摘要:鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,施工過程容易出現質量事故。本文結合工程實例分析了鉆孔灌注樁施工中遇到的孔壁坍塌、縮頸等事故的原因,論述了在成樁過程中質量控制的要點。
關鍵詞:復雜地質,大直徑長樁,成孔質量,混凝土灌注 建筑論文
一、工程概況
某工程綜合辦公樓主體是框架結構,建筑層數6層,建筑高度24m,地基基礎為鉆孔灌注樁承臺基礎,1.2m樁徑24根,多數樁長超過10m,最大樁長15m。
二、鉆孔灌注樁施工中質量控制
(一)質量控制目標
鉆孔灌注樁施工質量控制必須達到以下幾個目標:①成樁過程各項指標,包括樁位、樁長、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁材料質量等能滿足設計要求;②預留混凝土試塊強度滿足規范要求;③樁身完整、勻質,連續性好,無夾泥、斷樁等缺陷。
(二)成孔質量的控制措施
①孔底沉渣控制。孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,水下灌注樁樁底沉渣厚度對端承樁不得超過100mm、磨擦樁為300mm,但在施工過程中,常有不少樁的樁底沉渣仍滿足不了此要求,其原因主要是泥漿性能不符合要求。影響鉆孔灌注樁成樁質量的泥漿的性能指標主要是比重和粘度,泥漿的比重、粘度應根據地下水位高低和地層穩定情況等進行確定,如地下水位較高,容易坍塌,泥漿比重、粘度可適當大些。鉆孔結束后,應進行二次清孔,宜采用泵吸反循環清孔,若采用正循環清孔,要排出巖渣和泥團,須加大泥漿比重和粘度,且清孔的速度要慢。鉆孔完畢后必須對終孔進行驗收,根據鉆桿和鉆頭或測繩的總長度和上部剩余長度檢查終孔深度。
②孔壁坍塌控制。孔壁坍塌一般是因預先未料到的復雜的不良地質情況、鋼護筒未按規定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等因素造成的,易造成埋、卡鉆事故,應高度重視并采取相應措施予以解決。
③擴徑和縮徑控制。擴徑、縮徑都是由于成孔直徑不規則出現擴孔、縮孔及其它不良地質現象引起的,擴孔一般是由鉆頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的,縮孔是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。擴徑會增加成本,而縮徑會減少樁的豎向承載力,必須采取有力措施予以控制。為避免擴徑的出現,應檢查鉆機是否固定、平穩,要求減壓鉆進,防止鉆頭擺動或偏位,在成孔過程中還應要求徐徐鉆進,以便形成良好的孔壁,要始終保持適當的泥漿比重和足夠的孔內水位,確保孔內泥漿對孔壁有足夠的壓力,成孔尤其是清孔后應盡快灌注水下混凝土,盡可能減少孔壁在小比重泥漿中的浸泡時間。
(三)灌注過程主要環節質量控制
①混凝土坍落度控制。混凝土的坍落度對成樁質量有直接影響,坍落度合理的混凝土應是拌和均勻、和易性好、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能,坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續性和密實性,一般應控制在18~22cm范圍內。制作混凝土的原材料必須符合使用要求,特別是水泥的質量必須保證,粗骨料尺寸級配要合理,所使用的材料要進行二次復檢方可投入使用,混凝土的配合比要通過試驗確定,做好混凝土在現場攪拌的質量控制工作,嚴格按配合比進行投料。
②導管埋深控制。導管底端在混凝土面以下的深度是否合理關系到成樁質量,必須予以嚴格控制。在澆注過程中,要經常探測混凝土面實際標高、計算混凝土面上升高度、導管下口與混凝土面相對位置,及時拆卸導管,保持導管合理埋深,嚴禁將導管撥出混凝土面,導管埋深一般應控制在1~6m,過大或過小都會在不同外界條件下出現不同形式的質量問題,直接影響樁的質量。
③鋼筋籠上浮控制。在灌注混凝土前,鋼筋籠自重與懸吊力形成平衡狀態,在混凝土灌注過程中,由于下列原因引起鋼筋籠上浮:a.鋼筋籠在孔口固定不牢固或提升導管用力過猛,將鋼筋籠鉤掛;b.混凝土面到達鋼筋籠底面時,導管埋深過淺,灌注量過大或混凝土面超過鋼筋籠底一定高度時,導管埋深過大;c.混凝土質量差,對于易離析、坍落度損失大的混凝土,都易使鋼筋籠上浮,解決的辦法是操作要正確、確保混凝土質量及加快混凝土灌注。
④樁頭質量控制。當鑿除樁頂浮漿層后,應保證設計的樁頂標高及樁身混凝土質量。在鉆孔灌注樁施工中,要想保證樁頭的質量,必須控制好最后一次灌注量,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達到設計強度值,這就要求灌注混凝土的高度要超過樁頂標高。必須重視影響樁頭質量的因素,要求采取如下控制措施:a.嚴格成孔工藝,清孔徹底,采用正確的水下混凝土灌注工藝,使鉆渣、泥皮被頂起至樁頂,在樁頭形成較厚的浮漿層;b.施工中應測準混凝土上升面標高;c.應確定合理的超灌量,根據浮漿層厚度及樁頂標高附近的工程地質情況,宜取0.5~1.0m的超灌高度;d.清孔泥漿要滿足要求,灌注混凝土前,要進行孔底泥漿取樣;e.在混凝土灌注過程中,盡量少上下活動導管,導管埋深要在1~6m范圍。
三、施工總結
在灌注樁施工過程中,嚴格按施工實施細則要求,按工序進行質量控制,堅持每道工序實施檢查驗收許可制、成樁輔以適當的檢測方法,就能保證屬于地下隱蔽工程、施工難以控制的混凝土灌注樁質量達到設計要求。
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