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探析灌注樁常見施工質(zhì)量問題及防治措施
摘要:本文分析灌注樁常見施工質(zhì)量問題及防治措施關(guān)鍵詞:灌注樁 質(zhì)量問題 防治措施
1 概 況
泉州市金雞攔河閘重建工程是省、市兩級(jí)重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目,也是泉州市極其重要的民生、德政、國防工程。它是一座具有灌溉、供水、防洪等綜合效益的大型水利樞紐工程,是泉州人民的“生命閘”。工程閘室及橋墩的基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁計(jì)6495 m3,其中:閘室基礎(chǔ)工程4200 m3,直徑1.0 m、,長10.6~12.4 m;水閘上下游護(hù)岸工程815 m3,直徑0.6 m、,長8.0~10.2 m;旱橋孔1480 m3,直徑1.2 m、,長38 m。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。施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度,甚至給投資者造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題,保質(zhì)、保量地完成樁基施工任務(wù)。
2 鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施
2.1、護(hù)筒冒水
2.1.1、現(xiàn)象:
護(hù)筒外壁冒水,嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉,護(hù)筒傾斜和移位,造成鉆孔偏斜,甚至無法施工。
2.1.2、造成原因:
埋設(shè)護(hù)筒的周圍土不密實(shí),或護(hù)筒水位差太大,或鉆頭起落時(shí)碰撞。
2.1.3、防治措施:在埋筒時(shí),坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)。在護(hù)筒的適當(dāng)高度開孔,使護(hù)筒內(nèi)保持1.0-1.5m的水頭高度。鉆頭起落時(shí),應(yīng)防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí),應(yīng)立即停止鉆孔,用粘土在四周填實(shí)加固,若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí),則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。
2.2、孔壁坍陷
2.2.1、現(xiàn)象:
鉆進(jìn)過程中,如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。
2.2.2、造成原因:
孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散,泥漿護(hù)壁不好,護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過快、空鉆時(shí)間過長、成孔后待灌時(shí)間過長和灌注時(shí)間過長也會(huì)引起孔壁坍陷。
2.2.3、防治措施:
在松散易坍的土層中,適當(dāng)埋深護(hù)筒,用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周,使用優(yōu)質(zhì)的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí),應(yīng)防止變形,安放要對(duì)準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間,盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后,待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3小時(shí),并控制混凝土的灌注時(shí)間,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時(shí)間。
2.3、縮頸
2.3.1、現(xiàn)象:
縮頸即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。
2.3.2、造成原因:
樁周土體在樁體澆注過程中產(chǎn)生的膨脹造成的。
2.3.3、防治措施:
采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量。成孔時(shí),應(yīng)加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時(shí)間內(nèi),孔壁形成泥皮,則孔壁不會(huì)滲水,亦不會(huì)引起膨脹。或在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸,采用上下反復(fù)掃孔的辦法,以擴(kuò)大孔徑。
2.4、鉆孔偏斜
2.4.1、現(xiàn)象:
成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
2.4.2、造成原因:
鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
2.4.3、防治措施:
先將場(chǎng)地夯實(shí)平整,軌道枕木宜均勻著地;安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時(shí),采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí),鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時(shí),可提起鉆頭,上下反復(fù)掃鉆幾次,以便削去硬土,如糾正無效,應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上,重新鉆進(jìn)。
2.5、樁底沉渣量過多
2.5.1、現(xiàn)象:
成孔后樁孔出現(xiàn)孔底沉渣過多,清理不干凈。
2.5.2、造成原因:清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中,未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后,待灌時(shí)間過長,致使泥漿沉積。
2.5.3、防治措施:
成孔后,鉆頭提高孔底10-20cm,保持慢速空轉(zhuǎn),維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不要用清水進(jìn)行置換。鋼筋籠吊放時(shí),使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁?刹捎娩摻罨\冷壓接頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度,減少空孔時(shí)間,從而減少沉渣。下完鋼筋籠后,檢查沉渣量,如沉渣量超過規(guī)范要求,則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔,直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求。開始灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30-40mm,應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量,使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣,達(dá)到清除孔底沉渣的目的。
3 水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施
3.1卡管
3.1.1、現(xiàn)象:
水中灌注混凝土過程中,無法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。
3.1.2、造成原因:初灌時(shí),隔水栓堵管;混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析;混凝土中粗骨料粒徑過大;各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù),在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長而卡管;導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。
3.1.3、防治措施:
使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配,同時(shí)具有良好的隔水性能,保證順利排出。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。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)室確定,坍落度宜為18-22cm,粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且應(yīng)小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性,導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓,試水壓力為0.6-1.0MPa,以避免導(dǎo)管進(jìn)水。在混凝土澆筑過程中,混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管,避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。在施工過程中,應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備,確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常,避免機(jī)械事故的發(fā)生。
3.2、鋼筋籠上浮
3.2.1、現(xiàn)象鋼筋籠的位置高于設(shè)計(jì)位置的。
3.2.2、造成原因:
鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動(dòng)性過小,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下,若此時(shí)提升導(dǎo)管,導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時(shí),由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動(dòng)了鋼筋籠的上;由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí),其上層混凝土因澆注時(shí)間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。
3.2.3、防治措施:
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