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鉆孔灌注樁的施工及監(jiān)理

2010-02-21 10:00    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  我國(guó)地域遼闊,地形及地貌相當(dāng)復(fù)雜,在沿海一帶尤為突出。鉆孔灌注樁在這些區(qū)域基建工程基礎(chǔ)工程中發(fā)揮了重要作用。其中,鉆孔灌注樁的水下砼灌注是成樁的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鉆孔灌注樁適用于地下水位較低的和復(fù)雜且常需護(hù)壁的地質(zhì)情況。目前,此工藝正日益完善,但往往由于工藝不當(dāng),斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生。因此,運(yùn)用科學(xué),實(shí)用的砼灌注工藝以確保工程質(zhì)量顯得極為重要。如某工程采用鉆孔灌注樁φ800,樁長(zhǎng)38.62米),共117根,圍護(hù)采用鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁作為止水帷幕(φ200,樁長(zhǎng)13.50米)共169根,鉆孔樁數(shù)量大、樁身長(zhǎng),施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到樁基和圍護(hù)工程質(zhì)量,關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量,因此,正確地選用科學(xué)合理的施工工藝,使鉆孔灌注樁單樁靜載試壓達(dá)到全部?jī)?yōu)良,F(xiàn)根據(jù)我近十年來(lái)工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)此工藝作以下要點(diǎn)分析:

  一、原料選擇與下料

  砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%,以提高砼的流動(dòng)性,防止堵管。一般砼初凝時(shí)間僅3-5小時(shí),只能滿足淺孔小樁徑灌注要求,而深樁灌注時(shí)間約為5-7小時(shí),因此應(yīng)加緩凝劑,使砼初凝時(shí)間大于8小時(shí),為了使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性,應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后,先開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)并加入30%以上的水,然后與拌合料一起均勻加入60%的水,最后再加入10%的水(如砂、石含水率較大時(shí),可適當(dāng)控制此部分水量),最后加水到出料時(shí)間控制在60秒內(nèi),坍落度應(yīng)控制在180+20毫米之間,砼灌注距樁頂約5米處時(shí),坍落度控制在160-170毫米,以確保樁頂浮漿不過(guò)高。氣溫高,成孔深,導(dǎo)管直徑在250毫米之內(nèi),取高值,反之取低值。

  二、選擇打樁順序

  打樁順序一般分為:由一側(cè)向單一方面打,自中間向兩個(gè)方面對(duì)稱(chēng)打,自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。因此;應(yīng)結(jié)合地基土壤的擠壓情況,樁距的大小,樁機(jī)的性能,工程特點(diǎn)及工期要求,經(jīng)綜合考慮予以確定,以確保樁基質(zhì)量。減少樁機(jī)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向,加快打樁速度,由一側(cè)向單一方向打,樁機(jī)系單向移動(dòng),樁的就位與起吊均很方便,故打樁效率高;但它會(huì)使土壤向一作技術(shù)檢灌注操作技術(shù)分為首批砼灌注與后續(xù)砼灌注及后期灌注三個(gè)過(guò)程。在前一過(guò)程中,砼灌注量與泥漿至砼面高度,砼面至孔底高度,泥漿的密度,導(dǎo)管內(nèi)徑及樁直徑有關(guān)?讖皆酱,首批灌注的砼量越多。由于砼量大,攪拌時(shí)間長(zhǎng),因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象,首批砼在下落過(guò)程中,由于和易性變差,受的阻力變大,常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼,甚至漏斗內(nèi)還有部分砼,此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力,以便迅速向漏斗加砼,然后再稍拉導(dǎo)管,若起重能力不足,則應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng),這樣能使砼順利下滑至孔底,下滿后,繼續(xù)向漏斗加入砼,進(jìn)行后續(xù)灌注。在后續(xù)灌注中,當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí),漏斗中的砼下落后,應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管,并觀察孔口返漿情況,直至孔口不再返漿,再向漏斗中加入砼。牽動(dòng)導(dǎo)管的作用有兩點(diǎn):

  1、有利于后續(xù)砼的順利下落,否則砼在導(dǎo)管中存留時(shí)間稍長(zhǎng),其流動(dòng)性能變差,與導(dǎo)管間摩擦阻力隨之增強(qiáng),造成水泥漿緩緩流墜,而骨料都滯留在導(dǎo)管中,使砼與管壁摩擦阻力增強(qiáng),灌注砼下落困難,導(dǎo)致斷樁。同時(shí),由于粗骨料間有大量空隙,后續(xù)砼加入后形成的高壓氣囊,會(huì)擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水,有時(shí)還會(huì)形成蜂窩狀砼,嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。

