鉆孔灌注樁質量控制技術

李景化

摘要:本文對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析,制訂出施工質量標準,驗收實施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基礎施工質量加以控制。

關鍵詞:鉆孔灌注樁;質量控制

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,甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工技術規范,核實地質和有關灌注樁方面的資料,對灌注柱在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析后制訂出施工質量標準,驗收實施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基礎施工質量加以控制。

1 成孔質量的控制

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:

1.1 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壓,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光成孔,然后在孔內成樁,周圍上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。

1.2 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。

1.3 確保樁體,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,在使用前要預濕后得新標定,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,并描繪了鉆進成孔時間曲線。當鉆進粉砂層進盡明顯下降,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10mm就要及時調換鉆頭。

1.4 鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠制作的首先要檢查鋼材的質保資料,檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑長度規格 數量和制作質量。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。應停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復移、糾偏,并在重新驗收成孔質量后再吊鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。

1.5 灌注水下混凝土前泥漿的制做和第二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一,清孔是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖料,砂粒等處于懸浮狀態,再利用泥站的漿膠體的粘結力使懸浮沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和潔孔作用。

從泥漿混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鉆孔樁工程質量的關鍵環節。因些,對于施工規范中泥漿的控制指標:鉆度測定17-20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用主塑性粘土或膨潤土地,拌制泥漿必須根據施工機械工藝及穿越土層進行配合比設計,灌注機成孔至設計標高,應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比持續小于1:10,1:20,測得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間使處于懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能混凝土沖擊反起而成為永久沉渣,從而影響樁基工程的質量,因些,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔,當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要求時,應立即進行水下混凝土的灌注工作。

2 成樁質量的控制

2.1 為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥廠合格證,化驗報,砂石化驗報告);如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥,砂,石,水質),嚴禁用于混凝土灌注樁。

2.2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度。因此,現場的配合比要隨水泥品種,砂,石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。

2.3 為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象,在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會影響混凝土的強度,混凝土坍落采用18cm-20cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的進入深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提出混凝土面,當灌注至距樁頂標高8m-10m時,應及時將坍落度調小至12cm-16cm以提高樁身上部混凝土抗壓強度。在施工過程中,要控制好灌注工的操作,制動導管使混凝土面上升的力度要適當,保證有程序的拔管和連續灌注,升降的幅度不能過大,如大幅度拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現象尤其在砂層厚度,確定每段樁體的充盈系數必須大于1.同時要認真進行記錄,這對日后發現問題的樁或評價樁的質量有很大作用。

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目,質量檢查比較困難,如樁的各種檢測方法基本上都是在一定的假設模型的基礎上進行參數測定和檢驗,并要依靠專業人員的經驗來分析和和判讀實測結果,同一個樁基工程,各檢測單位用同一種方法進行檢測,由于技術人員的實踐經驗的差異,其結論偏差很多時候也時有發生。通過近十年來鉆孔灌注樁工程的施工實施,得出這樣一個結論,即加強樁基工程檢測是一個手段,要保證鉆孔灌注樁的施工質量,其關鍵還在于過程管理。強調現場管理人員要有高度責任心,以防為主,對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質量控制都能得到保證。