鑽孔灌注樁基礎主要質量問題分析及處理辦法

2022-06-13 20:12:03 字數 5425 閱讀 5228

摘要:鑽孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工企業本身都造成重大影響。本文對輸電線路鑽孔灌注樁基礎的主要質量問題進行剖析,並提出主要的防範及處理辦法,以供同行借鑑。

關鍵詞:鑽孔灌注樁質量問題分析防範處理辦法

0引言鑽孔灌注樁基礎是一種能適應各種地質條件的基礎形式,也是輸電線路廣泛運用的一種基礎形式,施工工藝已較為成熟。該基礎為直接在所設計的樁位上開孔,井孔內注滿壓力水,然後在孔內加放鋼筋籠後,通過導管灌注混凝土而成。鑽孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工企業本身都造成重大影響。

本文對輸電線路鑽孔灌注樁基礎的主要質量問題進行剖析,並提出主要的防範及處理辦法。

1鑽孔過程中常見施工質量問題及其防治

1.1鋼筋籠上浮問題

1.1.1原因分析①如導管在混凝土中埋入過深或鋼筋籠放置初始位置過高,深埋的導管下口流出混凝土,推動導管外上部混凝土整體上公升。

此時下半節鋼筋籠的主筋、箍筋與混凝土已半粘著,並由於坍落度的損失而粘著力較大,由於上公升產生的頂托力之和大於鋼筋籠的自重,因此推動鋼筋籠與混凝土一起上浮;②如在混凝土灌至鋼筋籠下時提公升導管,灌注混凝土自導管流出後的較大衝擊力,推動了鋼筋籠的上浮;③如混凝土灌注到鋼筋籠底板附近,混凝土的灌注卻因斷水斷電機、械故障等原因中斷,30分鐘或者更長時間後才能重新灌注,此時樁孔內頂部混凝土產生坍落度的損失或區域性初凝,致使混凝土流動性變差,當重新灌注時,混凝土託動鋼筋籠整體上移,嚴重時可能斷樁;④鋼筋籠在製作、運輸、堆放、起吊等過程中不符合規範要求,存在鋼筋骨架內徑與導管外壁間距過小,主筋搭接焊接頭未焊平,粗骨料粒徑太大等問題,在提公升導管過程中法蘭盤容易掛帶了筋籠形成上浮。

1.1.2防範及處理辦法①要準確定位鋼筋籠的初始位置並與孔口固定。

導管下放時應確保導管在孔位的中心之上。混凝土接近籠時,將導管埋深控制在1.5~2.

0m,同時注意導管的出口與鋼筋骨架的底端不得平齊灌注混凝土,並隨時掌握導管的埋深及混凝土灌注的標高,控制導管底口與鋼筋骨架底端高差不小於1m,如混凝土埋過鋼筋籠底端2~3m時及時將導管提高於鋼筋籠底端;②保持和改善混凝土的流動性是灌注混凝土施工的基本原則,同時改進灌注工藝及把握好初凝時間也是施工控制的重要環節。配製混凝土要按配合比嚴格控制,灌注要保持快速連續進行狀態,縮短灌注時間。也可以摻入適量緩凝劑,防止進入鋼筋籠時混凝土的流動性變小;③做好混凝土灌注前的各項施工準備,檢查及保證水電供給,檢查機具、工器具能正常使用且準備齊全等,並安排輪流值班,做好好各種應急預案。

開始灌注後,就必須保證灌注混凝土的連續性,最大限度避免中途停工;④防範因鋼筋籠不符合施工要求,要在灌注樁的上部分增加鋼筋件並設固定裝置防止鋼筋籠上浮,或者製作鋼筋籠時有意讓底部向外傾斜10~15mm,把一根箍筋焊接在鋼筋籠最下面的主筋的端頭上。在加工鋼筋籠骨架時要嚴格控制質量,在運輸時要做好保護盡可能防止變形。導管埋入時要控制好導管外壁與鋼筋籠內筋之間的空隙,大於骨料最大粒徑的2倍;⑤澆灌過程中,如出現鋼筋籠隨導管拔出而上浮的情況時,立即控制混凝土澆灌速度及澆灌量,單向旋轉或反覆上下搖動導管,及時處理好導管與鋼筋籠的掛帶問題;⑥如因導管埋入過深導致鋼筋籠上浮的情況時,立即停止灌注。

