116鑽孔灌注樁在橋梁施工中的通病及防範

2022-11-23 11:27:02 字數 2443 閱讀 9568

章建剛濮朝政黃鑫隆(浙江紹興)

鑽孔灌注樁是橋梁基礎工程中廣泛應用的一種基礎形式,具有適應性強、施工操作簡單、裝置投入不大等優點。但因其施工大部分在地下或水下進行,施工過程無法直接觀察,成樁後也不能進行直接開挖驗收,又是最易出現質量問題的一種基礎形式。本文簡要分析鑽孔灌注樁施工過程中可能存在的幾種質量問題以及相應的防範措施,旨在為類似工程提供借鑑。

一、孔壁坍塌及故障處理

由於土壤的持力層發生變化等原因,會出現因漏水、漏漿等導致的孔壁坍塌的質量事故。鑽進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,出渣量顯著增加而不見進尺,鑽機負荷顯著增加等,則表示有孔壁坍陷跡象。

處理措施:①埋設灌注樁護筒時,坑地與四周選用最佳含水量的黏土分層夯實,保持護筒安裝垂直,在護筒適當高度開孔,使護筒內保持1.0~1.

5公尺的水頭高度;②當發現地基有地下水時,應密切注意是否夾有不透水層。當下層的承壓地下水的水頭比下層的地下水位高時,必須保持足夠的泥水壓力,在施工前的地質情況勘測中,一定要求給出地下水的壓力、出水量、水流方向等要素條件;③泥漿比重以1.02~1.

10左右為宜。另外,在成孔時,如遇礫石層等土層產生大量漏漿時,應考慮是否改成其他施工方法;④當中斷成孔作業時,要著重監視漏水、跑漿的情況;⑤吊入鋼筋骨架時應對準鑽孔中心豎直插入;⑥發生孔口坍塌,立即拆除護筒並回填鑽孔,重新埋設護筒再鑽;⑦如發生孔內坍塌,判明坍塌位置,回填砂或黏土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1~2公尺,如坍孔嚴重時應全部回填,待回填物沉積密實後,再進行鑽進。為避免此類問題發生,施工中要求施工人員嚴格按施工規範進行施工,塌孔的樁孔應及時回填,當地層呈現穩定狀態後,應適當停置3~5天後再度施工為宜。

二、縮頸和擴孔

①縮頸是鑽孔灌注樁最常見的質量問題,主要由於樁周土體在樁體澆注過程中產生的膨脹造成。措施:採用優質泥漿,降低失水量。

成孔時,應加大幫浦量,加快成孔速度。另外,可用捲揚機吊住鑽錘上下,左右反覆掃孔擴大孔徑,直到縮孔部位達到設計孔徑為止。

②擴孔時孔壁坍塌而造成的結果,各種鑽孔方法均可能發生。若因孔內區域性發生坍塌而擴孔,鑽孔仍能達到設計深度則不必處理,只是混凝土灌注量大大增加;若因擴張後繼續坍塌影響鑽進,應按坍孔事故處理。

三、鋼筋籠上浮

用全套管法成孔後,在澆築混凝土時,有時鋼筋籠會發生上浮,其原因及相應對策如下:

①套管底部內壁粘附砂漿或土粒,由於管的變形,使內壁產生凹凸不平,在拔出套管時,將鋼筋籠帶上來。此時,應注意在成孔前,必須首先檢查最下部的套管內壁,當堆積大量粘著物時,一定要及時清理。如確認有變形,必須進行修補,待成孔結束時,可用張大錘式抓斗,使其反覆公升降幾次,以敲掉殘餘在管內壁上的土砂,確保孔底水平。

②當鋼筋籠的外徑及套管內壁之間的間隙太小,有時套管內壁與箍筋之間夾有粗骨料時,會發生鋼筋上浮現象。措施是使箍筋與套管內壁之間的間隙大於粗骨料最大尺寸的2倍。

③鋼筋籠自身彎曲,鋼筋籠之間的接點不好、彎曲,箍筋變形脫落,套管傾斜等,使得鋼筋與套管內壁的接觸過於緊密時,也會造成鋼筋籠上浮。措施:⑴適當減少鋼筋籠下端的箍筋數量;⑵鋼筋籠上端焊固在護筒上可以承受部分託頂力;⑶孔底設定直徑不少於主筋的1~2道加強環形筋,並以適當數量的牽引筋牢固地焊接於鋼筋籠底部。

④由於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的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出後將以一定的速度向上頂公升,同時也帶動鋼筋籠上公升。措施:立即停止灌注混凝土,並準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高,提公升導管後再進行澆注。

⑤鋼筋籠放置初始位置過高,混凝土流動性過小,導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上公升。鋼筋籠初始位置應定位準確,並與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小,建議使用緩凝劑,粉煤灰等增加混凝土的流動性,混凝土接近籠時,控制導管埋深在1.

5~2.0公尺。

四、樁底沉渣量過多

清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環節,通過清孔應盡可能地使樁孔中的沉渣全部清除,使混凝土與岩基結合完好,提高樁基的承載力。

施工中發生樁底沉渣的主要原因及處理措施如下:

①樁底沉渣過多主要由於施工中違反操作規定,清孔不乾淨或未進行二次清孔造成的;施工中應保證灌注樁成孔後,鑽頭提高孔底10~20厘公尺,保持慢速空轉,維持迴圈清孔時間不少於30分鐘,然後將錘式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。

②當使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時,樁底的沉渣浮起困難,沉渣將堆積在樁底,影響樁與地基的結合。工程中需採用效能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不能用清水進行置換。

③鋼筋籠吊放過程中,如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位,將會發生碰撞孔壁的事故,孔壁的泥土會坍落在樁底;因此,鋼筋籠吊放時,務使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。

④清孔時應注意:不論採用哪種清孔方法,在清孔排渣時,必須注意保持孔內水頭,防止坍孔。

⑤清孔後,待灌時間過長,致使泥漿沉積。開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為30~40公釐,應有足夠的混凝土儲備量,使導管一次埋入混凝土面以下1.0公尺以上,以利用混凝土的巨大衝擊力,達到清除孔底沉渣的目的。

**:建築時報

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