關(guān)于鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與預(yù)防探析論文
摘要:由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽和不可預(yù)見性,施工工藝復(fù)雜,質(zhì)量較難控制,介紹了鉆孔灌注樁、鉆孔施工中產(chǎn)生的質(zhì)量通病與解決措施。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;施工;分析;解決措施
鉆孔灌注樁在各類土木工程中廣泛應(yīng)用,具有承載力大、占地少、噪音低、對相鄰建筑影響小等諸多優(yōu)點。但灌注樁地下施工不可預(yù)計因素多,工程質(zhì)量較難控制,樁基施工既有機械操作,又有鋼筋加工,混凝土拌制和灌注等多種工作,工序種類繁多,影響因素多,水下混凝土施工要求嚴(yán)格,稍有不慎,就可能出現(xiàn)孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等,可能造成質(zhì)量事故,因此,施工中必須嚴(yán)格監(jiān)管質(zhì)量。
鉆孔灌柱樁作為一種基礎(chǔ)形式,目前在我國廣泛使用在鐵路橋梁、公路橋梁。城市各種橋梁中,這是因為這種施工方法,可以變水下作業(yè)為水上施工,從而大大簡化施工,縮短工期,降低了工程造價,而且所需設(shè)備簡單,操作方便,但其施工質(zhì)量難于控制,發(fā)生事故后又較難處理。因此如何在施工工藝上采取一些措施,盡量避免或杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生,以確保施工順利進行,一直是工程技術(shù)人員探討的課題。
1鉆進中坍孔處理
在鉆孔過程中,如果鉆孔內(nèi)水位突然下降,孔口冒細(xì)密的水泡,就表示已坍孔。此時,出渣打量顯著增加而不見鉆頭進尺,但鉆孔負(fù)荷著增加,泥漿泵壓力突然上升,造成憋泵。一旦坍孔,鉆孔便無法正常進行,易造成掉鉆,埋鉆事故。
防治措施:在松散粉砂土或沙砂中鉆孔時,應(yīng)選用較大比重,粘度的泥漿。一般選用優(yōu)質(zhì)黃泥制作黃泥漿,要求黃泥中不得含有沙石等雜質(zhì),塑性指數(shù)大于22,并放慢進尺速度,也可投入粘土摻片石或卵石,低錘沖擊,將粘土膏、片石卵石擠入孔壁穩(wěn)定孔壁。
根據(jù)不同地質(zhì),調(diào)整泥漿比重,確保泥漿具有足夠的稠度確保孔內(nèi)外水位差,維護孔壁穩(wěn)定,黃泥漿的比重控制在1.25~1.30左右,數(shù)量不少于單樁孔體積的2倍,實踐證明:高質(zhì)充足的黃泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一,鉆制井孔上段6~7m時,可不必向井孔內(nèi)輸入高壓水,讓鉆渣自然形成濃稠的低質(zhì)泥漿護壁,特別是護住護筒底腳處的井壁。
清孔時應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)補水,保證鉆孔內(nèi)必要的水頭高度,中段6~7m可輸入高壓水承壓清孔。下段6~7m輸入黃泥漿,如此作法,既有效地保證了施工質(zhì)量,又節(jié)省了費用較高的黃泥用量。
發(fā)生孔口坍塌時,可立即拆除護筒并回填鉆孔,重新埋設(shè)護筒再鉆坍孔部位不深時,可用深埋護筒法,將護筒周圍土夯實填密實重新鉆孔。
發(fā)生孔內(nèi)坍塌時,判明坍塌位置,回填砂和粘土混合物到坍孔處以上1~2m,如坍孔嚴(yán)重時應(yīng)全部回填,特回填物沉積密實后再進行鉆進。
2鉆孔偏斜問題
發(fā)現(xiàn)鉆成的樁孔,垂直樁不豎直,斜樁斜度不符合要求的標(biāo)準(zhǔn)或樁位偏離設(shè)計樁位等稱為鉆孔偏斜,鉆孔偏斜會會使灌注樁施工時鋼筋籠難吊入,或造成樁的承載力小于設(shè)計要求造成鉆孔偏斜的原因大致有五個方面:
。1)鉆孔中遇到較大孤石或探頭石;
(2)在有傾斜度的軟硬地層交界處,巖面傾斜處鉆進,或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進,鉆頭受力不均勻;
。3)擴孔較大處,鉆頭擺動偏向一方;
。4)鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷;
(5)鉆桿彎曲,接頭不正。
防治措施:安裝鉆機時要使轉(zhuǎn)盤、底座水平,起重滑輪輪軸,固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者在一條豎直線上,并經(jīng)常檢查校正,由于主動鉆桿較長,轉(zhuǎn)動時上部擺動過大,必須在鉆架地增設(shè)導(dǎo)向架,控制鉆桿上的提引水籠頭,使其沿導(dǎo)向架向中鉆進,鉆桿、接頭應(yīng)逐個檢查,及時調(diào)正,主動鉆村彎曲,要用千斤頂及進調(diào)直。在有傾斜的軟硬地層中鉆進時,應(yīng)吊著鉆桿控制進尺,低速鉆進,或回填片石,卵石沖平后再鉆,在偏斜處吊住鉆頭上下反復(fù)掃孔,使孔正直。
