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鉆孔灌注樁施工中常見事故預(yù)防措施

2014-08-20 08:39  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  【學(xué)員問題】鉆孔灌注樁施工中常見事故預(yù)防措施?

  【解答】鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動、無擠土,對周圍環(huán)境及鄰近建筑物影響小,能穿越各種復(fù)雜地層和形成較大的單樁承載力,適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物等優(yōu)點(diǎn),在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應(yīng)用,已成為一種重要的樁型。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,鉆孔灌注樁的樁長和樁徑不斷加大,單樁承載力也越來越高,同時,也使單柱單樁的設(shè)計成為可能。對于長樁、大樁,其施工難度大,易發(fā)生質(zhì)量事故。而單柱單樁的設(shè)計,對樁的質(zhì)量要求高,發(fā)生質(zhì)量事故后,加固處理難度大,且費(fèi)用較高。因此,有必要對鉆孔灌注樁的常見質(zhì)量事故加以分析,找出質(zhì)量事故發(fā)生的原因,研究相應(yīng)對策,盡可能防止質(zhì)量事故發(fā)生。

  1、地質(zhì)勘探方面存在的問題

  地質(zhì)勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗數(shù)量不足、土工取樣和土工試驗不規(guī)范、樁周摩阻力和樁端阻力不準(zhǔn)等問題。因此,在樁基礎(chǔ)開始施工前,應(yīng)針對這些問題對地質(zhì)勘探資料進(jìn)行認(rèn)真審查。另外,對樁基礎(chǔ)持力層厚度變化較大的場地,應(yīng)適當(dāng)加密地質(zhì)勘探孔,必要時進(jìn)行補(bǔ)充勘探,防止樁端落在較薄的持力層上而發(fā)生樁端沖切破壞。

  2、孔徑誤差

  孔徑誤差主要是由于工人疏忽用錯其他規(guī)格的鉆頭,或因鉆頭陳舊,磨損后直徑偏小所致。對于樁徑800~1200mm的樁,鉆頭直徑比設(shè)計樁徑小30~50mm是合理的。每根樁開孔時,合同雙方的技術(shù)人員應(yīng)驗證鉆頭規(guī)格,實行簽證手續(xù)。

  3、鉆孔深度及孔口高程的誤差

  2.1、鉆孔深度的誤差

  有些工程在場地回填平整前就進(jìn)行工程地質(zhì)勘探,地面高程較低,當(dāng)工程地質(zhì)勘探采用相對高程時,施工應(yīng)把高程換算一致,避免出現(xiàn)鉆孔深度的誤差。另外,孔深測量應(yīng)采用丈量鉆桿的方法,取鉆頭的2/3長度處作為孔底終孔界面,不宜采用測繩測定孔深。鉆孔的終孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以樁端進(jìn)入持力層深度為準(zhǔn),不宜以固定孔深的方式終孔。因此,鉆孔到達(dá)樁端持力層后應(yīng)及時取樣鑒定,確定鉆孔是否進(jìn)入樁端持力層。

  2.2、孔口高程的誤差

  孔口高程的誤差主要有兩方面,一是由于地質(zhì)勘探完成后場地再次回填,計算孔口高程時疏忽引起的誤差。二是由于施工場地在施工過程中廢渣的堆積,地面不斷升高,孔口高程發(fā)生變化造成的誤差。其對策是認(rèn)真校核原始水準(zhǔn)點(diǎn)和各孔口的絕對高程,每根樁開孔前復(fù)測一次樁位孔口高程。

  4、鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求

  控制鉆孔垂直度的主要技術(shù)措施為:

  (1)壓實、平整施工場地。

 。2)安裝鉆機(jī)時應(yīng)嚴(yán)格檢查鉆進(jìn)的平整度和主動鉆桿的垂直度,鉆進(jìn)過程應(yīng)定時檢查主動鉆桿的垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)立即調(diào)整。

