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淺談?wù)饎庸嘧兜馁|(zhì)量控制

2009-12-02 11:34    【  【打印】【我要糾錯】

  摘 要:通過現(xiàn)場施工中不合格樁身的暴露檢查,探討振動沉管灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題、產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。

  關(guān)鍵詞:灌注樁;問題;原因;措施

  振動沉管灌注樁是用振動沉樁機(jī)將有活瓣式樁尖或鋼筋混凝土預(yù)制樁靴的樁管(上部開有加料口),利用振動錘產(chǎn)生的垂直定向振動和錘、樁管自重等對樁管施加壓力,使樁管沉入土中,然后邊向樁管內(nèi)澆筑混凝土,邊振邊拔出樁管,使混凝土留在土中而形成樁。一般適用于粘性土、淤泥、淤質(zhì)泥土、粉土、濕陷性黃土、稍密及松散的砂土。由于該成樁的工藝所產(chǎn)生的樁承載力高、造價低、施工方便而廣泛被采用。但由于該樁是在土中成型,成樁過程中的振動時間、拔管速度、反插次數(shù)、深度以及混凝土的坍落度、和易性等,常因土質(zhì)條件的千變?nèi)f化而很難有統(tǒng)一定量的尺度,致使操作者常難以控制,施工質(zhì)量不易檢查和控制,在近年的工程施工中也出現(xiàn)了一些質(zhì)量問題。下面就振動沉管灌注樁在實際施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及應(yīng)采取的預(yù)防措施做一探討。

  一、沉管樁灌注樁質(zhì)量問題

  目前對振動沉管灌注樁成樁質(zhì)量的檢測主要運(yùn)用動測法和靜載試驗法進(jìn)行檢測。為了更好地了解成樁質(zhì)量的原因,對于檢測出質(zhì)量不合格的樁,進(jìn)行了挖出樁檢查,從暴露的樁身真實地反映了樁身實際情況。從成樁的質(zhì)量情況基本反映以下幾個方面:

  1.裂縫和縮頸

  從實際檢查中發(fā)現(xiàn),樁身斷裂一般都發(fā)生在樁頭位置,裂縫由上向下斜向開展,長度在500?左右。特別是靜載檢查出現(xiàn)問題的樁,由于加荷時樁身突然斷裂,裂縫寬度十分明顯,裂縫開展范圍內(nèi)的樁身都存有不同程度的縮頸,縫內(nèi)夾有泥砂,灰漿不飽滿,混凝土不密實。如圖一。

  2.斷樁、樁身混凝土坍塌

  樁身局部分離,甚至有一段沒有混凝土或是樁身某一部位混凝土坍塌處沒有混凝土。從暴露的樁身反映出個別樁身局部殘缺,夾有泥土,或樁身的某一部位混凝土坍塌,上部被土填充。

  3.混凝土拒落成樁的下部無混凝土或混凝土不密實。

  4.樁身夾泥

  從暴露樁發(fā)現(xiàn)個別樁身混凝土內(nèi)存在泥夾層,使樁身截面減少,削弱樁承載能力,造成質(zhì)量問題。從挖出樁總的來看,采用單打工藝施工的樁,樁徑沿樁身變化不大。樁身表面大部分灰漿飽滿,混凝土密實,但在樁身斷裂處出現(xiàn)縮徑,混凝土內(nèi)夾有泥砂,此處附近樁身石子外露,表面粗糙不密實。采用復(fù)打工藝施工的樁,樁徑隨土層的不同而產(chǎn)生變化,樁周圍土較密實時樁徑小一些,樁周圍土松軟時樁徑就大一些,樁徑變化較大,在淤泥質(zhì)粘土層樁身局部增大成磨茹狀。而接近樁尖1m左右的位置常因土層較密實使二次復(fù)打不能到位。樁身斷裂處有不同程度的縮徑,混凝土里夾有泥砂,樁身上部局部區(qū)段混凝土的密實度明顯不好,大大降低了樁身的承載能力。從暴露的樁身來看,除縮徑區(qū)域外,樁徑都能滿足設(shè)計要求,充盈系數(shù)符合要求。

