摘 要:橋梁鉆孔灌注樁的技術(shù)要求非常高,灌注施工的流程工序復(fù)雜,工作量比較大,要求在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)水下灌注施工,這一過程受到的人為因素影響比較大,如果稍有不怠,就會發(fā)生質(zhì)量缺陷問題,對整個橋梁的質(zhì)量和使用壽命造成影響。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁,施工,問題,質(zhì)量控制,論文發(fā)表網(wǎng)
一、鉆孔灌注樁施工常見的問題分析
1.護筒周邊冒水的狀況
在陸地的鉆孔灌注施工中,護筒外壁會有水冒出,更加嚴重的狀況是會引發(fā)地基的下降,護筒移位和傾斜,導(dǎo)致鉆孔偏斜,更有可能無法進行施工。
原由分析:埋設(shè)在護筒周邊的土不夠密封,或者護筒里外的水位相差太大,又或是鉆頭在起落是碰撞到了護筒。
對應(yīng)防治舉措:在埋設(shè)護筒過程之前,樁位和周邊應(yīng)當選擇最適宜的含水量的粘土來分層夯實,保證護筒一定要高于地面30cm或者水面1~2m;在護筒適宜的高度來開孔,讓護筒內(nèi)保持1m~1.5m的水頭高度;鉆頭在起落之時,要防止撞到護筒;如果護筒周圍冒水,應(yīng)當立刻停止鉆孔,通過粘土把周圍加固填實;如果護筒出現(xiàn)很大程度的下降或者位移的情況,就應(yīng)該重新來安裝護筒。
2.孔壁發(fā)生坍陷
在鉆進過程之中,如若發(fā)現(xiàn)護筒內(nèi)的泥漿面一直產(chǎn)生氣泡,或者是泥漿突然發(fā)生漏失的情形,這就是表明孔壁有坍陷的情況。
原因分析:孔壁坍陷是因為土質(zhì)松散,泥漿的護壁不夠好,護筒的周邊沒有用粘土緊密的填實以及護筒里外的水頭相差不多。鉆進的速度太快,空鉆的時間太長,而成孔后的待灌時間太長也都會引發(fā)孔壁坍陷。
防治的舉措:在松散的土層中能夠適當?shù)募由钭o筒,通過粘土填實護筒的周圍;運用優(yōu)良的泥漿來保障泥漿的比重和粘度以及肢體率,維持護筒里的泥漿水位要超過地下水位;在搬運與吊裝鋼筋籠的時候,應(yīng)當防范變形,安裝一定要對準孔位,防止碰撞到孔壁,鋼筋籠接長的時候一定要增快速度,最大可能的減短沉放得時間;在成孔之后,待灌的時間通常不要超過3h,還要控制住混凝土的灌注速度,在以保障施工的質(zhì)量為前提的情形之下,最大可能的減短灌注時間。
3.縮孔
縮孔就是孔徑小于設(shè)計的孔徑。
原因分析:在鉆孔的過程之中,因為鉆錐磨損或者是焊補的不及時,又或是地層里遭遇到膨脹的粘土,軟土和泥巖等,較易出現(xiàn)縮孔的現(xiàn)象。
防治舉措:應(yīng)當用優(yōu)質(zhì)的泥漿,使失水量下降;在成孔的時候,應(yīng)該增快成孔的速度,在成孔的一段時間里,孔壁會形成泥皮,那么孔壁不會產(chǎn)生滲水,就不會引發(fā)膨脹;又或者在導(dǎo)正器的外側(cè)焊上一定量的合金刀片,在鉆進或者起鉆的時候起到掃孔的功能;如若發(fā)生縮孔,運用上下反復(fù)掃孔的方式,用來增大孔徑。
4.鉆孔偏斜狀況
在成孔后樁孔產(chǎn)生比較大的垂直偏差或者彎曲。
原因分析:鉆機安裝的穩(wěn)定性比較差,工作時鉆機安裝不夠穩(wěn)定或者鉆桿彎曲所造成;地面軟硬不均;土層呈現(xiàn)斜狀的分布或者土層里夾帶很大的孤石和其它的硬物等情況。
防治舉措:先把場地平整夯實,在安裝鉆機的時候要保障轉(zhuǎn)盤中心和鉆架上的起吊滑輪在同一軸線上,鉆桿的位置偏差不可以超過20mm;在不太均勻的地層鉆孔,要使用自重比較大,鉆桿剛度也比較大的鉆機;進到不均勻的地層和斜狀巖層或是膨脹到孤石時,鉆速一定要打慢檔;此外,通過安裝導(dǎo)正裝置也是一種防范孔斜的有效方式。鉆孔在發(fā)生偏斜時,可以提起鉆頭,反復(fù)的上下掃鉆幾次,用以來削去硬土。
5.導(dǎo)管的阻塞
灌注混凝土?xí)r,經(jīng)常會出現(xiàn)導(dǎo)管的阻塞,這個問題雖然小,可是麻煩卻很大。
原因分析:在初灌時,隔水栓會堵塞;混凝土里的粗骨料粒太大;不同的機械故障會造成混凝土澆筑的不夠連續(xù),停留在導(dǎo)管里的時間太長而堵管;導(dǎo)管進水導(dǎo)致混凝土離析等。