如檢查出埋深超過9m,立即拆除多出部份導管把導管的埋深控制在3.0~8.0m以內,改善混凝土的和易性,在適當提高坍落度後方可重新灌注;⑦如無法控制鋼筋籠上浮,立即停止澆灌混凝土,在拔出導管後回填粘土入孔內,問題樁作廢樁處理,通知監理和設計後確定重新補樁。

1.2斷樁問題

1.2.1原因分析①使坍落度不符合要求,當坍落度過大時,會出現離析現象,粗骨料相互擠壓則會阻塞導管;當坍落度過小或灌注時間過長時,混凝土下落阻力則會加大而阻塞導管。

兩者均可導致卡管,終造成斷樁;②澆注混凝土時,沒有採用「回頂法」從導管內灌入,而是從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,誘發混凝土離析而造成凝固後不密實堅硬,少數孔段出現蜂窩、疏鬆、孔洞,甚至斷樁;③如灌注時間過長,混凝土與導管壁的摩擦力勢必增大,同時導管提公升和起拔過多,若仍採用提公升阻力很大的法蘭盤連線的導管,在提公升時極易造成連線螺栓拉斷或導管破裂,產生斷樁;④如在清孔過程中未對孔內泥漿含砂率控制不嚴,監管不力,則會在灌注混凝土過程中造成混凝土上沉渣過厚,推動該部份沉渣難以被導管內混凝土壓力推動,迫使混凝土澆注中斷,易形成斷樁。

1.2.2防範及處理辦法①灌注時嚴格科學地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒徑。

如更換水泥標號、品種或生產廠家,務必事先做好配合比試驗,按科學配合比控制混凝土質量;②必須從導管內灌注混凝土,灌注過程必須連續、快速、有節奏,灌注混凝土要準備足量,且綁紮水泥隔水塞的鐵絲要根據首次混凝土的灌入量而定量,嚴格控制防止斷裂;③選用導管必須要有足夠的抗拉強度,能承受其自重加上盛滿混凝土的重量,同時內徑最好在30cm以上的並保持一致,誤差應小於±2mm,內壁無阻光滑。導管在組拼後須用球塞和檢查錘做通過試驗。導管最下一節長度一般為4公尺左右,且底端不得帶法蘭盤,否則在混凝土內會很難拔起。

為了便於丈量長度,每節導管長度應統一,並作記錄和標記;④清孔過程中要及時對孔內泥漿的相對密度進行調整,以保證清孔後泥漿的相對密度要達到設計要求。清孔後分別從孔的口部、中部、底部提取泥漿,以檢測泥漿的各項指標是否達標;⑤成孔後必須使用沖洗液認真清孔,清孔時間應根據孔內沉渣情況而定,只有當孔底沉渣值小於規範要求時,方可進行混凝土灌注。

1.3孔壁坍陷問題

1.3.1原因分析①施工工藝控制不當,對地質條件關注不夠,未根據土質實際情況採用合適的泥漿和成孔工藝,導致泥漿護壁質量差;②護筒埋設過淺,護筒的接縫和回填土不夠密實出現漏水漏漿情況,造成孔內出現承壓水或孔內液面高度不夠,孔壁靜水壓力降低;③對清孔的沖洗液和孔底沉渣控制不嚴,導致泥漿粘度和密度降低,孔壁靜水壓力衰減,孔壁牢固度降低;④在鬆散砂土中鑽進過快,或在某一處空轉時間過長,或用給水管直接沖刷孔壁;⑤待灌時間過長沒有及時灌注混凝土,或灌注時間過長;⑥吊裝鋼筋籠時,碰撞和損傷孔壁。