  2、牽動(dòng)導(dǎo)管增強(qiáng)砼向四周邊擴(kuò)散,加強(qiáng)樁身與周邊地層的有效結(jié)合,增大樁體摩擦力,同時(shí)加大砼與鋼筋籠的結(jié)合力,從而提高樁基承載力。

  在砼灌注后期,由于孔內(nèi)壓力較小,往往上部砼不如下部密實(shí),這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差。以提高其密實(shí)度。當(dāng)然在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí),必須合理地加快灌注速度,這時(shí)提高的灌注質(zhì)量十分重要,因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,以及灌注過(guò)程中各道工序的密切配合工作。

  三、鉆孔灌注樁易產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題及處理

  1、斷樁

  斷樁一般常見(jiàn)于地面下1-3米不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略?xún)A斜,一般都貫通整個(gè)截面,其主要原因有:樁距過(guò)小,鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響;軟硬土層間傳遞水平力大小不同,對(duì)樁產(chǎn)生剪力;樁身砼終凝不久,強(qiáng)度弱,承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有:

 。1)樁的中心距宜大于3.5倍樁徑;

 。2)考慮打樁順序及樁架行走路線時(shí),應(yīng)注意減少對(duì)新樁的影響;

 。3)采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響。斷樁檢查,在2~3米深度內(nèi)可用木錘敲擊樁頭側(cè)面,同時(shí)用腳踏在樁頭上,如樁已斷,會(huì)感到浮振。亦可用動(dòng)測(cè)法,由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質(zhì)量和完整程度。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn),應(yīng)將斷樁段拔出,將孔清理干凈后,略增大面積或加上鐵箍聯(lián)接,再重新灌注砼補(bǔ)做樁身。

  2、縮頸

  縮頸的樁又稱(chēng)瓶頸樁。部分樁徑縮小,截面不符合要求。其原因有:在含水量大的粘性土中沉管時(shí),土體受強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓產(chǎn)生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后,這種壓力便作用到新灌注的砼樁上,使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象,拔管過(guò)快,砼量少或和易性差,使砼出管時(shí)擴(kuò)散差等。施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定砼落下情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正,一般可用復(fù)打法處理。

  3、吊腳樁

  即樁底部分砼隔空或砼中混進(jìn)泥砂而形成松軟層。原因?yàn)闃堆?qiáng)度不夠,沉管時(shí)被破壞變形,水或泥砂進(jìn)入樁管,或活瓣未及時(shí)打開(kāi),處理方法:將樁管拔出糾正樁靴或?qū)⑸盎靥畛煽缀笾匦聺仓?

  4、樁靴進(jìn)水進(jìn)泥

  常發(fā)生在地下水位高或飽和和淤泥或粉砂土層中。原因?yàn)闃堆セ畎觊]合不嚴(yán),預(yù)制樁靴被打壞或活瓣變形。處理方法:拔出樁管消除泥砂,整修樁靴活瓣,用砂回填后重打。地下水位高時(shí),可待樁管沉至地下水位時(shí),先灌入0.5米厚的水泥砂漿作封底,再灌1米高砼增壓,然后再繼續(xù)沉管。

  隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,建筑新技術(shù)及新工藝也不斷發(fā)現(xiàn)并完善起來(lái)。相當(dāng)多的科研人員及業(yè)內(nèi)人士非常重視鉆孔灌注樁的發(fā)展,作為對(duì)付水下施工的一把利劍,注意收集有關(guān)地質(zhì)資料及學(xué)習(xí)各種復(fù)雜的基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn)是必不可少的。在沿海地帶有許多地區(qū)采用箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)來(lái)代替樁基,在使用這種基礎(chǔ)類(lèi)型必須考慮到地下潛水及承壓的分布情況和土層之間的變化,尤其是對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)歷史的深入了解,而且利用現(xiàn)代高技術(shù)的電子實(shí)驗(yàn)及檢測(cè)設(shè)備(例如電阻感應(yīng)片)來(lái)觀察土體在被開(kāi)挖后的變化是極度為重要的。

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