下面是山東利達小型旋挖鉆機廠家給大家帶來關于鉆孔灌注樁施工質量問題及對策,以供參考。
鉆孔灌注樁施工質量問題及對策有哪些呢?
鉆孔灌注樁具有噪音低、振動小、樁長和直徑按設計要求易于把握,樁端能可靠進入持力層,單樁承載力大等特點。主要適宜碎石、塊石和雜填土以及風化巖地基。當今在鐵路、公路和房屋建筑工程中被廣泛應用。
1 通常出現的質量問題及其原因分析
1.1 孔壁坍塌
引起孔壁坍塌的原因很多,如供水管直接沖刷孔壁,或在松散砂土中快速鉆進,或停在一處空鉆的時間過長;沖擊錐或搗渣筒傾斜撞擊孔壁,或用爆破方法處理孔內孤石,以及成孔后混凝土澆注不及時等原因都有可能引起孔壁坍塌。但其主要原因是沒有根據土質條件,采用合適的成孔工藝和相應的泥漿質量,尤其在砂性土中選用優質的護壁泥漿更為重要。如果泥漿密度太小或護筒埋置太淺、護筒的回填土和接縫不嚴密、漏水漏漿,以致孔內液面高度不夠或孔內出現承壓水,降低了對孔壁的靜水壓力等都是造成坍孔的原因。此外,清孔后泥漿密度、粘度降低,也會減少對孔壁的靜水壓力,使孔壁失穩。
1.2 樁身混凝土出現蜂窩、孔洞及斷樁事故。
常見的原因有:混凝土配合比不當、原材料不符合規定,諸如水泥過期結塊,強度偏低、加水量與外摻劑控制不嚴、骨料含泥量過大等。由于混凝土的和易性、坍落度不符要求,在灌注混凝土的過程中容易發生卡管事故,即混凝土堵塞在導管內下不去,導管被混凝土或鋼筋籠卡住提升不上來;混凝土坍落度小,流動性差,粗骨料粒徑大,混凝土拌合不均勻;或導管漏水,混凝土被水稀釋后,粗骨料卡在導管處或混凝土在導管中停留過長而凝固;或有時導管提升過頭而造成樁身夾泥或斷樁。在飽和淤泥質粘性土中,成孔后由于粘性土的回淤力和超孔歇水壓力,壓縮孔壁和塑性混凝土而造成縮頸;或由于塑性混凝土膨脹而造成縮孔。新澆混凝土在承壓水的水流作用下,使澆注在孔內的混凝土水泥漿被水沖刷無法硬化而形成松散層,混凝土的外加劑過量或地下水中含有侵蝕介質使混凝土無法結硬成為松散層和稀釋狀態。
1.3 樁身傾斜、樁位偏差較大
主要原因有:施工人員放樣有偏差或鉆孔機械定位不準確;在鉆孔的過程中遇到障礙物或孤石, 以及在軟硬土層交界處和巖石傾斜處,鉆頭受阻力不均而造成樁孔傾斜。由于鉆桿彎曲或連接不當,使鉆頭鉆桿中線不同軸線,也會導致樁孔偏斜。此外,場地不平整或鉆架就位后沒有調整,或因地面不均勻沉降使鉆機、鉆盤、底座不平而傾斜。樁孔偏大,起重滑輪邊緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心不同軸線等因素,也會使樁身傾斜造成事故。開挖基坑時,一次性挖土深度過大,土側壓力造成樁位錯動。基坑開挖后,對照軸線檢查樁位,樁位偏差超出規范允許范圍。
1.4 鋼筋籠不符合設計要求,出現籠上浮或籠下沉事故
常見的原因有:鋼筋籠在制作、堆放、起吊、運輸等過程中不符合規范要求。鋼筋骨架內徑與導管外壁間距過小,粗骨料粒徑太大,主筋搭接焊接頭未焊平,在提升導管過程中法蘭盤掛帶了鋼筋籠;或因鋼筋骨架主筋彎曲、骨架整體扭曲,箍筋變形脫落或導管傾斜,使得鋼筋與導管外壁緊密接觸;導管與鋼筋籠間混凝土已凝結,提升導管時將鋼筋籠帶出;或許因混凝土澆灌速度過快,混凝土面升至鋼筋籠底,產生向上“浮力”導致鋼筋籠上浮。出現籠下沉的主要原因是由于吊筋與主筋或分段鋼筋籠之間焊接不牢固或吊環松脫;或上下振動導管時,導管掛帶鋼筋籠,對骨架施加一很大外力,吊環松脫,而一旦導管與鋼筋籠脫離時,籠將沉入孔中。此外,在混凝土澆灌過程中因施工人員操作失誤,過量上拔導管而導致導管脫離混凝土面,泥水進入導管中造成樁身夾泥或斷樁;或因其它原因將導管埋如混凝土內未能及時拔出,混凝土硬化后形成廢樁;或在基坑墊層混凝土澆灌完畢時樁頭部位出現滲水現象等,都是鉆孔灌注樁常見的質量問題。
