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談談鉆孔灌注樁的主要工序
閱讀:500 發布時間:2017-10-24概述
鉆孔灌注樁,作為提高基礎整體性和剛度,能承受更大的豎向荷載和水平荷載,已廣泛運用于高層建筑、大橋、高聳塔架、海洋平臺、高速公路等基礎設施。但在施 工過程中,因工藝問題、施工人員存在違規操作,地質情況差異等原因,使鉆孔灌注樁的質量仍存在較多問題,本文著重從工程實踐的角度,對鉆孔灌注樁的主要工 序影響質量問題及防治措施進行探討。
2 鉆孔灌注樁成孔過程的質量問題及防治措施
成孔過程中出現的施工質量問題及防治措施 (1)護筒冒水 a.問題:護筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉,護筒傾斜和移位,造成鉆孔偏斜,甚至無法施工;b.造成原因:埋設護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鉆頭起 落時碰撞;c.處理措施:在埋筒時,坑地與四周應選用*含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔,使護筒內保持1.0~1.5m的水頭高度。鉆頭起 落時,應防止碰撞護筒;(2)孔壁坍陷 a.問題:鉆進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象; b.造成原因:孔壁坍陷的主要原因是土質松散,泥漿護壁不好,護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間 過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷;c.處理措施:在松散易坍的土層中,適當埋深護筒,用粘土密實填封護筒四周,使用的泥漿,提高泥漿的比重和粘 度,保持護筒內泥漿水位高于地下水位;(3)縮頸 a.問題:縮頸即孔徑小于設計孔徑;b.造成原因:塑性土膨脹;c.防治措施:采用泥漿,降低失水量。成孔時,應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段 時間內,孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。或在導正器外側焊接一定數量的合金刀片,在鉆進或起鉆時起到掃孔作用;(4)鉆孔偏斜 a.問題:成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲;b.造成原因:鉆機安裝就位穩定性差,作業時鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜 狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形;c.防治措施:先將場地夯實平整,軌道枕木宜均勻著地;安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在 同一軸線,鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時,采用自重大鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時,鉆速要打慢檔。另外 安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時,可提起鉆頭,上下反復掃鉆幾次,以便削去硬土,如糾正無效,應于孔中局部回填粘土至偏孔處 0.5m以上,重新鉆進。(5)樁底沉渣量過多 a.問題:成孔后發現樁底沉渣量過多;b.造成原因:檢查不夠認真,清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠 吊放過程中碰撞孔壁,使泥土坍落孔底;清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積;c.防治措施:成孔后,鉆頭提高孔底10-20cm,保持慢速空轉,維持循環 清孔時間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時,使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔 壁。減少空孔時間,從而減少沉渣。下完鋼筋籠后,檢查沉渣量,如沉渣量超過規范要求,則應利用導管進行二次清孔,直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要 求。開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為30~40mm,應有足夠的混凝土儲備量,使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大 沖擊力濺除孔底沉渣,達到清除孔底沉渣的目的。
3 鋼筋籠制作、安裝過程的質量問題及防治措施
3.1 鋼筋籠制作與埋設
(1)鋼筋籠要嚴格按設計圖紙制作;(2)鋼筋籠分節制作,每節6-9m,孔口接長時,中心要對正,主筋接頭應 錯開焊接,同一斷面接頭數不得大于主筋根數的50%。采用單面焊接,焊接長度≥10d,嚴格要求焊縫飽滿,焊接牢固;(3)鋼筋籠下放時要緩緩下降,避免 碰撞孔壁。搬運鋼筋籠時要防止扭彎變形;(4)為保證鋼筋籠垂直和保護層厚度,每2-4m鋼筋籠沿周圍方向呈90度角等分設置4個保護層墊塊;(5)如果 樁頂標高在地面以下,為了保證鋼筋籠能安放到預定位置,每根樁通過引筋牢靠地固定于孔口枕木或樁機平臺上。
3.2 鋼筋籠上浮
造成原因:(1)當混凝土灌注至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時,由于澆注的混凝土自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼 筋籠上浮;(2)由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定握裹力,如果此 時導管底端未及時提到鋼筋底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上移。
防治措施:(1)澆筑混凝土前,鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固;(2)加快混凝土灌注速度, 短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,當混凝土上升到接近鋼筋籠下端時,控制導管埋深在1.5-2.0m,應放慢澆筑速度,減 小混凝土面上升的動能作用,以免鋼筋籠頂被托而上浮。灌注混凝土過程中,應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深,當混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時,應及 時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-5m,不宜大于6m和小于1m,嚴禁把導管提出混凝土面;(3)當發現鋼筋籠開始 上浮時,應立即停止澆注,并準確計算導管埋深和已澆混凝土標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象即可消除。
4 清孔(渣)過程的質量問題及防治措施
清孔分為*次清孔和第二次清孔。*次清孔在成孔后,將鉆頭提高距孔底20cm左右,開機慢速使其空鉆不進尺,將孔底沉渣磨細,同時注入稀泥漿。第二次清孔在鋼筋籠下放后,利用導管將孔底沉渣清至設計規定厚度之內。
(1)對以原土造漿的鉆孔,鉆到設計后,可使鉆頭空轉不進尺,循環換漿,泥漿比重應控制在1.1左右;
(2)對于土質較差的砂土層和砂夾卵石層,清孔后孔底泥漿比重宜為1.15~1.25m左右;
(3)清孔后的孔底沉碴厚度,端承樁不得大于50mm,或不大于設計規定值;摩擦樁不得大于200mm.在灌注水下混凝土前必須復測沉碴厚度,沉碴超過規 定者,必須重新清孔,符合規定方可灌注水下混凝土。孔底沉渣過多主要原因:1)泥漿濃度不適當,比重過小,無法將沉渣浮起;2)清孔時間太短,未將沉渣清 理干凈。
防治措施:①控制泥漿比重和濃度;②重視*次清孔。根據筆者多年的施工經驗認為,清孔是否干凈的關鍵應在于一清。因為一清利用鉆桿,吸力大、清孔能力 強,可以將絕大部分沉渣吸走,這樣二清起來速度又快質量又好。如果忽視一清,把重點放在利用導管清孔的二清上,不僅費時而且費力(因為導管清孔的吸力較鉆 桿小)。每次清孔時間保持30分鐘左右,清孔時應來回升降鉆桿或導管,增加清孔效果。