防治的舉措:使用的隔水栓直徑要與導(dǎo)管的內(nèi)徑相適應(yīng),還有具有很優(yōu)良的隔水性能,保障順利排出;在混凝土灌注的時候,應(yīng)當增長混凝土的攪拌時間和對混凝土坍落度的把握;水下混凝土一定要有優(yōu)良的和易性,應(yīng)當通過實驗室來確定配合比,坍落度最好控制在180~220mm,粗骨粒的最大粒徑不可以超過導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6到1/8,以及不能大于鋼筋籠主筋最小凈距的四分之一,還要不能超過40mm;為了改良混凝土的和易性與減慢混凝土的凝結(jié)時間,水下混凝土最好要摻入外加劑;應(yīng)當保障導(dǎo)管連接部位的密封性,導(dǎo)管在使用之前要進行水密壓與接頭的抗拉性試驗,禁止使用氣壓來減壓;水密試驗的水壓不可以小于孔內(nèi)水壓的1.3倍;在混凝土的澆筑流程中,在導(dǎo)管的頂口要裝上排氣孔,防止在導(dǎo)管內(nèi)出現(xiàn)高壓氣塞;在施工中,應(yīng)當密切關(guān)注機械設(shè)備,保障它正常的運轉(zhuǎn),防止機械故障發(fā)生。
6.鋼筋籠的上浮
在混凝土的澆筑中,會出現(xiàn)鋼筋整體發(fā)生上浮的情況。
原因分析:鋼筋籠放得原始位置偏高,混凝土的流動性比較小,導(dǎo)管在混凝土里被埋的太深,混凝土將鋼筋籠拖頂上升;當混凝土被灌至鋼筋籠之下,如果這時提高導(dǎo)管,當導(dǎo)管底端離鋼筋籠只有一米左右的時候,因為澆筑的混凝土從導(dǎo)管流出而形成的沖擊力比較大,促進了鋼筋籠的上浮;因為混凝土灌注如果超過鋼筋籠底口并且導(dǎo)管被埋的較深的話,而它的上層混凝土由于澆注時間過長,已經(jīng)接近于初凝,表面會出現(xiàn)硬殼,混凝土和鋼筋籠已經(jīng)有一定程度的握裹力,假如這時導(dǎo)管的底端還沒有及時的提到鋼筋籠的底部之上,混凝土從導(dǎo)管流出以后就會向上頂升,與此同時也使鋼筋籠上升。
防治的舉措:鋼筋籠原始的位置要準確定位,并且和孔口固定好;增快混凝土的灌注速度,減短灌注的時間,或者是摻入外加劑,以防混凝土頂層進到鋼筋籠的流動性縮小;當混凝土靠近鋼筋籠底口時,控制導(dǎo)管的埋入深度在1.5~2.0m;灌注混凝土的過程之中,應(yīng)當時刻掌控混凝土澆筑的標高和導(dǎo)管的埋入深度,如果混凝土的拌合物提升到骨架底口4米之上時,提高導(dǎo)管,讓它的底口高過骨架底部2m以上;混凝土里的導(dǎo)管被埋置的深度通常要保持在2~6m;在灌注中,應(yīng)當常常探測井孔內(nèi)混凝土的位置,適時的調(diào)整導(dǎo)管的埋置深度;如果鋼筋籠發(fā)生上浮的時候,應(yīng)該即刻停掉灌注混凝土,查清原由,處置之后再灌注混凝土。
7.斷樁
樁體混凝土斷斷續(xù)續(xù),中間被泥漿與泥土形成間斷樁。
原因分析:導(dǎo)管的底端離孔底的間距太大,混凝土?xí)荒酀{稀釋掉,導(dǎo)致混凝土不凝固,造成混凝土樁體和基巖之間被稀釋不能凝固的混凝土所充填;因為地下水的原因或者導(dǎo)管的密封不夠良好,泥漿混入到混凝土致使水灰比提高,造成樁身的中部形成混凝土不凝固。
防治舉措:成孔后,一定要仔細的清孔,通常是采用優(yōu)良的泥漿來清孔,沖孔的時間要依據(jù)孔內(nèi)的沉渣狀況來決定;清孔后要及時的灌注混凝土,防止孔底的沉渣超過規(guī)定要求;在灌注前認真測量,正確計算第一次灌注的混凝土量。
二、鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制
1.事前質(zhì)量控制
事前控制也即施工前準備階段的質(zhì)量控制。
(1)對施工人員的控制
檢查灌注樁施工人員的技術(shù)資質(zhì)與條件是否符合要求,選擇分包商承擔灌注樁施工時,要審查合同是否允許進行分包,確認承包商的技術(shù)能力和管理水平能保證按要求完成工程施工,方可允許分包商施工人員進場。
(2)對施工方案、工藝的控制
(3)做好施工準備
施工前首先要做好場地平整,探明和清除樁位處的地下障礙物,按平面布置圖的要求做好施工現(xiàn)場的施工道路、供水供電、泥漿池和排漿槽等泥漿循環(huán)系統(tǒng)、施工設(shè)施布置、材料堆放等有關(guān)布設(shè)。
施工前應(yīng)逐級進行圖紙和施工方案交底,并做好原材料質(zhì)量檢驗工作。