2 預防措施及處理方法
(1)孔壁坍塌或沉渣過多事故處理。首先,要明確坍孔的位置。然后,將粘土和砂土回填到坍孔以上 1~2m;若坍孔嚴重,應全部回填,待回填物沉積密實后方可重新鉆孔。當沉渣過多時,應再次清孔至沉渣符合要求為止,對于端承樁不得大于 100mm,對于摩擦樁不得大于 300mm。
(2)對于樁身混凝土質量低,造成的蜂窩、孔洞和斷樁事故處理。可采取在樁身混凝土中鉆孔,用壓力灌漿加固或者采用換樁芯及補樁等方案處理。
(3)樁身傾斜事故處理。除了針對其原因采取其相應的措施外,還應根據受荷情況進行加固處理;若樁位偏差較大,應請設計人員核定,必要時在基礎底板內增設暗梁(對樁筏、樁箱基礎而言),如是單樁基礎,一般應重新補樁。
(4)對鋼筋籠不符合設計要求,發生籠上浮或籠下沉事故的處理。要在灌注樁的上段增加局部鋼筋,并設固定裝置以防鋼筋籠上浮或下沉,或者采取其他有效措施進行處理。如嚴格控制鋼筋籠骨架的加工質量,防止變形。確保鋼筋籠內經與導管外壁之間的空隙,大于骨料最大粒徑的 2 倍。在混凝土澆灌過程中,隨著導管拔出而出現鋼筋籠上浮,應立即控制混凝土澆灌量及澆灌速度,反復上下搖動導管或單向旋轉,處理好籠與導管之間的掛帶現象;若鋼筋籠上浮不停止,應中止澆灌混凝土,拔出導管后,向孔內回填粘土,該樁作為廢樁處理,并應與設計人員聯系重新補樁。
當鋼筋籠一旦出現下沉,應立刻停止澆灌混凝土,將籠吊升至設計標高重新固定;如籠沉入混凝土中拔不出來,應探明籠頂標高、沉入深度,提出導管,用比原樁經稍小的鉆頭,在原樁位上鉆孔,至斷樁部位以下適當深度時重新清孔,在斷樁部位增加一節鋼筋籠,其下部埋入新鉆孔中,然后繼續澆灌混凝土。如籠沉入混凝土的深度小于 2m 時,可暫不處理,繼續澆灌混凝土,待基坑開挖后,在原樁位上人工或機械挖土,鑿出樁頭鋼筋接續上來,將樁頭混凝土鑿毛,再澆灌比原標號高一強度等級的混凝土。如果在開挖基坑后鑿出樁頭浮漿時發現沉籠,但不知沉入深度,此時須重新補樁,或請設計人員核定在基礎結構上采取加固措施。
(5)鉆孔灌注樁在進行水下混凝土澆注時,還應注意以下事項:
①混凝土必須具有良好的和易性,配合比應根據混凝土強度等級事先通過試驗確定。坍落度一般采用 160~200mm;細骨料應盡量選用中砂,含砂率宜為 40%~45%;粗骨料應盡量選用河卵石,也可用碎石,粒徑不宜大于 40mm。
②導管壁厚不宜小于 3mm,直徑可采用 200~250mm,導管最下端一節的底部應焊加強箍。
③儲料斗內混凝土的初存量,必須滿足首次灌注時導管底端能埋入混凝土體 0.8~1.2m,導管底端到孔底距離應保持 300~500mm,以利于混凝土自導管順利排出,隨著孔內混凝土面的逐漸上升,導管底端埋入管外混凝土面下的深度一般應保持 2~3m,并不得小于 1.0m。
④鉆孔灌注樁的混凝土充盈系數不得小于 1.0,一般土質取 1.1,軟土取 1.2~1.3。
3 結束語
鉆孔灌注樁的施工質量憂患應以防為主治為輔,施工過程中,應當注意對樁的成孔、灌注過程做好詳盡的記錄,這對后期的質量評估有不可替代的作用;樁的質量評價應依據聲波測試,結合施工記錄和鉆芯情況進行綜合分析,才能得出較為客觀的結論。