  二、問題產(chǎn)生的原因

  1.對于縮頸造成的原因主要是拔管速度過快,混凝土來不及下落,而被泥土填充。在流塑淤泥質(zhì)土中,由于下套管產(chǎn)生的振動作用,使混凝土不能順利地灌入,被淤泥質(zhì)土填充進(jìn)來,而造成縮頸。樁身間距過小,施工時受鄰樁擠壓。在地下水位以下或飽和淤泥或淤泥質(zhì)土中沉樁管時,土受強(qiáng)制性擾動擠壓,土中水和空氣未能很快擴(kuò)散,局部產(chǎn)生孔隙壓力,當(dāng)套管拔出時,混凝土強(qiáng)度尚低,把部分樁體擠成縮頸。在靠近地面處由于樁管的摩阻力減小,拔管速度容易加快,而管內(nèi)混凝土自重壓力又小,不易流出管外,泥砂擠入樁孔而使樁身混凝土斷面變小,產(chǎn)生縮頸。

  2.對于斷樁、樁身混凝土坍塌產(chǎn)生的原因主要是樁下部遇軟弱土層,樁成型后,還未達(dá)到初凝強(qiáng)度時,在軟硬不同的兩層土中振動下沉套管,由于振動對兩層土的波速不一樣,產(chǎn)生了剪切力把樁剪斷。拔管時速度過快,混凝土尚未流出套管,周圍的土迅速回縮,形成斷樁。在流態(tài)的淤泥質(zhì)土中,孔壁不能自立,澆筑混凝土?xí)r,混凝土密度大于流態(tài)淤泥質(zhì)土,造成混凝土在該層中坍塌。樁中心距過近,打鄰樁時受擠壓斷裂,混凝土終凝不久,受外力振動。

  3.對于混凝土拒落產(chǎn)生的原因主要有在低壓縮性粉質(zhì)粘土層中打拔管樁,灌完混凝土開始拔管時,活瓣樁尖被周圍的土包圍壓住而打不開,使混凝土無法流出而造成拒落。預(yù)制樁頭混凝土質(zhì)量較差,強(qiáng)度不夠,沉管時樁頭被擠入套管內(nèi)阻塞混凝土下落。在有地下水的情況下,套管下沉?xí)r間較長,封底混凝土過干,套管底形成“塞子”堵住管口,使混凝土無法流出。

  4.對于樁身夾泥產(chǎn)生的原因主要是在飽和淤泥質(zhì)土層中施工,拔管速度過快,混凝土骨料粒徑過大,坍落度過小,混凝土還未流出管外,土即涌入樁身,造成樁身夾泥。采用復(fù)打法時,套管上的泥土未清理干凈,而帶入樁身混凝土內(nèi)。

  三、預(yù)防措施

  1.結(jié)合場地情況確定施工技術(shù)條件

  施工前應(yīng)認(rèn)真研究分析、掌握場地內(nèi)的地質(zhì)資料及設(shè)計要求,仔細(xì)察看現(xiàn)場地形、地貌及其它現(xiàn)場特殊情況。必須進(jìn)行試樁,結(jié)合試樁校核所提交的地質(zhì)資料和設(shè)計計算,如有不符,應(yīng)協(xié)商研究,取得統(tǒng)一看法,將試樁的技術(shù)數(shù)據(jù),諸如樁長、混凝土坍落度、灌注量、拔管速度等作為工程樁施工控制的依據(jù)。除遵照有關(guān)沉管樁規(guī)程要求外,還要制定本工程的施工方案。

  2.加強(qiáng)施工作業(yè)控制

  樁的施工質(zhì)量在相當(dāng)程度上取決于操作人員的技術(shù)水平和負(fù)責(zé)程度,因此,施工單位應(yīng)建立建全施工質(zhì)量保證體系,對打樁施工全過程實行質(zhì)量管理,并將振樁施工記錄視為工程檔案的重要部分,一份完整的真實的記錄可以反映出樁基的施工質(zhì)量。

  (1)對于縮頸在施工時每次向樁管內(nèi)盡量多裝混凝土,借其自重抵消樁身所受的孔隙水壓力,一般使管內(nèi)混凝土高于地面或地下水位1.0-1.5m,使之有一定的擴(kuò)散力。樁間距過小,宜用跳打法施工,樁拔管速度不得大于0.8-1.0m/min.樁身混凝土應(yīng)用和易性好的低流動性混凝土澆筑,樁輕度縮頸,可采用翻插法,每次拔管高度以1.0m為宜,局部縮頸宜采用半復(fù)打法,樁身多段縮頸宜采用復(fù)打法施工。

