王鑫
摘 要:本文主要結合現下沖擊成孔灌注樁基礎施工中容易出現的質量通病,進行詳細的闡述,并結合其具體成因,針對性的提出施工控制措施, 為提高基礎工程質量,實現其長期穩定的安全運行提供準確的參考依據。
關鍵詞:沖擊成孔;質量通病;控制措施
樁基礎在工程中被廣泛應用,按照成樁施工方法可分為沉入樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔樁,其中沖擊成孔灌注樁以其施工工藝簡單、樁身強度高、適用范圍廣泛、造價低廉等優點,被各參建單位推崇。在施工過程中,其質量通病仍需要不斷總結,提高技術、質量管理水平,保證施工質量,才能達到基礎工程使用壽命。
1 沖擊成孔灌注樁施工一般工序
平整場地→樁位放線→埋設鋼護筒→樁機就位→鉆進→樁位、垂直度復核→糾偏→鉆進成孔→清孔→吊裝鋼筋籠→二次清孔→灌注混凝土。
2 沖擊成孔灌注樁質量缺陷的分類及產生原因
樁基工程施工質量缺陷產生的原因,與施工工藝的選擇、地質條件的變化、管理人員的質量意識、操作人員技術水平等息息相關,現本文針對沖擊成孔工藝進行討論分析。沖擊成孔是采用沖擊樁機進行成孔作業的, 產生質量缺陷的原因包括成孔設備管理、地質預判、泥漿質量管理、混凝土灌注等多方種原因。
3 沖擊成孔灌注樁質量缺陷防治措施
3.1 未提前制作足夠的護壁泥漿
對不能自行造漿的土層,在開孔操作前未按照要求制備泥漿;對能自行造漿的土層在做成孔試驗前未提前運輸泥漿來工地使用。由于土層不能自行造漿,又沒制備符合護壁要求的泥漿,鉆進成孔操作容易發生塌孔縮徑現象。試成孔使用的泥漿與實際制樁成孔使用泥漿指標不同,試成孔得出的施工參數不能指導施工操作。
解決措施:根據施工機械、工藝及穿越土層進行泥漿配合比設計,制備性能指標符合護壁要求的泥漿。選用優質膨潤土制備護壁泥漿進行成孔試驗,獲取第一手施工成孔參數。
3.2 水中樁漏水、漏漿
護筒焊接質量差,存在滲漏現象,或者護筒埋設太淺,護筒周圍回填土不密實,護筒接縫不嚴實,在護筒刃腳或接縫處漏水。沖錘起落時碰撞護壁造成漏水,遇到透水性或地下水流動的土層,或遇到溶洞;護筒內掃孔完畢,停留時間過長,沒有及時開鉆,相鄰的兩孔同時開鉆。解決措施: 加強護筒的焊接質量,做好施工施工自檢;配制稠泥漿或倒入黏土慢速轉動防止漏漿。初發現護筒冒水,可用黏土在其四周填實加固,如屬護筒接縫漏水可由潛水員用棉絮堵塞,封閉接縫;在容易產生泥漿滲漏的土層中應采取維持孔壁穩定的措施;在施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位10m以上,在受水位漲落影響時,泥漿面應高出最高水位1.5m以上;如護筒已嚴重下沉或位移,則應返工重埋護筒。
3.3 護筒周圍未采用粘土封閉緊密
埋設護筒時,在護筒周圍未采用粘土封閉緊密,護筒周圍漏水,造成坍孔。解決措施:護筒埋設在粘性土中,埋深不小于lm;埋在砂性土中,埋深不小于1.5m。在護筒周圍用粘性土填充夯擊密實,不得發生漏漿現象。
3.4 灌注樁遇溶洞泥漿流失
在巖溶地區灌注樁施工時,由于潛水的存在,帶走泥漿或溶洞洞穿造成彼此開放,泥漿大量流出溶洞,造成泥漿流失。解決措施:鉆孔前, 完善地質勘查資料,加大地質勘查頻率,做到“一樁一孔”。按設計孔深終孔后,及時進行一次清孔,待孔底泥渣清完后,試驗測錘沿樁孔環周按10cm間距逐點逐環施探,若發現某點觸感明顯有別于完整的巖性,則須重點反復觸探比較并作出判斷。當證實樁孔已穿過溶洞,持力層可靠,方能灌注成樁。當溶洞高度小于1m時,洞內無沖填物.則采用拋填片石、黏土等使溶洞范圍的樁孔能形成護壁后,再繼續施工;當溶洞高度在1~3m 時,洞內處于填充或半填充狀態時,則采取先填充碎石、砂混合物,然后灌注水泥漿,并用樁錘小沖程沖擊碎石砂混合物,使其擠壓到溶洞內形成碎石砂漿的孔壁;當溶洞高度在1~3m,洞內無填充物或少量填充物時, 則需在洞內填充混凝土干料填滿溶洞,待固結達到2.5MPa后即可進行沖孔施工;當溶洞較大,洞內無填充物或流塑狀填充物,漏水很嚴重時,可采取鋼護筒跳進法施工,一邊沖孔,一邊接高護筒,將其振動下沉至已成孔內,隔斷溶洞內流塑填充物或水的活動。
