劉錦生
(福建省泉州市東海建筑有限公司)
樁基施工中常見質量問題的分析與處理
劉錦生
(福建省泉州市東海建筑有限公司)
樁基是一種非常常用的基礎形式,如果天然地基無法對工程地基的要求進行滿足,那么就可以采用樁基礎的辦法對基礎的承載力和抗壓力進行提高。在工程樁基施工中,不論采用哪種樁基形式,必須要求其施工質量符合要求,并且做好樁基質量問題的研究。本文主要闡述了樁基施工中常見質量問題的分析與處理。
樁基;質量;預防;處理;斷樁
隨著工程建設規模的不斷擴大,樁基在工程基礎施工中的運用變得越來越廣泛。樁基施工屬于隱蔽工程,稍不注意很容易出現質量事故,如斷樁等等,必須加強對樁基施工中常見質量問題進行研究,找出有效的解決措施。
在樁基鉆孔的過程中,如果發現排除的泥漿中不斷的出現氣泡,或者是泥漿突然發生漏失的現象,那么就說明孔壁坍陷的跡象。
1.1產生的原因
一般情況下,由于護筒內水位較低,沒有足夠的水壓力來保證對孔壁的支撐,或者孔壁土質松散,而泥漿護壁措施沒有做到位,或是因為護洞周圍未用粘土緊密填封從而造成孔壁坍陷。而由于施工過程中采取的措施不當也易引起孔壁坍陷,比如成孔后未及時進行灌注、鉆進中速度太快等等。
1.2塌孔事故的預防與處理
控制鉆孔進度,并選用較大密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿,鉆孔時隨時量測鉆孔深度并與設計勘測的地質資料相對應,同時備足粘土和片石,當鉆至溶洞頂時,采取低沖程鉆進。保證孔內水頭高度,密切注意孔內泥漿高度。清孔時應指定專人補漿,保持水頭高度和粘稠度。在松軟砂層鉆進時,應控制進尺速度,且用較好泥漿護壁。提取鉆頭、鋼筋籠下放時應對準鉆孔中心垂直插入,嚴防觸及孔壁。如果塌孔事故已經,那么必須需要按照圖1的方式進行鋼護筒的設置。

圖1 塌孔處理中鋼護筒的放置示意圖
水中灌注混凝土過程中,無法繼續進行的現象。
2.1造成原因
初灌時,由于混凝土流動性或者坍落度未控制好而造成離析,或者混凝土原材料中中粗骨料未按要求選擇,粒徑太大也容易造成離析。而施工過程中混凝土澆筑的連續性也有可能產生離析。
2.2預防和處理措施
使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配,同時具有良好的隔水性能,保證順利排出;或采用隔水蓋板或插板蓋住導管頂部,封底時拉起蓋板或抽時插板即可,安全、方便。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。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應實驗室確定,坍落度宜為18~22cm,粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且應<0mm。為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性,導管使用前應試壓。在進行澆筑施工時,要避免導管中空氣形成氣塞,可以采取緩慢導入混凝土的方法來避免高壓氣塞的產生。同時施工中要保證施工機械的運轉正常,防止因機械故障對施工質量造成影響。
成孔壁樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。
3.1造成原因
施工現場不平整,不堅實,地面軟弱或軟硬不均勻,在支架上鉆孔時,支架的承載力不足,發生不均勻沉降,導致鉆桿不垂直。鉆機部件磨損,接頭松動,鉆桿彎曲。鉆頭晃動偏離軸線,擴孔較大。土層斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其他硬物等情形。施工檢測控制不到位。
3.2鉆孔偏斜的處理措施
安裝鉆機應保證安裝牢固、底座水平,確保鉆頭和護筒中心在一條豎直線上,并經常檢查校正。軟硬地層交界處可加適量片石,小沖程鉆進;如遇探頭石,用低錘擊密,把石打碎;穿過傾斜巖層時,應采用自重較大的沖擊鉆,以慢速鉆孔。
鋼筋籠在混凝土灌注過程中上浮。如某工程采用鉆孔灌注樁施工,該工程采用456根樁基,樁孔深度平均為7.2m,以石灰巖作為樁端持力層,地下情況為典型的喀斯特地貌。在該工程成樁過程中出現了鋼筋籠上浮的現象,以下針對該工程鋼筋籠上浮的原因進行分析:
4.1原因分析
通過分析發現,在混凝土澆筑過程中,導管與鋼筋籠之間的間距小,粗骨料的粒徑太大,鋼筋籠搭接焊頭未焊平,導管在提升、下沉來回過程中,法蘭盤掛帶鋼筋籠。鋼筋籠在安裝吊放的過程中,骨架扭曲、箍筋變形、脫焊或且導管傾斜,使得鋼筋籠與導管外壁緊密接觸。混凝土澆筑停歇時間過長混凝土已初凝,導管提升時將鋼筋籠帶出?;炷翝仓欤炷撩嫔龄摻罨\底時產生向上“浮力”導致鋼筋籠上浮。
4.2防治和處理措施
如果出現了鋼筋籠上浮的現象,首先就應該立即停止灌注混凝土,計算出上浮的高度,當上浮的高度較小時可以通過鉆機護筒控制它的上浮,然后提拔導管是導管的埋深控制在1m左右,但是不能提的過多,以防導管進水,接著可以按照正常的速度灌注。不過這些措施需要征求監理的意見,會同設計代表進一步確定鋼筋籠上浮后樁基的強度及受力是否符合要求。當上浮的高度過大時,應立即拔除導管,吊起鋼筋籠重新清孔。為了防止鋼筋籠的上浮,可以采取如下的措施,首先可以在滿足設計的條件下適當的減少鋼筋籠底部箍筋的間距和數量以減小混凝土對鋼筋籠的沖擊力,另外應做鋼筋籠的定位措施,可以接長四根主筋,并把他們焊接固定在護筒上阻止它的上浮。
混凝土凝固后不連續,中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁。見圖2。

