摘 要:鉆孔樁基礎(chǔ)施工簡便、操作易掌握、設(shè)備投入一般不是很大。因而,在大型項目建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。 

  關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;問題;施工工藝 

  鉆孔樁是在泥漿護壁條件下,利用機械鉆進形成樁孔,采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土的施工方法。鉆孔、灌注混凝土都是在水下進行,工程質(zhì)量只能通過科學(xué)的過程控制和完工后的儀器檢測來確認。因而,對作業(yè)人員的操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。 

  一、施工工藝 

  鉆孔灌注樁施工按工藝分為成孔及清孔、鋼筋籠制作及安裝、混凝土攪拌及澆注三大工序。 

  1.成孔 

  (1)護筒下設(shè):護筒內(nèi)徑大于鉆頭200ram以上,長度不小于1.5m,埋設(shè)時應(yīng)高出地面100~200mm,護筒中心與樁位誤差小于50mm。鉆頭中心與樁位中心誤差不大于10mm。 

 。2)護壁泥漿:塑性指數(shù)大于17、含砂量小于4%、比重1.3~1.5、粘度22~25s。 

  2.鉆孔 

  在強、弱風(fēng)化巖層分界面上鉆進時,要增加取渣次數(shù),并及時翻漿排渣,并取凈取渣筒內(nèi)渣樣,保證每次取渣筒內(nèi)取出的渣樣都是新鮮巖樣。在巖層中鉆進每隔一段時間,把鉆錘提起檢查鉆錘錘牙的磨損程度和加寬鉆錘直徑,直徑每減小2cm 應(yīng)補焊到設(shè)計直徑,磨損程度過大可能導(dǎo)致孔內(nèi)縮頸過大,嚴重的可能卡鉆。在弱風(fēng)化巖層中鉆進,適當降低泥漿指標,并每隔一段時間改變沖程高度,以免出現(xiàn)梅花樁。 

  3.清孔 

  (1)鉆孔垂直度小于l%,孔徑士50ram。使用十字尺、簡易測斜器進行測量。 

  (2)孔底沉渣不大于50ram,孔深允許偏差+300mm,使用測錘、簡易沉渣測量器、鋼尺進行測量。 

 。3)孔底500mm以內(nèi)泥漿比重小于1.25;泥漿含砂率小于8%;泥漿粘度18~28s。使用泥漿比重計、含砂量測量計、漏斗式粘度計檢測。 

  4.鋼筋籠制作與安裝 

 。1)樁側(cè)混凝土保護層墊塊,常用的有3 種形式: ①用短鋼筋為軸的預(yù)制混凝土滾輪狀墊塊,滾輪半徑為墊層厚度,鋼筋軸焊接在鋼筋籠的主筋上;②用彎起的扁鋼焊接在鋼筋籠上;③混凝土弧形墊塊。從防銹出發(fā),形式①、③更符合混凝土保護層的要求。 

 。2)鋼筋籠下端宜焊加勁環(huán)、主筋不宜伸出,防止被導(dǎo)管鉤住。較大直徑的樁,鋼筋籠下端主筋可向內(nèi)彎起,以防止安裝過程中鋼筋籠碰壞鉆孔壁,但其內(nèi)徑應(yīng)大于導(dǎo)管接頭處外徑100mm以上。 

  (3) 鋼筋籠安放時應(yīng)對準孔位,盡量減少碰撞孔壁。鋼筋籠安放至設(shè)計標高位置后,應(yīng)立即用卡環(huán)將鋼筋籠固定在鋼軌上,防止上浮。 

  5.水下混凝土灌注 

  混凝土灌注前,再次檢查孔底沉淀厚度,如不符合規(guī)范要求,再次進行清理,大橋樁基均進行二次清孔,導(dǎo)管提前進行試壓,在孔外試拼導(dǎo)管,一端用螺栓將加膠墊的鋼板連接在法蘭盤上,一端連接輸風(fēng)管接頭,先灌入70%的水,然后再輸入1.0MPa的風(fēng)壓,灌動導(dǎo)管數(shù)次,經(jīng)過l 5min后不漏水為合格。導(dǎo)管內(nèi)徑30cm,螺絲扣連接,底節(jié)長4m,其余節(jié)段為lm、2m,接頭處設(shè)法蘭盤,以防提升導(dǎo)管時鋼筋籠掛起,導(dǎo)管下放的長度距孔底0.4m。 

  混凝土灌注時,嚴格按照施工配合比進行。初次拌制0.5m3砂漿,其稠度和規(guī)格與混凝土相同,儲料斗的容量可使首批灌注下去的混凝上能滿足導(dǎo)管初次埋深1m以上。灌注過程中。導(dǎo)管在任何時候都保持埋深大于2m但小于6m。為保證質(zhì)量及灌注順利進行,混凝土坍落度控制在l 80~220mm,水下混凝上應(yīng)連續(xù)灌注,在灌注過程中應(yīng)設(shè)專人經(jīng)常測量混凝土面高度,做好記錄,以算出導(dǎo)管埋入深度,導(dǎo)管埋入混凝土深度不得小于2m,最大不得超過6m。每根樁灌注時間應(yīng)盡量控制在8h內(nèi),防止導(dǎo)管范圍內(nèi)混凝土失去流動性,提升導(dǎo)管困難。 