 。3)在復(fù)雜地層鉆進(jìn),必要時在鉆桿上加設(shè)扶整器。

  (4)定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭,發(fā)現(xiàn)問題及時維修或更換。

 。5)在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進(jìn),應(yīng)低速低鉆壓鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜,應(yīng)及時回填粘土,沖平后再低速低鉆壓鉆進(jìn)。

  5、樁端持力層判別錯誤

  持力層判別是鉆孔樁成敗的關(guān)鍵,現(xiàn)場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層,判斷比較容易,可根據(jù)地質(zhì)資料的深度,結(jié)合現(xiàn)場取樣進(jìn)行綜合判定。

  對于樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖或中風(fēng)化巖的樁,判定巖層界面難度較大,可采用以地質(zhì)資料的深度為基礎(chǔ),結(jié)合鉆機(jī)的受力、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進(jìn)行綜合判定,必要時進(jìn)行原位取芯驗證。

  6孔底沉渣過厚或開灌前孔內(nèi)泥漿含砂量過大

  孔底沉渣過厚除清孔泥漿質(zhì)量差,清孔無法達(dá)到設(shè)計要求外,還有測量方法不當(dāng)造成誤判。要準(zhǔn)確測量孔底沉渣厚度,首先需準(zhǔn)確測量樁的終孔深度,樁的終孔深度應(yīng)采用丈量鉆桿長度的方法測定,取孔內(nèi)鉆桿長度+鉆頭長度,鉆頭長度取至鉆尖的2/3處。

  在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔,有條件時應(yīng)優(yōu)先采用泵吸反循環(huán)清孔。當(dāng)采用正循環(huán)清孔時,前階段應(yīng)采用高粘度濃漿清孔,并加大泥漿泵的流量,使砂石粒能順利地浮出孔口?椎壮猎穸确显O(shè)計要求后,應(yīng)把孔內(nèi)泥漿密度降至1.1~1.2g/cm3.清孔整個過程應(yīng)專人負(fù)責(zé)孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度,及時對孔內(nèi)泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進(jìn)行分析,若出現(xiàn)清孔前期孔口泥漿含砂量過低,撈不到粗砂粒,或后期把孔內(nèi)泥漿密度降低后,孔底沉渣厚度增大較多。則說明前期清孔時泥漿的粘度和稠度偏小,砂粒懸浮在孔內(nèi)泥漿里,沒有真正達(dá)到清孔的目的,施工時應(yīng)特別注意這種情況。

  7水下砼灌注和樁身砼質(zhì)量問題

  7.1、初灌時埋管深度達(dá)不到規(guī)范值

  規(guī)范規(guī)定,灌注導(dǎo)管底端至孔底的距離應(yīng)為300~500mm,初灌時導(dǎo)管埋深應(yīng)≥800mm.在計算砼的初灌量時,個別施工單位只計算了1.3m樁長所需的砼量,漏算導(dǎo)管內(nèi)積存的砼量,初灌量不足造成埋管深度達(dá)不到規(guī)范值。另一方面,施工單位準(zhǔn)備的導(dǎo)管長度規(guī)格太少,安裝導(dǎo)管時配管困難,有時導(dǎo)管低至孔底的距離偏大,而導(dǎo)管安裝人員沒有及時把實際距離通知砼灌注班,形成初灌量不足導(dǎo)致埋管深度達(dá)不到規(guī)范值。

  7.2、灌注砼時堵管

  灌注砼時發(fā)生堵管主要由灌注導(dǎo)管破漏、灌注導(dǎo)管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的準(zhǔn)備時間太長、隔水栓不規(guī)范、砼配制質(zhì)量差、灌注過程灌注導(dǎo)管埋深過大等原因引起。

