- 相關(guān)推薦
鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的成因及預(yù)防論文
摘要：由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多，技術(shù)要求高，工藝較復(fù)雜，需要在一個較短的時(shí)問內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注，無法直觀的對質(zhì)量進(jìn)行控制，人為因素的影響較大，若稍有疏忽，很容易出現(xiàn)一些質(zhì)量病害，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故，危及樁基工程的安全。以下從分析樁基病害的成因入手，介紹一些控制樁身質(zhì)量病害的技術(shù)方法。
關(guān)鍵詞：灌注樁；成因；預(yù)防
1 鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量通病
鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時(shí)候，以樁頂位置所受的壓力最大，下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實(shí)際受力狀況相反，往往是上部混凝土的強(qiáng)度低，中下段混凝土的強(qiáng)度高，若不嚴(yán)格控制，容易出現(xiàn)樁上段強(qiáng)度達(dá)不到質(zhì)量要求的情況。除此之外，還容易出現(xiàn)縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質(zhì)量缺陷，造成樁基承載力的下降，影響到工程結(jié)構(gòu)的安全。
2 影響成樁質(zhì)量的原因分析
2.1 影響柱身上部強(qiáng)度的原因分析
(1)按照施工規(guī)范的規(guī)定，鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥，但在實(shí)際施工過程中，很難將淤泥徹底清除，于是在澆灌第一斗混凝土進(jìn)行封底施工時(shí)，孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導(dǎo)管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的，先灌入的混凝土頂升于孔的上面，這樣就容易出現(xiàn)樁上段強(qiáng)度較低的現(xiàn)象。
(2)澆灌混凝土?xí)r，若導(dǎo)管插入混凝土之內(nèi)過深，澆注速度又較快，則容易在孔體深部沉積較多的骨料，加上振搗過程所造成的混凝土的離析，也容易導(dǎo)致樁體上部強(qiáng)度較低的質(zhì)量問題。
(3)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)碰撞引起質(zhì)量問題。
(4)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)間過長也會引起孔壁坍陷。
(5)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央有大的孤石或其它硬物等情形，以至造成成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
(6)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，以至造成樁底沉渣量過多。
2.2 影響其他樁身質(zhì)量的原因分析
(1)混凝土澆注施工中，若導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)過淺(<1．5m)，則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時(shí)，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進(jìn)而影響到樁身的質(zhì)量。除此之外，若設(shè)計(jì)的樁身直徑過小，則混凝土上翻時(shí)就會受到孔壁的限制，從而使樁體產(chǎn)生空洞、蜂窩缺陷。
(2)鉆孔灌注樁的承載力主要表現(xiàn)為樁周摩阻力，而樁周摩阻力與孔壁形狀和護(hù)壁質(zhì)量密切相關(guān)。在施工過程中，孔壁的形狀是由鉆頭旋轉(zhuǎn)速度、鉆桿下降速度和土質(zhì)等因素決定的，泥漿性能(包括容重、黏度膠體率、砂率等指標(biāo))愈好、高程越高，越能保護(hù)好護(hù)壁，其樁周摩阻力愈大，但施工難度加大，費(fèi)用也相應(yīng)提高。
(3)在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環(huán)至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過程中，施工環(huán)節(jié)多，時(shí)間長，會在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質(zhì)量。靜置的時(shí)間越長，淤積的淤泥越多。
(4)混凝土在水下澆灌的過程中，其流動性、初凝時(shí)間、黏聚性能會變得更差，若稍有疏忽，很容易產(chǎn)生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質(zhì)量缺陷。
3 成樁質(zhì)量的控制
3.1 樁上段強(qiáng)度的保證措施 為保證樁上段強(qiáng)度達(dá)到要求，應(yīng)從下述幾方面采取相應(yīng)的質(zhì)量保證措施：
(1)依據(jù)樁徑和樁底的濃度，正確確定出第一斗混凝土的體積，一般可取1.5～2.0m3，也可以按樁身的設(shè)計(jì)體積的10％加以控制。