1.3.2防範及處理辦法①認真分析地層結構,成孔選擇合適的方法和機具,如土質為鬆散砂黏土或流沙,應提高泥漿的比重和粘度,選用密度、膠體率、黏度相對較大的質量高的泥漿;②選擇足夠強度和尺寸的護筒,遇鬆散易坍的土層應適當埋深護筒,並用粘土密實填封護筒四周;③成孔後必須使用沖洗液認真清孔,清孔時間應根據孔內沉渣情況而定,清孔後分別從孔的口部、中部、底部提取泥漿,以檢測泥漿的各項指標是否達標,只有當孔底沉渣值小於規範要求且孔壁牢固時,方可進行混凝土灌注;④加強鑽孔的現場管理,鑽進速度和空轉時間要控制適宜,採用適當的方法保持水頭的穩定;⑤成孔後待灌時間一般控制在3小時以內,並派熟練地技術人員控制好混凝土的灌注時間;⑥搬運和吊裝鋼筋籠時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間;⑦發生孔壁坍陷,應暫停施工判明坍陷部位並認真分析原因。

當坍陷的水量較小時,在坍陷部位上1~2m處回填粘質土混合物和砂後可繼續鑽孔,並嚴密監控坍陷數量變化。當坍陷無法控制時,立刻拆除護筒和鑽機,待回填鑽孔並重新埋設護筒妥善後再鑽;⑧當鋼筋籠吊裝或清孔造成塌孔時,立即停止施工並將鋼筋籠吊出,新增泥漿護壁將坍陷物清理乾淨,不再繼續坍陷後重新安裝鋼筋籠和清孔。

1.4護筒冒水問題。

1.4.1原因分析①在埋設護筒時,護筒周圍的原狀土壓實度不夠;②埋設時護筒內外的水位差過大;③鑽頭起落時不慎碰撞和刮損護筒。

1.4.2防範及處理辦法①在埋設護筒之前,根據地質條件,選用最佳含水量的粘土將坑底與四周土壁分層夯實;②開孔時選好護筒適當的高度,護筒水頭高度應保持在1.

0~1.5m;③應派經驗嫻熟的技術人員進行鑽頭起落監控,盡可能避免碰撞和刮損護筒;④如發現護筒冒水現象,不可繼續施工,須立即停止鑽孔,以含水量佳的粘土將坑壁四周加實加固;⑤如出現護筒嚴重移位或下沉情況,則停止安裝並重新安裝護筒。

1.5縮頸問題

1.5.1原因分析塑性土膨脹,使孔徑小於設計尺寸。

1.5.2防範及處理辦法①選用密度、膠體率、黏度相對較大的質量高的泥漿,盡可能降低失水量;②將合適數量的合金刀片焊接於導正器外側,起鑽或鑽進時可發揮掃孔作用;③成孔時加大幫浦量,提高成孔的速度,這樣孔壁在成孔一段時間內會形成泥皮,孔壁則不會滲水和引起膨脹;④採用上下反覆掃孔的辦法擴大孔徑消除縮頸。

1.6鑽孔樁身偏斜問題

1.6.1原因分析①存在技術性失誤,鑽孔機械定位不準確,或施工人員放樣有偏差;②鑽孔時在土層遇到孤石或障礙物,或在岩石傾斜處和軟硬土層交界處,鑽頭因受阻不均偏移導致樁孔傾斜;③鑽桿連線不當或彎曲,導致鑽頭鑽桿兩點中線處於不同軸線;④鑽架就位後未進行調平或場地本身不平整,導致鑽機、底座、鑽盤不平而產生偏斜;⑤開挖基坑時一次性挖土深度過大,由此產生土側壓力導致樁位錯動,樁位偏差超出規範允許範圍。

1.6.2防範及處理辦法①加強技術管理,減少人為的技術性失誤,放樣和機械定位須根據技術引數反覆校核;②鑽入斜狀岩層、土質不均勻地層、孤石或碰到明顯阻礙地層時,須調慢鑽速,不能一味快進。

在地質不均勻地層中鑽孔時,宜使用鑽桿剛度大、自重大的鑽機;③鑽孔前須平整場地,並夯實硬化,枕木應均勻著地盡量找平。鑽機安裝時鑽架上吊滑輪與轉盤中心在同一軸線,鑽桿位置偏差控制在不大於20cm,此外安裝導正裝置也是防止偏斜的有效方法。④在鬆散易坍地層鑽孔時,應盡可能加固地層,鑽速不宜過快,注意觀察鑽桿角度和樁位偏差;⑤應對一般的偏斜情況,可用鑽頭上下反覆掃鑽數次削去硬土,如效果不佳,回填粘土至高出偏孔處0.