2.事中質(zhì)量控制
(1)成孔
從軸線控制點施測樁位,檢查樁位對中,選多個角度檢查磨盤的平整度;同時檢查機架枕木基礎(chǔ)是否穩(wěn)定,在鉆孔過程中隨時復(fù)查垂直度及磨盤平整度,對偏差要及時調(diào)整。
按照試成孔的工藝參數(shù)組織鉆進施工,根據(jù)鉆進過程中各土層的情況,安排對泥漿比重進行檢測。
合理確定是否入巖,應(yīng)根據(jù)勘探報告所揭示的持力層等高線與孔深比較,加強巡查、記錄,結(jié)合鉆具自重大小、吊掛松緊程度等,觀察在界面鉆進過程以及進入持力層鉆機的反應(yīng)情況,并加強取樣,對照試成樁時確定的巖樣為準,最終判定入巖或終孔,確保樁基進入持力層的深度。
(2)清孔
終孔后,應(yīng)將鉆頭提離孔底80~100mm空轉(zhuǎn),在保證護壁的前提下達到初步稀析泥漿,輸入比重1.05~1.08的新泥漿,循環(huán)40~60min,具體時間應(yīng)根據(jù)樁徑和孔深掌握,盡可能將孔底巖屑、泥塊打碎并隨泥漿浮出孔外。
下籠后安裝導(dǎo)管進行二次清孔。泥漿性能指標在澆注砼前,孔底500mm以內(nèi)的相對密度≤1.25,粘度≤28Pa.s含砂率≤8%。對清孔達不到沉渣厚度要求,堅決不能驗收灌砼。
(3)鋼筋籠
鋼筋籠宜分段制作,連接時50%的鋼筋接頭應(yīng)予錯開焊接,對鋼筋籠立焊的質(zhì)量要特別加強檢查控制。
鋼筋籠入孔時,應(yīng)保持垂直狀態(tài),對準孔位徐徐輕放,嚴禁強制性下放鋼筋籠,造成鋼筋籠變形,孔壁塌孔。鋼筋籠就位后,還應(yīng)將鋼筋籠上端焊固在護筒上,可減緩砼上升時的頂托力,防止其上升。
(4) 混凝土澆灌
二次清孔驗收合格后,現(xiàn)場初灌料斗、砼隔水栓(或沙包)、人員等應(yīng)及時準備到位,在砼到場后方可停止清孔,進行料斗等安裝。
砼灌注前必須檢查砼坍落度是否滿足,一般宜控制在180~220mm。檢查孔內(nèi)導(dǎo)管的長度及離孔底的距離;根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的壓力平衡法計算首灌混凝土量,確定采用的料斗容量,保證首灌后導(dǎo)管底埋入混凝土中大于1m以上。
在料斗內(nèi)放滿砼后,剪斷鐵絲,隔水栓埋入底部砼。此時后續(xù)砼澆搗必須及時跟上,保證砼連續(xù)施工。澆搗過程中,檢查導(dǎo)管提升、拆除等必須保證管底在砼中的埋置深度,宜控制在2~6m。并應(yīng)通過測量確定,不能盲目估計,避免拔空。在混凝土面上升將要接近鋼筋籠底部時,應(yīng)放慢澆搗的速度,減少導(dǎo)管埋深以降低混凝土上升的沖擊力。
3.樁基質(zhì)量檢測與驗收
對已完工的鉆孔灌注樁進行質(zhì)量檢測與驗收,也是對其進行事后質(zhì)量控制。
質(zhì)量檢測可檢驗鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達到設(shè)計要求。這里僅指樁身結(jié)構(gòu)完整性(即樁體質(zhì)量)及樁承載力檢測。
鉆孔灌注樁樁基分項(分部)工程驗收包括隱蔽工程驗收和檢驗批(單元工程)、分項工程驗收。隱蔽工程驗收在被驗收工序施工完畢后下道工序施工前進行;檢驗批、分項工程驗收在基坑開挖至設(shè)計標高后組織驗收。這兩項驗收均應(yīng)在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上進行。施工單位確認自檢合格后提出工程驗收申請,驗收由監(jiān)理工程師或建設(shè)單位項目負責人組織勘察、設(shè)計單位及施工單位的項目負責人、技術(shù)質(zhì)量負責人,共同按設(shè)計要求、驗收規(guī)范及其他有關(guān)規(guī)定進行。
三、結(jié)束語
在橋梁施工工作中要不斷總結(jié),克服缺點,保持優(yōu)勢,才能提高。只有嚴格監(jiān)理,加強對施工過程中各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,才能防止各種質(zhì)量通病的發(fā)生,確保整體工程施工質(zhì)量達到優(yōu)良。
參考文獻:
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