3縮孔
產(chǎn)生孔徑小于設(shè)計孔徑現(xiàn)象稱為縮孔,縮孔產(chǎn)生鋼筋籠的砼保護層過小及降低樁承載力的質(zhì)量問題,產(chǎn)生縮孔主要原因有:(1)鉆具焊補不及時,嚴(yán)重磨損的鉆錐往往鉆出比設(shè)計樁徑稍小的孔。(2)鉆進地層中的軟塑土,遇土膨脹后使孔徑縮小。
防治措施:經(jīng)常檢查鉆具尺寸,及時補焊或更換鉆齒,有軟塑土?xí)r,采用失水率小的'優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。采用鉆具、下反復(fù)掃孔的方法來擴大孔徑。
4掉鉆、卡鉆和埋鉆現(xiàn)象與解決
鉆頭補卡住為卡鉆,鉆頭脫開鉆桿掉入孔內(nèi)為掉鉆,掉鉆后打撈造成坍孔為埋鉆,出現(xiàn)上述現(xiàn)象影響鉆孔正常進行延誤工期。造成人力和財力的浪費。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是:(1)沖擊鉆孔時鉆頭旋轉(zhuǎn)不勻,產(chǎn)生梅花形孔,或孔內(nèi)有探頭石等均能發(fā)生卡鉆。傾斜長護筒下端被鉆頭撞擊變形及鉆頭傾倒。也能發(fā)生卡鉆。(2)卡鉆時強提,強扭,使鉆桿、鋼絲繩斷裂,鉆桿接頭不良,滑絲,電機接線錯誤,使不能反轉(zhuǎn)的鉆桿松脫,鉆桿、鋼絲繩、聯(lián)結(jié)裝置磨損,未及時更換等均造成掉鉆事故。
防治措施:經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置,保證靈活,經(jīng)常檢查鉆桿,鋼絲繩及聯(lián)結(jié)裝置的磨損情況,及時更換磨損件,防止掉鉆,用低沖程時,隔一段時間要更換高一些的沖程,使沖錐有足夠的轉(zhuǎn)動時間,避免形成梅花孔而卡鉆,對于卡鉆,不宜強提,只宜輕提鉆頭,如輕提不動時,可用小沖擊鉆沖擊,或用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后再提出。對于掉鉆,宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈。對于埋鉆,輕的是粘鉆,此時應(yīng)對泥漿稠度、鉆渣、進出口、鉆桿內(nèi)徑大小,排渣設(shè)備進行檢查,計算,并控制適當(dāng)?shù)倪M尺。若已嚴(yán)重糊鉆,應(yīng)停鉆提出鉆頭,清除鉆渣,沖擊鉆糊鉆時,應(yīng)減小沖程,降低泥漿稠度,并在粘土層上回填部分砂、礫石,如是坍孔或其他原因造成的埋鉆,應(yīng)使用空氣吸泥機吸走埋鉆的泥砂,提出鉆頭。
5護筒冒水、鉆孔漏漿防治措施
護筒外壁冒水,護筒刃腳或鉆孔壁向孔外漏漿的現(xiàn)象稱為護筒冒水、孔鉆漏漿。一旦漏漿,護筒內(nèi)承壓水頭高并得不到保障,易引發(fā)坍孔,也會造成護筒傾斜,位移及周圍地面下沉,產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因有:
(1)護筒埋設(shè)太淺,周圍填土不密實,或護筒的接縫不嚴(yán)密,在護筒丸腳或其接縫處產(chǎn)生漏水。
。2)鉆頭起落時,碰撞護筒,造成漏水。
。3)鉆孔中遇有透水性強或地下水流動的地層。
。4)護筒內(nèi)水位過高。
防治措施:埋設(shè)護筒時,護筒四周土要分層夯實,土質(zhì)量選擇含水量適當(dāng)?shù)恼惩痢M庾o筒一般采用鋼制護筒,內(nèi)徑2m左右為宜。其主要作用是固定樁位,控制孔口有一定的水頭,保護孔口塌陷,不穿孔,在旱地上埋設(shè)外護筒一般采用挖埋法,埋置深度以進入好土1m以上為宜,并在護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土要分層回填夯實,以達到最佳密實度,在水中埋設(shè)外護筒可采用振動加壓下沉法,護筒底一定要下沉至硬土1m左右,否則易坍塌、穿孔,起落鉆頭,要注意對中,避免碰撞護筒,有鉆孔漏漿相應(yīng)情況時,可增加護筒沉埋深度,采取加大泥漿比重,倒入粘土慢速轉(zhuǎn)達動,用沖擊法鉆孔時,還可填入片石、碎卵石土,反復(fù)沖擊增強護壁,適當(dāng)降低護筒內(nèi)的水頭,施工中,嚴(yán)格控制好護筒內(nèi)水位,一般情況下,以保護高于筒外施工水位1.5m為宜,水頭過高易從護筒底腳處產(chǎn)生空孔現(xiàn)象,水頭過低又會減弱井孔內(nèi)的水壓外滲護壁作用,甚至產(chǎn)生“反滲”現(xiàn)象。
參考文獻
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