5m以上重新鑽入;⑥如偏差較大,應通知監理及設計人員鑒核,樁箱及樁筏基礎必要時在基礎底板內增設暗梁,單樁基礎通常重新補樁。

1.7樁底沉渣量過多問題

1.7.1原因分析①未對準孔位,吊放鋼筋籠時碰撞孔壁泥土坍落樁底;②泥漿注入量不足或泥漿比重過小難以把沉渣託浮;③未進行二次清孔,或清孔不乾淨,或清孔後待灌時間過長泥漿沉積。

1.7.2防範及處理辦法①吊放鋼筋籠,樁中心與鋼筋籠中心要保持一致,吊裝速度不宜過快,應控制好不碰撞孔壁。

建議使用鋼筋籠冷壓接頭工藝,加快鋼筋對接速度,減少空孔時間從而減少沉渣。鋼筋籠置畢,檢查沉渣量是否在規範要求控制之內,否則利用導管二次清孔,直到符合規範要求;②泥漿的質量要選好並控制好泥漿的粘度和比重,不能用清水替代。混凝土灌注時,導管底部至孔底距離最好控制在30~40mm,混凝土儲備量充足,導管一次最好埋入混凝土面下超過1.

0m,以利用混凝土的巨大衝擊力清除孔底沉渣;③成孔後鑽頭在孔底10~20cm上保持慢速空轉,迴圈清孔要超過30分鐘。

1.8卡管問題

1.8.1原因分析①混凝土中粗骨料粒徑過大;②初灌時隔水栓堵管;③混凝土流動性、和易性差造成離析;④灌注混凝土不連續,在導管中停留時間過長;⑤導管進水造成混凝土離析。

1.8.2防範及處理辦法①控制粗骨料的最大粒徑必須小於鋼筋籠主筋和導管直徑最小淨距的1/4並小於40mm;②隔水栓直徑要與導管內徑相配,同時兼顧良好的隔水效能以保證順利排出。

③灌注混凝土時必須加強對混凝土坍落度和混凝土攪拌時間的控制。坍落度宜控制在16~22cm,保證良好的和易性;④必要時可摻入適量緩凝劑,以改善混凝土的流動性、和易性和緩凝;⑤導管使用前應試拼裝試壓,試水壓力為0.6~1.

0mpa,以保證導管連線部位的密封性。在灌注過程中,為了避免在導管內形成高壓氣塞,混凝土要緩緩倒入漏斗的導管。

2結束語

經總結國內輸電線路鑽孔灌注樁的部分施工質量事故案例得出,人為因素是導致事故發生的根本原因,因此重點抓好施工管理,加強現場監督,強化施工人員質量意識教育,規範施工工序流程,做好事前、事中、事後質量控制,就能避免極大部分的工程質量事故發生。

[1]《輸電線路施工(第二版)》中國電力出版社,2007.

鑽孔灌注樁基礎主要質量問題的防範及處理措施

摘要 鑽孔灌注樁基礎是一種能適應各種地質條件的基礎形式,施工工藝已較為成熟。該基礎為直接在所設計的樁位上開孔,井孔內注滿壓力水,然後在孔內加放鋼筋籠後,通過導管灌注混凝土而成。鑽孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工...

本週主要質量問題報告

3 17 rdc層 10軸鋼筋偏位7 10公分 1軸20剪力牆尺寸只有13 18公分5 1 1層 偏移 11軸4公分 12軸5公分 13軸2公分 6軸3公分 10軸6公分 e軸3公分 5 2 r 3層 脹模 6軸4公分 5軸少3公分 6個柱鋼筋偏移2公分 6 3 1層 偏移 1軸剪力牆3公分 2軸3...

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