文/劉亞萍 黑龍江雙鴨山 155100
在鉆孔灌注樁工程中, 泥漿下灌注混凝土施工的優劣, 很大程度上決定著成樁質量。合理選擇與維護清孔后的泥漿性能參數和混凝土拌合料的輸送方式與質量, 保持導管在孔內的垂直度和埋入混凝土中的適宜深度, 保證混凝土拌合料有足夠的初灌量和導管頂端高出泥漿面的最小高度,使混凝土始終處于垂直頂升狀態, 是提高成樁質量的技術關鍵。
鉆孔灌注樁的施工工藝流程
測定樁位(樁位的放樣)埋設護筒、樁機布位、鉆孔(設泥漿池制備泥漿、泥漿循環清渣)、設立鋼筋骨架、清孔、清孔設立導筒、灌注水下混凝土、清理樁頭。
鉆孔灌注樁的水下混凝土灌注是成樁的關鍵環節,因為施工工藝不當,導致斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質量問題時有發生。(1)導管接頭嚴重漏水,造成斷樁。(2)導管輕微漏水、導管埋入混凝土太深、混凝土含沙率偏小、和易性欠佳等因素,可能造成導管的堵塞,導致澆注中斷,若重新灌注,則混凝土內存在浮漿夾層,造成斷樁。(3)護筒外壁冒水,引起地基下沉,護筒傾斜和位移,使樁孔偏斜,無法施工。(4)孔壁坍塌。
鉆孔灌注樁施工的關鍵在于保證樁身成型和混凝土質量,一旦灌注混凝土成樁后,若出現質量問題,再行補救將在工期和經濟方面帶來極大影響。因此,務必嚴控混凝土灌注這最后一道也是最關鍵一關。如何確保成樁質量,應從以下幾個方面著手控制。
(1)嚴格檢查進場原材料應與質量保證資料相符,對不合格的材料嚴禁用于混凝土灌注樁,用于鉆孔灌注樁的水下混凝土其粗骨料宜選用卵石或直徑<40mm級配碎石,碎石含泥量<2%,細集料宜為級配良好的中粗砂,含砂率在40%~45%,并以≤20%的活性砂粉替代,以提高混凝土的流動性,防止堵管。水泥強度等級不低于42.5R,水灰比宜為0.5~0.6,坍落度180~220mm,首批混凝土>220mm。小孔徑淺孔樁灌注混凝土初凝時間應≤4.5h,大孔經深孔樁灌注混凝土初凝時間≥8.0h。
(2)檢查成孔質量合格后應盡快灌注混凝土,若清孔結束至混凝土開盤間隔時間超過4h,應重新檢測孔底沉碴厚度,厚度不滿足要求時要重新清孔至合格方可灌注混凝土。其鉆頭吊鉆桿繩應與樁位中心線相互重合,方可開鉆,以后每班核對位置一次。鉆孔作業應分班連續進行,經常對鉆孔泥漿進行檢驗,不符合要求及時處理改正。同時,要注意巖層變化,及時撈取渣樣,認真做好記錄,與地質剖面圖進行核對。如發現地質條件與設計不符,及時報請監理工程師及主管部門,核對并確認后,報請設計單位等上級主管部門。
(3)首盤混凝土應有足夠的儲備量,使混凝土埋沒異管底口不小1m,保證樁底質量。灌注混凝土的導管應經水密試驗合格,安裝經復檢合格后使用,以避免灌注混凝土過程中導管接口進水,而造成混凝土離析或形成夾泥層,更為甚者產生斷樁事故。注意隔水栓的使用,工程中一般采用直徑與導管內徑相同的充滿氣的橡皮球放入導管,在首盤混凝土的壓力下形成排水栓效果。對小于1m直徑的樁可采用砂包作隔水栓。首盤混凝土灌注的效果與隔水栓的有效使用有著很密切的關系。
(4)混凝土灌注過程中為防止發生斷柱夾泥、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,并隨時了解混凝土面的標高和埋管深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~4m,不宜>6m或<1m,每次拔管長度不超過3m為宜。嚴禁把導管底端提出混凝土面,也不要因混凝土灌注順暢而使導管埋深超過6m。當灌注至距樁頂標高8~10m時,應及時將坍落度調高至120~160mm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在灌注過程中,要控制好灌注工藝和操作方法,抽動導管使混凝土面上升的力度要適中,有序拔管和連續灌注,盡量縮短間隔時間,要徐徐緩慢灌注,防止導管內形成高壓氣囊而破壞導管接口連接使導管接口進水,抽拔導管幅度不易過大,以免導致孔壁下墜或坍落,使樁身夾泥。導管在灌注過程中應盡量處于樁中心線,以防導管提升時被鋼筋籠卡住,并使樁身混凝土均勻而確保樁身質量。
(5)混凝土灌注標高應比設計標高高出至少0.5~1m,以保證樁頭混凝土質量。護筒拔除也不宜過早,以免對樁頭混凝土產生擾動。通過對許多鉆孔灌注樁的施工實踐,想要保證鉆孔灌注樁的施工質量,其關鍵還在于人,只要現場施工管理人員有高度的責任心,對樁基各個施工環節充分重視并實時控制,嚴格按規范和設計要求施工,做到以預防為主,狠抓細節管理,及時糾正偏差,就一定能夠保證鉆孔灌注的質量。如工程采用混凝土罐車對導管漏斗直接卸料的施工方法,首批混凝土導管漏斗容積1m3以內即可,當漏斗活門提升打開后,罐車緊跟連續向漏斗中快速卸料,保證首批混凝土體積達6m3左右,保證埋管深度。 剪球后向導管內傾倒砼宜徐徐進行防止產生高壓氣囊。施工中導管內應始終充滿砼。隨著砼的不斷澆入,及時測量砼頂面高度和埋管深度,及時提拔拆除導管。為保證樁的質量,應留比樁頂標高高出0.80m左右的樁頭,可在砼初凝后、終凝前破除。技術人員應對鉆孔灌注樁各項原始記錄及時整理簽認。
(6)泥漿池械開挖泥漿池,用檢驗合格的粘土制備泥漿。合理規劃泥漿池的深度、尺寸及設置位置,以滿足環境保護和文明施工的要求。為保護施工范圍內的環境衛生、農田,鉆孔樁廢棄的泥漿應在施工完成后,用汽車或罐車將泥漿池中的泥漿清運到指定的排放地點。
結語:
綜上所述,鉆孔灌注樁的質量控制是整個橋梁工程的關鍵,成樁質量很大程度甚至完全取決于混凝土的灌注。因此,在混凝土灌注過程中,必須根據灌注混凝土的基本特點和要求,嚴格控制各個施工環節,把握和解決好上述技術關鍵問題至關重要,在質量控制要點與施工工藝流程上加強管控,才能保證工程的質量。
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