劉書偉, 李 偉
河南六建建筑集團有限公司(471000)
混凝土鉆孔灌注樁,因其具有施工方法簡便、造價低廉、適應性強等優點,被廣泛應用于高層建筑及水利、電力、公路、鐵路、港口等工程項目中,尤其是在橋梁工程中,已成為優先選擇和最常用的地基處理方案。然而,由于鉆孔灌注樁混凝土是在地下和水中進行澆筑的,因此比起一般的混凝土工程有其獨特的復雜性和特殊性,地質條件千變萬化,施工機械、技術水平、人員素質各異,原材料、配合比等諸多因素不同,常會影響工程質量,導致灌注樁的質量缺陷。因此,在灌注樁施工過程中必須采取切實有效的質量保證措施,以確保混凝土的施工質量。
灌注樁用混凝土屬超塑性、大流動度混凝土,選擇水泥品種時應優先考慮選擇保水性較好的水泥,如硅酸鹽水泥、普通水泥等。細骨料應選擇中砂,細度模數宜控制在2.3~2.8范圍內。粗骨料宜選擇5~40mm連續級配的碎石。為了改善混凝土的和易性,可摻入適量的外加劑和摻和料,但應注意外加劑對水泥的適應性及對鋼筋的腐蝕性。如木鈣雖屬緩凝型減水劑,是混凝土灌注樁可優先選用的外加劑,但會影響礦渣水泥的凝結時間,同時對采用硬石膏作調凝劑的水泥有急凝作用,從而會導致澆筑過程中滯管現象的發生;若選用氯化物外加劑則會對鋼筋產生銹蝕作用;若選用早強型減水劑,則可能導致混凝土凝結時間縮短,坍損增大以致發生滯管現象。
由于混凝土是在地下泥漿中澆筑,無法采取振搗密實的辦法,因此應保證混凝土具有足夠的流動性和良好的粘聚性,即應具備良好的和易性。坍落度宜控制在180~220mm,砂率宜控制在40%~45%之間。
澆筑混凝土前,應進行配合比試驗,若原材料(水泥、外加劑等)發生變化時,應重新進行配合比試驗。在確定了基準配合比后,正式施工前還應根據砂石含水率進一步確定施工配合比,同時要進行開盤鑒定,充分確保配合比滿足施工要求。混凝土拌制過程中,應確保各種材料的計量精度和混合料的攪拌均勻程度。澆筑過程中,還應結合現場情況對配合比作適當調整,同時應根據相關規定留置混凝土試件,并做好試件的養護工作,以備強度評定。
灌注混凝土前應認真進行孔徑測量,根據鉆孔孔徑和導管埋置深度計算出首次混凝土灌注量。要使首次混凝土的灌注量能夠起到排除管口泥漿、封堵管口作用,并保證導管下端埋設1~2 cm,在首次灌注混凝土時,先應灌入1~2盤水泥砂漿,然后一次性連續灌注混凝土,這樣可以對孔底沉渣及附道土體進行固結,提高樁端阻力,減少樁基沉降的可能。
澆灌混凝土時,合理控制導管的提升速度,控制導管在混凝土中的埋置深度,是保證混凝土澆灌質量的有效措施。根據混凝土的流動擴散規律,導管埋深過小會致管外混凝土面上的泥漿和泥渣卷入混凝土中形成夾泥層,造成斷樁;埋深過大則管內混凝土不易流出。導管合理埋深宜控制在2~3m。澆筑過程中,要定時測量導管內外的混凝土深度,根據導管內外的提升高度,合理掌握導管的拆卸長度,切勿起拔過多,以免造成斷樁。
在鉆孔灌注樁施工中,泥漿質量直接影響混凝土的澆筑質量及樁身質量。泥漿比重低,鉆進速度快,不宜糊鉆,在孔壁上形成的泥漿皮薄而堅韌,可使樁身混凝土與樁周接觸更緊密,樁身摩阻力可得到提高。在首次澆筑混凝土時,更要嚴格控制泥漿質量指標,比重應控制在1.05~1.2之間,粘度應控制在17~20 s之間,砂率控制在4%以內,以減小澆筑混凝土時的泥漿阻力,確保首次混凝土注入到孔底時有足夠的沖擊力,擠開管口處的沉渣和淤泥。否則,混凝土將出現夾泥現象,降低混凝土樁身強度。為了便于清除孔底沉渣,可以通過加大泥漿比重和粘度的辦法來懸浮沉渣,但清孔后應注水稀釋泥漿,使泥漿比重和粘度降低到合理范圍,以保證混凝土澆筑時質量不受影響。
在灌注樁混凝土澆筑過程中,應制定切實的質保措施,制定崗位責任制,推行民主管理,實行優化組合。
混凝土鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,一旦出現質量隱患,處理難度大,費用高。因此,施工過程中,應從技術交底、施工準備、混凝土拌制和澆搗、養護與防護、質量評定等各個環節嚴格把關,加強過程控制,保證施工質量,避免事故的發生。