(2)成樁質(zhì)量與樁身的澆注高度有關(guān)，一般控制成樁高度高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5～1.0m．待鑿去高出部分的混凝土后，剩余部分不應(yīng)有浮漿和夾泥，混凝土標(biāo)號應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，否則要返工重澆。
(3)導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)的長度應(yīng)適宜，一股為2～6m，長樁可相應(yīng)有所增加。
3.2 樁身質(zhì)量的保證措施
(1)工程施工前，應(yīng)先做2個以上的試驗(yàn)鉆孔．通過檢測鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定性和孔底沉淤等指標(biāo)，用以核對所選設(shè)備、工藝方法是否符合技術(shù)要求。檢測時(shí)，孔壁的穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)<12h，檢測數(shù)目<2個。對一些重要工程，可視情況相應(yīng)增加測徑數(shù)量。
(2)護(hù)壁用的泥漿應(yīng)滿足護(hù)壁要求，液面需高于地下水位0.5 m以上，有條件時(shí)，以高于地下水位2 m以上更好。若護(hù)壁的泥漿膠體率低、砂率大，則不僅護(hù)壁性能差，而且因其容重較大，勢必產(chǎn)生沉淀速度過快的問題。一般來講，當(dāng)在黏土或亞黏土中成孔時(shí)，可注入清水以原土造漿護(hù)壁，控制排碴泥漿的相對密度在1.1～1.2之間；當(dāng)在砂性土質(zhì)或較厚的夾砂層中成孔時(shí)， 應(yīng)控制泥漿的相對密度在1.1～1.3之間；在砂夾卵石或容易坍孔的土層中成孔時(shí)，應(yīng)控制泥漿的相對密度在1.3～1.5之間。施工過程中，應(yīng)經(jīng)常測定泥漿的相對密度、黏度、含砂率和膠體率等指標(biāo)，使?jié)沧⑶翱椎?00mm以內(nèi)泥漿的相對密度<1.25，含砂率>8％，黏度<28 Pa.s．對一些直徑<1m的小直徑樁，即使在泥漿停止循環(huán)期間，也要使孔內(nèi)保持合理的泥漿液面。
(3)在混凝土灌注前的一段時(shí)間里，須保證孔壁的穩(wěn)定性，不能有縮頸或孔壁塌落現(xiàn)象發(fā)生。為保證孔底沉渣厚度達(dá)到規(guī)范的技術(shù)要求(端承樁≤50mm、摩擦端承樁及端承摩擦樁≤100mm、摩擦樁《300mm)，以免影響樁的承載力．鉆孔到設(shè)計(jì)持力層以后，要對泥漿進(jìn)行循環(huán)稀釋來降低相對密度，以清除泥漿中懸浮的砂予、石渣。除此之外，還要使用真空泵通過管道伸向樁底吸走端部沉渣，要求嚴(yán)格時(shí)，在安放鋼筋籠后、下放導(dǎo)管之前仍要進(jìn)行吸渣處理。
(4)吊放入孔的鋼筋籠不得碰撞壁孔，不得有變形損壞。吊放后，先將鋼筋籠在垂直位置上固定好，然后進(jìn)行第二次清孔，檢測孔底的淤泥厚度，符合規(guī)定后，干0.5h之內(nèi)開始混凝士的灌注施工。
(5)使用的隔水撿直徑應(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干導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1／4，且應(yīng)小于40ram．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。
(6)成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量，準(zhǔn)確算出壘孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中，應(yīng)隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝士應(yīng)有良好的和易性和流動性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量．在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切匆起拔過多。
4 結(jié)語
鉆孔灌注樁有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于施工環(huán)節(jié)多，工藝復(fù)雜，成樁質(zhì)量有可能受到多種因素的干擾和制約，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致樁身承載力的明顯降低。甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。為了確保成樁質(zhì)量和樁基工程的安全．必須對鉆孔灌注樁的施工全過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施予以補(bǔ)救。
【鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的成因及預(yù)防論文】相關(guān)文章：
淺析鉆孔灌注樁缺陷成因及處理方法04-29
鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制04-26
預(yù)防現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量的通病論文04-27
橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工常見質(zhì)量事故及預(yù)防05-01
鉆孔灌注樁常見病害成因及防治措施05-01
橋梁鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制04-26
路基工程質(zhì)量通病的成因及措施04-28
鉆孔灌注樁樁基質(zhì)量控制04-27
橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷簡析05-03