  灌注導(dǎo)管在安裝前應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查,可采用肉眼觀察和敲打聽聲相結(jié)合的方法進(jìn)行檢查,檢查項目主要有灌注導(dǎo)管是否存在小孔洞和裂縫、灌注導(dǎo)管的接頭是否密封、灌注導(dǎo)管的厚度是否合格。必要時采用試拼裝壓水的方法檢查導(dǎo)管是否破漏。灌注導(dǎo)管底部至孔底的距離應(yīng)為300~500mm,在灌漿設(shè)備的初灌量足夠的條件下,應(yīng)盡可能取大值。隔水栓應(yīng)認(rèn)真細(xì)致制作,其直徑和園度應(yīng)符合使用要求,其長度應(yīng)≤200mm.

  完成第二次清孔后,應(yīng)立即開始灌注砼,若因故推遲灌注砼,應(yīng)重新進(jìn)行清孔。否則,可能造成孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過厚,并導(dǎo)致隔水栓無法排出導(dǎo)管外而發(fā)生堵管事故。

  7.3、灌注砼過程鋼筋籠上浮

  引起灌注砼過程鋼筋籠上浮的原因主要有如下三方面:

 。1)砼初凝和終凝時間太短,使孔內(nèi)砼過早結(jié)塊,當(dāng)砼面上升至鋼筋籠底時,砼結(jié)塊托起鋼筋籠。

 。2)清孔時孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多,砼灌注過程中砂粒回沉在砼面上,形成較密實的砂層,并隨孔內(nèi)砼逐漸升高,當(dāng)砂層上升至鋼筋籠底部時便托起鋼筋籠。

 。3)砼灌注至鋼筋籠底部時,灌注速度太快,造成鋼筋籠上浮。

  若發(fā)生鋼筋籠上浮,應(yīng)立即查明原因,采取相應(yīng)措施,防止事故重復(fù)出現(xiàn)。

  7.4、樁身砼夾渣或斷樁

  引起樁身砼夾泥或斷樁的原因主要有如下四方面:

  (1)初灌砼量不夠,造成初灌后埋管深度太小或?qū)Ч芨揪蜎]有入砼內(nèi)。

 。2)砼灌注過程拔管長度控制不準(zhǔn),導(dǎo)管拔出砼面。

  (3)、砼初凝和終凝時間太短,或灌注時間太長,使砼上部結(jié)塊,造成樁身砼夾渣。

  (4)清孔時孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多,砼灌注過程中砂粒回沉在砼面上,形成沉積砂層,阻礙砼的正常上升,當(dāng)砼沖破沉積砂層時,部分砂粒及浮渣被包入砼內(nèi)。嚴(yán)重時可能造成堵管事故,導(dǎo)致砼灌注中斷。

  導(dǎo)管的埋管深度宜控制在2~6米之間,若灌注順利,孔口泥漿返出正常,則可適當(dāng)增大埋管深度,以提高灌注速度,縮短單樁的砼灌注時間。砼灌注過程拔管應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮,并分別采用理論灌入量計算孔內(nèi)砼面和重錘實測孔內(nèi)砼面,取兩者的低值來控制拔管長度,確保導(dǎo)管的埋管深度≥2米。單樁砼灌注時間宜控制在1.5倍砼初凝時間內(nèi)。

  結(jié)語

  引起鉆孔灌注樁質(zhì)量事故的原因較多,各個環(huán)節(jié)都可能會出現(xiàn)重大質(zhì)量事故。因此,在樁基工程開工前應(yīng)做好各項準(zhǔn)備工作,認(rèn)真審查地質(zhì)勘探資料和設(shè)計文件,實行會審和技術(shù)交底制度,做好現(xiàn)場試樁工作。施工過程抓好泥漿和砼質(zhì)量,詳細(xì)做好各項施工記錄,牢牢把好鉆孔、清孔和砼灌注等關(guān)鍵工序的質(zhì)量關(guān),是防止質(zhì)量事故發(fā)生的行之有效的措施。

  以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。

責(zé)任編輯:tracy
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