軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治
2009-09-28
鉆孔灌注樁目前在沿海地基處理中應(yīng)用十分廣泛，但因?qū)匐[蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查比較困難，且由于軟土的特殊性質(zhì)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題。根據(jù)本人的施工實(shí)踐，對(duì)其中一些主要的質(zhì)量通病進(jìn)行剖析，并提出相應(yīng)的防治措施，期望通過(guò)與同行們相互交流，達(dá)到提高施工水平的目的。
1 縮徑
1.1 產(chǎn)生的原因
(1)清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過(guò)快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。
(2)孔中水頭下降，對(duì)孔壁的靜水壓力減小，導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成砼樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成護(hù)頸。
1.2 防治措施
預(yù)防縮徑的關(guān)鍵是控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡。
(1)使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。
(2)成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔，在清孔時(shí)要做到清渣而不清泥，預(yù)防清孔后的在澆筑砼的過(guò)程中局部坍塌，導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。
2 斷樁
2.1 產(chǎn)生的原因
(1)砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。
(2)灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，埋導(dǎo)管，嚴(yán)重坍孔，而處理不良時(shí)，都會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥，砼樁身中斷的嚴(yán)重事故。
(3)灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，首批砼已初凝，而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混；或?qū)Ч苓M(jìn)水，未及時(shí)作良好處理，均會(huì)在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。
2.2 防治措施
(1)導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿(mǎn)砼的重量；內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于±2毫米，內(nèi)壁須光滑無(wú)阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過(guò)試驗(yàn)；導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，一般為4米，其底端不得帶法蘭盤(pán)。
(2)導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼，并做好水密性試驗(yàn)。
(3)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度，導(dǎo)管不宜埋入砼過(guò)深，也不可過(guò)淺。及時(shí)測(cè)量砼澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。
(4)經(jīng)常檢測(cè)砼拌和物，確保其符合要求。
3 樁頂局部冒水、樁身孔洞
3.1 產(chǎn)生的原因
(1)水下砼灌注過(guò)程中，導(dǎo)管埋深過(guò)大，導(dǎo)管內(nèi)外砼新鮮程度不同，再加上灌注過(guò)程中上下活動(dòng)導(dǎo)管過(guò)于頻繁，致使導(dǎo)管活動(dòng)部位的砼離析，保水性能差而泌出大量的水，這些水沿著導(dǎo)管部位最后灌入的、最為新鮮的砼往上冒，形成通道(即樁身孔洞)。
(2)水下砼灌注過(guò)程中，砼傾倒入導(dǎo)管速度過(guò)快過(guò)猛，把空氣悶在導(dǎo)管中，在樁內(nèi)形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或?qū)Ч芷鸢蔚韧饬Φ淖饔孟?，在砼?nèi)不斷上升，當(dāng)上升到樁頂附近時(shí)，氣包浮力與上升阻力接近，在沒(méi)有外力的作用下，氣包便滯留在樁身內(nèi)，最終形成樁身孔洞。另外，有一些樁在余樁截后，樁身內(nèi)殘余的高壓氣體，因通道打開(kāi)而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來(lái)。這時(shí)，常會(huì)攜帶部分遺留在氣包內(nèi)的水往上冒，出現(xiàn)“樁頂冒氣泡”的怪現(xiàn)象。
(3)水下砼灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過(guò)大，流動(dòng)性變差，終灌導(dǎo)管起拔后會(huì)留下難以愈合的孔洞。
3.2 防治措施
(1) 控制導(dǎo)管的埋深，灌注過(guò)程中做到導(dǎo)管勤提勤拔。
(2) 砼傾入導(dǎo)管的速度應(yīng)根據(jù)砼在管內(nèi)的深度控制，管內(nèi)深度越深，砼傾入速度越應(yīng)放慢。在可能的情況下，應(yīng)始終保持導(dǎo)管內(nèi)滿(mǎn)管砼，以防止樁身形成高壓氣包。實(shí)際施工中，往往因?yàn)閷?dǎo)管每次起拔后管內(nèi)都會(huì)形成空管，再次灌注時(shí)，樁身形成高壓氣包就很難避免。因此，應(yīng)在灌注過(guò)程中適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管，把已形成的高壓氣包引出樁身。
(3)加適當(dāng)緩凝劑，確保砼在初凝前完成水下灌注。