  二、施工過程中的質(zhì)量問題 

  1.鉆孔過程中的質(zhì)量問題 

  (1)偏孔。偏斜孔鉆機安裝時,支撐不好、樁孔地質(zhì)構(gòu)造不均勻等因素導(dǎo)致出現(xiàn)偏孔。 

  a.因鉆機傾斜造成的應(yīng)先移開鉆機,檢查鉆孔壁情況,如果鉆孔壁比較穩(wěn)定,則應(yīng)加固施工范圍內(nèi)的地基或加大鉆機的支撐面積,而后,重新安裝鉆機恢復(fù)施工。 

  b.如果是地質(zhì)構(gòu)造不均勻引起的偏孔,先分析清楚巖層的走向,爾后采用適當?shù)幕靥畈牧蠈€@孔回填至計算確定的高程處,靜置一段時間后恢復(fù)施工。 

  (2)卡鉆。鉆孔經(jīng)過巖層分界面時相鄰巖層強度差別較大、操作中未及時根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭的行程等原因引起“卡鉆”現(xiàn)象。針對發(fā)生“卡鉆”的原因采取相應(yīng)的方法處理: 

  a.由于“探頭石”引起的卡鉆現(xiàn)象,可以適當往下放鉆頭,而后,強力快速往上提,使“探頭石”受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鉆頭。 

  b.因鉆頭穿過巖層突變處導(dǎo)致的卡鉆,優(yōu)先采用水下爆破的方法進行處理。在整體巖層中此方法容易奏效,砂土地層中不宜采取此方法處理。 

 。3)縮孔?s孔是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土,特別是IL>1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象,其原因是此類地層含水高、塑性大,鉆頭經(jīng)過后鉆孔壁回縮,從而導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計的樁直徑。針對發(fā)生縮孔的原因,采取塊、卵石土回填,而后用重量較大的沖擊鉆沖擊,擠緊鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金葉片進行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。 

  2.水下混凝土灌注過程中的問題 

  (1)封底失敗。由于首批混凝土數(shù)量過小、孔底的沉碴厚度大等原因?qū)е率着炷凉嘧⑷肟缀,未實現(xiàn)水下混凝土封底的現(xiàn)象稱為封底失敗。封底失敗后,應(yīng)立即暫停灌注,及時對孔內(nèi)已灌注的混凝土進行清理。 

  (2)卡管。因混凝土和易性差、混凝土中含有大塊度骨料或受潮凝固的水泥塊、灌注混凝土沖擊力不足等原因?qū)е滤禄炷凉嘧⑦^程中無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象統(tǒng)稱為“卡管”。 

  a.由于混凝土質(zhì)量造成的導(dǎo)管堵塞,可以少量(根據(jù)堵管前測量及計算的導(dǎo)管埋深結(jié)果在保證導(dǎo)管最小安全埋深確定)提升導(dǎo)管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土數(shù)量而后快速提升再迅速下放,以沖擊疏通導(dǎo)管的方法進行處理。 

  b.由于混凝土沖擊力不足造成的,應(yīng)及時加長上部導(dǎo)管的長度,而后,以一次性較大量混凝土沖擊灌注達到疏通導(dǎo)管的目的。 

 。3)斷樁。由于灌注中提升導(dǎo)管失誤、混凝土供應(yīng)中斷(下雨、停電、機械故障等)或?qū)Ч苈┧仍驅(qū)е聦?dǎo)管中已灌注的混凝土與導(dǎo)管的混凝土隔斷,無法繼續(xù)灌注的現(xiàn)象通稱為斷樁。在灌注過程中認定發(fā)生斷樁事故后,應(yīng)立即停止繼續(xù)灌注,提拔導(dǎo)管和鋼筋籠,盡量將損失降低到最小。并采取以下辦法處理: 

  a.斷樁截面位置處于設(shè)計樁全長的三分之一以下時,一般采取沖擊鉆清除已灌注部分,再實施原位恢復(fù)。 

  b.斷樁截面位置處于設(shè)計樁全長的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時,先進行鉆孔壁加固,而后進行鉆孔樁的接長比較經(jīng)濟。 

  (4)鋼筋籠上浮。由于鋼筋籠的加固不可靠或灌注過程中操作因素帶來的鉆孔樁鋼筋籠移位現(xiàn)象統(tǒng)稱鋼筋籠上浮。 

  當導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3米至以上2米之間,且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1米之間時,應(yīng)放慢混凝土灌注速度。當混凝土面上升到骨架底口4米以上時,提升導(dǎo)管,使其底口高于骨架底部2米以上,即可恢復(fù)正常的灌注速度。當發(fā)生鋼筋籠上浮時,立即停止灌注混凝土,并準確計算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標高,提升導(dǎo)管后再進行澆注,上浮現(xiàn)象即可消失。 

  三、結(jié)束語 

  綜上所述,鉆孔樁事故處理的方法很多,難度也較大。因此,在鉆孔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。