孔深度,同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的測量精度,在使用前要預濕后重新標定,并在使用中經常復核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現象,應根據不同土層情況對比地質資料,隨時調整鉆進速度,并描繪出鉆進成孔時間曲線。當鉆進粉砂層進尺明顯下降,在軟粘土鉆進最快0.2m/min左右,在細粉砂層鉆進都是0.015m/min左右,兩者進尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過程中要經常復核鉆頭直徑,如發現其磨損超過10cm就要及時調換鉆頭。

(四)鋼筋籠制作和吊放。鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料,檢測試驗合格后,按設計和施工規范要求對鋼筋的品種、規格、數量、長度進行驗收和制作質量檢查。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的,因此,吊環長度是根據底梁標高的變化而改變,所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度,滿足設計要求。在鋼筋吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象。

三、施工質量問題及防治措施

(一)鋼筋籠上浮

產生的原因:砼由漏斗順導管向下灌注時,產生一種頂托力,使鋼筋籠上浮。

防治措施:(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。(2)灌注中,當砼表面接近鋼筋籠底時,應放慢砼灌注速度,并應使導管保持較大埋深,使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的沖擊。(3)砼液面進入鋼筋籠一定深度后,應適當提導管,使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但注意導管埋入砼表面應不小于2m,不大于6m。如果鋼筋籠因為導管埋深過大而上浮時,現場操作人員應及時補救,補救的辦法是馬上起拔拆除部分導管;導管拆除一部分后,可適當上下活動導管;這時可以看到,每上提一次導管,鋼筋籠在導管的抽吸作用下,會自然回落一點;堅持多上下活動幾次導管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當然,如果鋼筋籠嚴重上浮,那么這一補救措施也不一定會十分奏效。

(二)“爛樁頭”

產生的原因:(1)清孔不徹底,樁頂浮漿過濃過厚,影響水下砼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,樁頭很容易出現砼中間高、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。

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砼上升面時,應控制好測量重錘的質量。通常認為使用5～40mm碎石砼時,重錘的質量可以控制在1.5kg左右;使用5～25mm碎石砼時,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砼面更直觀,精度更高。(2)砼終灌拔管前,應使用導管適當地插搗砼,把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外后,以便精確測量砼面。也可通過導管插搗使樁頂砼攤平。

(三)灌注砼時樁孔坍孔

灌注水下砼過程中,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。如用測深錘探測砼面與原深度相差很多時,可確定為坍孔。

原因分析:(1)灌注砼過程中,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動,使孔壁在灌注砼時坍孔。(3)導管卡掛鋼筋籠及堵管時,均易發生坍孔。

預防方法:(1)灌注砼過程中,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,坍孔還不停時,或坍孔部位較深,應將導管、鋼筋籠拔出,回填粘土,重新鉆孔。

(四)孔位傾斜

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。

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)采取經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。(3)嚴格按照規范要求選配鉆桿。

四、結語

總之,進行鉆孔灌注樁作業時要求我們在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規范,核查地質和有關灌注樁方面的資料,對施工過程中可能會發生的一些問題及時進行分析處理,做到科學組織,精心施工,嚴格管理,施工質量是完全有保證的,這些所謂的質量通病也是完全可以避免的。

作者簡介:

王金城(1978-),男,廣東清遠市人,清遠市佛岡縣交通局工作,研究方向:交通土建工程。