論文導讀:在橋梁結(jié)構(gòu)中,鉆空灌注樁作為一種基礎形式,以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點,將被廣泛地應用于公路橋梁及其他領域。所以必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,盡量避免發(fā)生施工事故,減少事故造成的損失,以利于工程的順利進展。

關鍵詞:橋梁,鉆孔灌注樁,質(zhì)量缺陷

  在橋梁結(jié)構(gòu)中,鉆空灌注樁作為一種基礎形式,以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點,將被廣泛地應用于公路橋梁及其他領域。灌注樁屬于隱蔽工程,但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素較多,對其他施工過程每一環(huán)節(jié)都必須嚴格要求,對各種影響因素必須詳細考慮。如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不當,就會在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故,小到塌孔松散、縮頸,大到斷樁報廢,給國家財產(chǎn)造成重大損失,直至影響工期,并對整個工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。所以必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,盡量避免發(fā)生施工事故,減少事故造成的損失,以利于工程的順利進展。免費論文網(wǎng)。

  文中僅對在鉆孔灌注樁施工及缺陷樁作一總結(jié)分析,供同行交流。缺陷樁的形成及處治。

  1.斷樁

  1.1斷樁的形成原因分析

  斷樁是嚴重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素,必須在施工初期就徹底清除其隱患,同時又必須準備相應的對策,防止事故的發(fā)生;一旦發(fā)生事故要及時采取補救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個方面:

  (1)灌注混凝土過程中,測定已灌混凝土表面標高錯誤,導致導管埋深過小,出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象,形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期,超壓力不大或探測儀器不精確時,易將泥漿中混合的坍土層誤認為是混凝土表面。因此,必須嚴格按照規(guī)程規(guī)定的測深錘測量孔內(nèi)混凝土表面高度,并認真核對,保證提升導管不出現(xiàn)失誤。

 。2)在灌注過程中,導管的埋置深度是一個重要的施工指標。導管埋深過大,以及灌注時間過長,導致已灌注混凝土流動性降低,從而增大混凝土與導管壁的摩擦力,加上導管采用已很落后且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管,在提升時連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。

 。3)卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料的隨意性較大,如果責任心差,造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大,使坍落度波動大,拌出的混合料時干時稀。坍落度過大時會產(chǎn)生離析現(xiàn)象,使粗骨料相互擠壓阻塞導管;坍落度過小或灌注時間過長,使混凝土的初凝時間過短,加大混凝土下落阻力而阻塞導管,都會導致卡管事故,造成斷樁。所以,嚴格控制混凝土配合比,縮短灌注時間,是減少和避免此類斷樁的重要措施。

 。4)坍塌。因工程地質(zhì)情況較差,施工人員重視不夠或施工者經(jīng)驗不足,在灌注過程中,井壁坍塌嚴重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等,造成類泥砂性斷樁。這種現(xiàn)象較為嚴重,而且位置深、難處理,是導致工期拖延及經(jīng)濟浪費的重要因素之一。

 。5)導管漏水、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進行,井中水位突然下降等因素,都可能造成斷樁。因此,應認真對待灌注樁的準備工作,這對保證灌注樁的質(zhì)量十分重要。免費論文網(wǎng)。

  1.2斷樁處理方法

 。1)原位復樁。對在施工過程中及時發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測發(fā)現(xiàn)的斷樁,采用徹底清理后,在原位重新澆注一根樁。此種方法效果好、難度大、周期長、費用高,可根據(jù)工程重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。免費論文網(wǎng)。

 。2)接樁。發(fā)現(xiàn)斷樁后,對斷樁部位進行聲測確定,找準位置;根據(jù)地質(zhì)資料查明土質(zhì)類型,確定井點降水—開挖—混凝土護壁等工序;挖至合格處,將樁表面鑿毛,按挖孔灌注樁施工方法進行混凝土澆注。

 。3)樁芯鑿井法。這種方法適合于斷樁部位較淺的斷樁處理。采用風鎬在斷樁中心鑿一直徑80cm的井,深度至少超過斷樁部位1m,然后封閉清洗泥砂,放置鋼筋籠,用挖孔灌注樁施工方法澆注膨脹混凝土。

  1.3 配制合適的泥漿

  泥漿在成孔過程中主要是維護孔壁的穩(wěn)定,維持鉆孔——地層間力的平衡,攜帶和懸浮鉆渣以及潤滑和冷卻鉆頭。泥漿的最大特點是循環(huán)過程中在壓差作用下能在孔壁上形成泥皮而加固孔壁,循環(huán)停止時泥漿很快又轉(zhuǎn)為溶膠狀而懸浮巖屑,防止巖屑過多沉淀而引起孔內(nèi)事故。但若片面地追求用泥漿保護孔壁、加大泥漿比重,不但會使孔壁上的泥皮變厚,而且會給清孔和灌注砼造成困難;同時泥漿比重的加大意味著泥漿中固體顆粒含量加大,勢必加大管材、鉆頭、水泵缸套和葉輪等的磨損,降低其使用壽命,而且拖曳了鉆頭的進尺,使得粘土、巖屑顆粒重復破碎,導致機械鉆速的下降。 

  施工中要嚴格控制泥漿各項性能指標,在松散易坍塌地層(砂性土、砂卵石層等)鉆進時泥漿比重為1.2~1.6較適合,在一般地層鉆進時應控制在1.0~1.25。泥漿的含砂率越小越好,含砂率大時會降低粘度、增加沉淀、磨損鉆具,停鉆時易造成埋鉆、卡鉆事故。泥漿中最好加上足量純堿(Na2CO3)和聚乙烯。純堿的作用可使PH值加大,使土顆粒分散,使粘粒表面負電荷增加,為粘土吸收外界的正離子顆粒提供了條件,增加水化膜厚度,提高泥漿的膠體率和穩(wěn)定性,降低失水量;聚乙烯的作用是提高泥漿的使用性能。用純堿、聚乙烯加少量黃土配制成的泥漿用手抓粘而有滴的感覺,可以大大提高效果。

  1.4 確保樁身成孔垂直精度

  這是灌注樁順利施工的一個重要條件,否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固,開始鉆孔之前應用水平尺復核鉆機平臺,確保水平,鉆進過程中要經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度,成孔后放下鋼筋探籠檢孔器進行檢測、有條件的可用井斜超聲波測試。確?孜恢行钠畈坏么笥10cm,傾斜度不得大于1%孔深。 

  1.5 確保樁位、樁頂標高和成孔深度

  在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

    雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鉆具時碰撞了孔壁,就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測繩復核成孔深度,如測繩的測深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕后重新標定,并在使用中經(jīng)常復核。

  2.縮頸

  在鉆孔過程中,由于鉆錐磨損或焊補不及時,或地層中遇到膨脹的軟土、黏土、泥巖等,容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。施工中要及時檢查、修理或更換鉆錘,及早進行孔內(nèi)支撐,出現(xiàn)縮孔時,應進行擴孔。

  3.井壁坍落

  成孔后灌注水下混凝土時發(fā)生塌孔,若坍塌不止,應重新回填,重新成孔;輕微坍落,還可以采用壓漿、旋噴等工藝,處理樁芯局部夾泥砂或空洞等缺陷。

  綜上所述,鉆孔灌注樁事故處理的方法很多,難度也較大,無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽帶來不可忽視的影響。因此,在鉆孔灌注樁施工中必須作到每個工序嚴格按照規(guī)范操作,水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序,對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施,盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。