摘 要:橋梁鉆孔灌注樁的技術要求非常高,灌注施工的流程工序復雜,工作量比較大,要求在較短的時間內實現水下灌注施工,這一過程受到的人為因素影響比較大,如果稍有不怠,就會發生質量缺陷問題,對整個橋梁的質量和使用壽命造成影響。
關鍵詞:鉆孔灌注樁,施工,問題,質量控制,論文發表網
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地基的下降,護筒移位和傾斜,導致鉆孔偏斜,更有可能無法進行施工。
原由分析:埋設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。
對應防治舉措:在埋設護筒過程之前,樁位和周邊應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,應當立刻停止鉆孔,通過粘土把周圍加固填實;如果護筒出現很大程度的下降或者位移的情況,就應該重新來安裝護筒。
2.孔壁發生坍陷
在鉆進過程之中,如若發現護筒內的泥漿面一直產生氣泡,或者是泥漿突然發生漏失的情形,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孔壁坍陷。
防治的舉措:在松散的土層中能夠適當的加深護筒,通過粘土填實護筒的周圍;運用優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,較易出現縮孔的現象。
防治舉措:應當用優質的泥漿,使失水量下降;在成孔的時候,應該增快成孔的速度,在成孔的一段時間里,孔壁會形成泥皮,那么孔壁不會產生滲水,就不會引發膨脹;又或者在導正器的外側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;如若發生縮孔,運用上下反復掃孔的方式,用來增大孔徑。
4.鉆孔偏斜狀況
在成孔后樁孔產生比較大的垂直偏差或者彎曲。
原因分析:鉆機安裝的穩定性比較差,工作時鉆機安裝不夠穩定或者鉆桿彎曲所造成;地面軟硬不均;土層呈現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,通過安裝導正裝置也是一種防范孔斜的有效方式。鉆孔在發生偏斜時,可以提起鉆頭,反復的上下掃鉆幾次,用以來削去硬土。
5.導管的阻塞
灌注混凝土時,經常會出現導管的阻塞,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,停留在導管里的時間太長而堵管;導管進水導致混凝土離析等。
防治的舉措:使用的隔水栓直徑要與導管的內徑相適應,還有具有很優良的隔水性能,保障順利排出;在混凝土灌注的時候,應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良的和易性,應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管內徑的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時間,水下混凝土最好要摻入外加劑;應當保障導管連接部位的密封性,導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水壓的1.3倍;在混凝土的澆筑流程中,在導管的頂口要裝上排氣孔,防止在導管內出現高壓氣塞;在施工中,應當密切關注機械設備,保障它正常的運轉,防止機械故障發生。
6.鋼筋籠的上浮
在混凝土的澆筑中,會出現鋼筋整體發生上浮的情況。
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,如果這時提高導管,當導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,已經接近于初凝,表面會出現硬殼,混凝土和鋼筋籠已經有一定程度的握裹力,假如這時導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,控制導管的埋入深度在1.5~2.0m;灌注混凝土的過程之中,應當時刻掌控混凝土澆筑的標高和導管的埋入深度,如果混凝土的拌合物提升到骨架底口4米之上時,提高導管,讓它的底口高過骨架底部2m以上;混凝土里的導管被埋置的深度通常要保持在2~6m;在灌注中,應當常常探測井孔內混凝土的位置,適時的調整導管的埋置深度;如果鋼筋籠發生上浮的時候,應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
樁體混凝土斷斷續續,中間被泥漿與泥土形成間斷樁。
原因分析:導管的底端離孔底的間距太大,混凝土會被泥漿稀釋掉,導致混凝土不凝固,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,通常是采用優良的泥漿來清孔,沖孔的時間要依據孔內的沉渣狀況來決定;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、鉆孔灌注樁施工質量控制
1.事前質量控制
事前控制也即施工前準備階段的質量控制。
(1)對施工人員的控制
檢查灌注樁施工人員的技術資質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場的施工道路、供水供電、泥漿池和排漿槽等泥漿循環系統、施工設施布置、材料堆放等有關布設。
施工前應逐級進行圖紙和施工方案交底,并做好原材料質量檢驗工作。
2.事中質量控制
(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是否穩定,在鉆孔過程中隨時復查垂直度及磨盤平整度,對偏差要及時調整。
按照試成孔的工藝參數組織鉆進施工,根據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,應根據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,應將鉆頭提離孔底80~100mm空轉,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40~60min,具體時間應根據樁徑和孔深掌握,盡可能將孔底巖屑、泥塊打碎并隨泥漿浮出孔外。
下籠后安裝導管進行二次清孔。泥漿性能指標在澆注砼前,孔底500mm以內的相對密度≤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%的鋼筋接頭應予錯開焊接,對鋼筋籠立焊的質量要特別加強檢查控制。
鋼筋籠入孔時,應保持垂直狀態,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,現場初灌料斗、砼隔水栓(或沙包)、人員等應及時準備到位,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。檢查孔內導管的長度及離孔底的距離;根據導管內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,保證首灌后導管底埋入混凝土中大于1m以上。
在料斗內放滿砼后,剪斷鐵絲,隔水栓埋入底部砼。此時后續砼澆搗必須及時跟上,保證砼連續施工。澆搗過程中,檢查導管提升、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,應放慢澆搗的速度,減少導管埋深以降低混凝土上升的沖擊力。
3.樁基質量檢測與驗收
對已完工的鉆孔灌注樁進行質量檢測與驗收,也是對其進行事后質量控制。
質量檢測可檢驗鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達到設計要求。這里僅指樁身結構完整性(即樁體質量)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計標高后組織驗收。這兩項驗收均應在施工單位自檢合格的基礎上進行。施工單位確認自檢合格后提出工程驗收申請,驗收由監理工程師或建設單位項目負責人組織勘察、設計單位及施工單位的項目負責人、技術質量負責人,共同按設計要求、驗收規范及其他有關規定進行。
三、結束語
在橋梁施工工作中要不斷總結,克服缺點,保持優勢,才能提高。只有嚴格監理,加強對施工過程中各個環節的質量控制,才能防止各種質量通病的發生,確保整體工程施工質量達到優良。
參考文獻:
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