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論橋梁工程中鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量控制
論文關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；質(zhì)量控制
論文摘要：鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,成樁環(huán)節(jié)多,施工過程容易出現(xiàn)質(zhì)量事故，作者通過多年來在樁基礎(chǔ)工程的施工經(jīng)驗(yàn)，介紹一下鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量控制措施。僅供參考。
概述：
鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給者造成巨大的損失和不良的影響。因此，要求基礎(chǔ)施工隊(duì)伍在施工技術(shù)措施上要落實(shí)，并加強(qiáng)施工質(zhì)量，密切注意抓好施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭(zhēng)將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查和有關(guān)灌注樁方面的資料，對(duì)灌注樁在施工過程中可能會(huì)發(fā)生的一些問題進(jìn)行分析后制訂出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收實(shí)施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對(duì)樁基施工質(zhì)量加以控制。
1 成孔質(zhì)量控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。
確保樁身成孔垂直精度
這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。
泥漿護(hù)壁技術(shù)
泥漿護(hù)壁是鉆孔灌注樁施工技術(shù)關(guān)鍵之一。泥漿護(hù)壁的好壞直接關(guān)系到鉆孔灌注樁的質(zhì)量。泥漿護(hù)壁按土層的性質(zhì)可以用原土造漿，即鉆孔時(shí)直接注人清水使之與原位的粘土混合成護(hù)壁泥漿，也可用人工制備的泥漿。在砂層、砂夾層等易塌孔的土層中鉆孔，應(yīng)采用人工制備的特殊泥漿。
泥漿的作用是護(hù)壁、攜砂、冷卻鉆頭和潤(rùn)滑，其中護(hù)壁和攜砂是主要的。注入干凈泥漿的比重應(yīng)控制在1.1左右，泥漿稠度過大會(huì)影響鉆進(jìn)速度，而泥漿過稀則不利于護(hù)壁和排渣。排出泥漿的比重應(yīng)控制在1.2-1.4左右;當(dāng)穿過砂夾卵石層或容易塌孔的土層時(shí)排出泥漿的比重可增大至1.3-1.5。泥漿除控制比重外，還應(yīng)定期測(cè)定它的粘度。在不同的土層中鉆孔，泥漿粘度要求是不同的，在混有砂土的淤泥層中，合適的泥漿粘度為20-23 Pa.s；在砂土中為23一45 Pa.s；在沙礫層中大于45 Pa.s。
確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。
在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí)，應(yīng)保持護(hù)筒位置穩(wěn)定，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。
雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁，就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度，如測(cè)繩的測(cè)深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。
為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長(zhǎng)度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度，并描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。當(dāng)鉆進(jìn)粉砂層進(jìn)尺明顯下降，在軟粘土鉆進(jìn)最快200m／min左右，在細(xì)粉砂層鉆進(jìn)都是15m／min左右，兩者進(jìn)尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時(shí)調(diào)換鉆頭。
清孔施工
清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣盡量排除干凈。清孔方法主要有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射和砂漿置換等。不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時(shí)，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10-1.20，清孔后孔底殘留的沉渣厚度，對(duì)于支承樁不得大于l00mm，對(duì)于摩擦樁不得大于300mm。通常清孔分兩次進(jìn)行，既在鉆孔結(jié)束后清孔一次，待鋼筋籠、導(dǎo)管安放完畢后再清一次孔。第二次清孔后應(yīng)馬上進(jìn)行水下混凝土的灌注工作，中間耽擱時(shí)間不宜過長(zhǎng)。
鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放
鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，這是由于鋼筋籠吊放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時(shí)不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。
2 成樁質(zhì)量的控制
為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告），對(duì)不合格的材料嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。
鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，因此，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。
在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，混凝土坍落采用18cm-20cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m-10m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12cm-16cm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥。在灌注過程中必須每灌注2－3 m左右測(cè)一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，《施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l.同時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行記錄，這對(duì)日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評(píng)價(jià)樁的質(zhì)量有很大作用。
鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過程屬隱蔽工程項(xiàng)目，質(zhì)量檢查比較困難，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，其關(guān)鍵還在于人。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心，以防為主，對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。
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