3.5 軟弱地層中鉆進成孔
在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂等軟弱地層中鉆進成孔操作時, 進尺過快,泥漿護壁形成的效果不佳,容易造成孔壁坍塌。解決措施:在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂等軟弱地層中鉆進成孔操作時,應適當加大護壁泥漿的比重及粘稠度,降低沖擊進尺速度,使泥漿與孔壁有滲入護壁的時間,使泥漿護壁泥膜形成越厚護壁,提高護壁效果。
3.6 樁機架不平穩
樁機架不平不穩,沖擊過程中機架晃動,造成孔心偏移,成孔后出現樁孔垂直度偏差超過設計要求。解決措施:鉆機底座安置場地應清除雜物,平整場地,安裝鉆機時,對樁機底座進行水平和垂直校正,鉆機站立位置的地面要整平填實,鉆機機臺平面用水平尺在十字方向整平。遇軟土、軟硬不勻的土層時,應進行加固處理,達到一定的承載力;河涌邊、半填半挖、邊坡等特殊場地應先行壓實處理并鋪設平整后才能作為鉆機基底;雨期施工時應注意避免場地浸水及淋濕后的不均勻沉降。
3.7 鉆機成孔過程中樁身偏斜
樁孔中存在較大孤石、探頭石、拋石、不均勻基礎、巖溶、巖層的較大傾斜裂隙、巖面傾斜、軟硬地層交錯;鉆進設備底座未安置水平,或地基產生不均勻沉陷鉆進過程沒有及時檢驗鉆進設備水平狀態;預鉆導向孔偏斜;沖孔樁樁錘底部錘齒燒焊不規范、在自然狀態下未檢驗設備狀態; 施工過程中沖程掌握不合理;輕微樁身偏斜后處理未達標,即繼續沖進施工。解決措施:認真研讀工程項目的巖土工程勘察報告,針對不同的土層、巖層制定針對性的施工組織設計和專項方案。
3.8 巡漿排渣不及時
鉆進成孔時,黏土地層巡漿排渣不及時,泥漿密度過大,泥漿粘黏沖錘,合金鉆頭帶了糊滿的粘土;當孔內有填石、或者孔樁入巖后巡漿不及時,泥漿含砂率過大,超過泥漿攜渣能力極限,碎石沉積在孔底。形成緩沖,沖錘沖擊成孔時沖錘無法直接沖擊到孔底,造成沖樁機不進尺。解決措施:采用優質膨潤土制備泥漿,增加儲漿設備,加強巡漿管理,勤測量泥漿指標,及時排除廢漿,注入新制漿。
3.9 沖錘轉向環不靈活
沖孔樁基沖錘與鋼絲繩間連接的轉向環是保證沖錘旋轉,成孔圓順的關鍵。在長期作業過程中,轉向環發生磨損,沖錘轉向失靈,造成樁孔形狀不圓,形成梅花孔。解決措施:經常檢查轉向吊環,使保持轉向靈活, 當轉向環破損嚴重是及時更換;加強泥漿循環,勤撈渣,降低泥漿粘稠度;保持適當的提錘高度,必要時輔以人工轉動;采用低沖程成孔時,要間隔用高沖程,使沖錘有足夠的時間轉動,防止出現梅花孔。
4 結束語
樁基工程是工程質量的基石,屬于隱蔽工程,這就要求現場技術人員應認真研讀巖土工程勘察報告,在樁基工程施工過程中,應該采用以旁站為主,加強巡視和平行檢驗的管理方法,做到事前預防、事中控制、事后驗收,及時消除隱患。通過上文所述的控制措施,可以極大的提高施工質量合格率,減少質量事故,降低施工成本,同時使之達到安全穩定的長久使用。
參考文獻:
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