  (2)對于斷樁和樁身混凝土坍塌應(yīng)采用跳打法施工,跳打應(yīng)在相鄰成型的樁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度

  1.0m為宜,局部縮頸宜采用半復(fù)打法,樁身多段縮頸宜采用復(fù)打法施工。

  (2)對于斷樁和樁身混凝土坍塌應(yīng)采用跳打法施工,跳打應(yīng)在相鄰成型的樁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的60%以上進(jìn)行。認(rèn)真控制拔管速度,一般以1.2-1.5m/min為宜。對于松散性和流態(tài)淤泥質(zhì)土,不宜多振,以邊振邊拔為宜,對已出現(xiàn)斷樁,采用復(fù)打法解決;炷两K凝不久避免振動和擾動,樁中心過近,可采用跳打或控制時間的方法。

  (3)對于混凝土拒落可根據(jù)工程和地質(zhì)條件,合理選擇樁長,盡量使樁不進(jìn)入低壓縮性土層。嚴(yán)格檢查預(yù)制樁頭的強(qiáng)度和規(guī)格,防止樁尖在施工時壓入樁管。在有地下水的情況下,混凝土封底不要過干,套管沉至設(shè)計要求后,應(yīng)用浮標(biāo)測量預(yù)制樁尖是否進(jìn)入樁管,如樁尖進(jìn)入樁管,應(yīng)拔出處理。澆筑混凝土后,拔管時應(yīng)用浮標(biāo)經(jīng)常觀測測量,檢查混凝土是否有阻塞情況。已出現(xiàn)混凝土拒落情況時,可在拒落部位采用翻插法處理。

  (4)樁身夾泥多出現(xiàn)在飽和淤泥質(zhì)土層中,所以在該土層施工時應(yīng)注意控制拔管速度和混凝土骨料粒徑(小于30mm)、坍落度(小于5-7cm),拔管速度以0.8-1.0m/min較合適;炷翍(yīng)攪拌均勻,和易性要好,拔管時隨時用浮標(biāo)測量,觀察樁身混凝土灌入量,發(fā)現(xiàn)樁徑減少時,應(yīng)采取措施,采用翻插法時,翻插深度不宜超過活瓣長度的2/3.復(fù)打時,在復(fù)打前應(yīng)把套管上的泥土清除干凈。

  對于拔管速度,主要應(yīng)根據(jù)土質(zhì),地下水等條件及工程技術(shù)要求,并參照本地區(qū)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)加以區(qū)分,不宜硬性規(guī)定為某一定值,其主要原則是:均勻有致,宜慢忌快,密振慢拔,邊振邊拔,振拔相間,只有這樣方可使管內(nèi)砼完全流出管外。

  工程實例:在某小區(qū)工程中,根據(jù)小區(qū)土質(zhì)的細(xì)砂較厚,圓礫的地耐高力等特點(diǎn),選擇了大型的振動錘頭,如選用江蘇東臺工程機(jī)械廠生產(chǎn)的雙電機(jī)振拔錘頭或遼寧撫順六四零九軍工廠生產(chǎn)的雙電機(jī)振動錘頭(DZ60KS)樁管選用Φ325mm無縫鋼管,在小區(qū)11#、12#、15#樓等復(fù)打樁的單樁承載力的設(shè)計值可達(dá)600KW以上。

  由于本小區(qū)土質(zhì)較好,拔管速度可控1.0mm/min以內(nèi),拔管速度要均勻,在樁尖1.5M范圍進(jìn)行反插,反插深度不宜過大,不宜超過活瓣長度2/3,采用復(fù)打時,要把套管上的泥清理干凈,這樣可以避免樁身夾泥。鋼筋籠放入砼,上部用木棍將鋼筋籠架起固定,這樣,相鄰樁振動時鋼筋籠就不會下沉。

  四、結(jié) 語

  振動沉管灌注樁施工是一項專門技術(shù),又屬重要的隱蔽工程,這就要求有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)基礎(chǔ)公司負(fù)責(zé)施工。施工中要有嚴(yán)格的施工管理,正確的技術(shù)指導(dǎo)和熟練的技術(shù)工人,同時還需要設(shè)計單位、勘察單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位和質(zhì)量監(jiān)督等部門的共同努力。各部門按各自的職能認(rèn)真工作,嚴(yán)格把關(guān),只有這樣才能做好振動沉管灌注樁施工這項工作。

  參考文獻(xiàn):

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