圖2 斷樁示意圖
5.1造成原因
在封底的過程中,因為導管的底部距離孔底比較遠,導致混凝土被泥漿產生稀釋的現象,從而導致水灰比變大,使得混凝土出現無法凝固的現象,使得在基巖與樁體之間被不產生凝固的混凝土填充。如果泥漿稠度過大,那么會導致澆筑混凝土的阻力變大。泥漿過稠,增加了澆注混凝土的阻力,如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊,導致在施工中經常發生導管堵塞、流動不暢等現象,有時甚至灌滿導管還是不行,最后只好提取導管上下振擊,由于導管內儲存大量混凝土,一旦流出其勢甚猛,在混凝土流出導管后,即沖破泥漿最薄弱處急速返上,并將泥漿夾裹于樁內,造成夾泥層。灌注混凝土過程中,因導管漏水或導管提漏而二次下沉也是造成夾泥層和斷樁的原因。
導管提漏有兩種原因:①當導管堵塞時,一般采用上下振擊法,使混凝土強行流出,但如此時導管埋深很少,極易提漏;②因泥漿過稠,如果估算或測混凝土面難,在測量導管埋深時,對混凝土澆注高度判斷錯誤,而在卸管時多提,使導管提離混凝土面,也就產生提漏,引起斷樁。灌注時間過長,而上部混凝土已接近初凝,形成硬殼,而且隨時間增長,泥漿中殘渣將不斷沉淀,從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物,造成混凝土灌注極為困難,造成堵管與導管拔不上來,引發斷樁事故。
導管埋得太深,拔出時底部已接近初凝,導管拔上后混凝土不能及時沖填,造成泥漿填入。澆注混凝土時,沒有從導管內灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段出現疏松、空洞的現象。
5.2預防和處理措施
在成孔之后,需要進行及時有效的清孔作業,以防孔壁發生坍塌的現象。具體清孔的實際需要根據孔中沉渣的情況進行確定,在清孔作業結束之后,需要進行立即灌注混凝土,這樣可以避免對孔底沉渣超標的現象。
在混凝土澆筑之前,需要對孔徑進行有效的測量,將首次需要灌注的混凝土的量進行準確的計算。在混凝土灌注的過程中,必須對混凝土澆筑的速度進行盡可能的提高,并且在澆筑初期,需要盡可能的對大量的混凝土進行積累,這樣可以產生巨大的沖擊力從而對泥漿的阻力進行克服。必須保證混凝土快速連續的澆筑,這樣可以保證混凝土以及泥漿一直處在流動的狀態,可以對導管堵塞的現象進行有效的預防。在混凝土灌注過程中,必須隨時對混凝土面的標高以及導管的埋深進行控制,對導管的準確以及可靠進行提升,并且嚴格按照規范進行施工。嚴格確定混凝土的配合比,混凝土應有良好的和易性和流動性,坍落度(見圖3)損失應滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進行處理,止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入,要求灌注過程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水,必要時應有備用攪拌機、發電機等應急設施。導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多。

圖3 坍落度示意圖
總之,在工程施工中,樁基的施工質量對整個工程的質量具有直接的聯系。樁基的質量事故類型很多,造成樁基產生質量事故的原因也有很多,必須加強研究,針對工程實際情況,針對發生的各種意外,找出有效的預防以及處理措施,保證樁基施工質量。
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TU753.3
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1673-0038(2015)23-0062-02
2015-5-21