4 鋼筋籠上浮
4.1 產(chǎn)生的原因
砼由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，產(chǎn)生一種頂托力，使鋼筋籠上浮。
4.2 防治措施
(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定。
(2)灌注中,當(dāng)砼表面接近鋼筋籠底時(shí),應(yīng)放慢砼灌注速度,并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。
(3)砼液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但注意導(dǎo)管埋入砼表面應(yīng)不小于2m，不大于10m。如果鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過(guò)大而上浮時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，補(bǔ)救的辦法是馬上起拔拆除部分導(dǎo)管；導(dǎo)管拆除一部分后， 可適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管；這時(shí)可以看到，每上提一次導(dǎo)管，鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下，會(huì)自然回落一點(diǎn)；堅(jiān)持多上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管，直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當(dāng)然，如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮，那么這一補(bǔ)救措施也不一定會(huì)十分奏效。
5 “爛樁頭”
5.1 產(chǎn)生的原因
(1)清孔不徹底，樁頂浮漿過(guò)濃過(guò)厚，影響水下砼灌注時(shí)測(cè)量樁頂位置的精度。
(2)導(dǎo)管起拔速度過(guò)快，尤其是樁頭直徑過(guò)大時(shí)，如未經(jīng)插搗，直接起拔導(dǎo)管，樁頭很容易出現(xiàn)砼中間高、四周低的“爛樁頭”。
(3)澆筑速度過(guò)快，導(dǎo)致孔壁局部坍塌，影響測(cè)量結(jié)果。
5.2 防治措施
(1)認(rèn)真做好清孔工作，確保清孔完成后孔口沒(méi)有泥塊返出；在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量砼上升面時(shí)，應(yīng)控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用5～40mm碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1.5kg左右；使用5～25mm 碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1kg 左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離%26lt;4 m時(shí)，通常認(rèn)為使用竹竿通過(guò)手感測(cè)量砼面更直觀，精度更高。
(2)砼終灌拔管前，應(yīng)使用導(dǎo)管適當(dāng)?shù)夭鍝v砼，把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外后，以便精確測(cè)量砼面。也可通過(guò)導(dǎo)管插搗使樁頂砼攤平。
6 灌注砼時(shí)樁孔坍孔
灌注水下砼過(guò)程中， 發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒， 隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。如用測(cè)深錘探測(cè)砼面與原深度相差很多時(shí)，可確定為坍孔。
6.1 原因分析
(1)灌注砼過(guò)程中，孔內(nèi)外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒(méi)有采取措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位。
(2)護(hù)筒刃腳周?chē)┧豢淄舛逊胖匚锘蛴袡C(jī)械振動(dòng)，使孔壁在灌注砼時(shí)坍孔。
(3)導(dǎo)管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí),均易發(fā)生坍孔。
6.2 預(yù)防方法
(1)灌注砼過(guò)程中，要采取各種措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位，還要防止護(hù)筒及孔壁漏水。
(2)用吸泥機(jī)吸出坍入孔內(nèi)的泥土，同時(shí)保持或加大水頭高度，如不再坍孔，可繼續(xù)灌注。
(3)如用上法處治，坍孔應(yīng)不停時(shí)，或坍孔部位較深，宜將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。
7 孔位傾斜
7.1 原因分析
(1)樁機(jī)本身未豎直或樁機(jī)平臺(tái)不水平。
(2)樁機(jī)在鉆孔過(guò)程中發(fā)生不均勻沉降。
(3)在進(jìn)行超深樁作業(yè)時(shí)，樁機(jī)鉆桿太細(xì)。
7.2 預(yù)防方法
(1)首先要擴(kuò)大樁機(jī)支承面積，使樁機(jī)穩(wěn)固，并保證鉆機(jī)平臺(tái)水平。
(2)采取經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測(cè)試。
(3)嚴(yán)格按照規(guī)范要求先配鉆桿。
8 結(jié)語(yǔ)
總之，在軟土地基上進(jìn)行鉆孔灌注樁作業(yè)比在其它地區(qū)作業(yè)難度更大，施工質(zhì)量更難控制，這就要求我們?cè)谑┕で耙J(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對(duì)施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行分析處理，做至科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理，施工質(zhì)量是完全有保證的，這些所謂的質(zhì)量通病也是完全可以避免的。
