鉆孔灌注樁的施工要點(diǎn)及事故處理

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我國(guó)地域遼闊，地形及地貌相當(dāng)復(fù)雜，在沿海一帶尤為突出。鉆孔灌注樁在這些區(qū)域基建工程基礎(chǔ)工程中發(fā)揮了重要作用。其中，鉆孔灌注樁的水下砼灌注是成樁的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鉆孔灌注樁適用于地下水位較低的和復(fù)雜且常需護(hù)壁的地質(zhì)情況。目前，此工藝正日益完善，但往往由于工藝不當(dāng)，斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問題也時(shí)有發(fā)生。因此，運(yùn)用科學(xué)，實(shí)用的砼灌注工藝以確保工程質(zhì)量顯得極為重要。如某工程采用鉆孔灌注樁（?800,樁長(zhǎng)38.62米），共117 根，圍護(hù)采用鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁作為止水帷幕（?200， 樁長(zhǎng)13.50米）共169根，鉆孔樁數(shù)量大、樁身長(zhǎng)，施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到樁基和圍護(hù)工程質(zhì)量，關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量，因此，正確地選用科學(xué)合理的施工工藝，使鉆孔灌注樁單樁靜載試壓達(dá)到全部?jī)?yōu)良。現(xiàn)根據(jù)我近十年來工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)此工藝作以下要點(diǎn)分析：
    一、原料選擇與下料
    砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流動(dòng)性，防止堵管。一般砼初凝時(shí)間僅3~5小時(shí)，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時(shí)間約為5~7 小時(shí)，因此應(yīng)加緩凝劑，使砼初凝時(shí)間大于8小時(shí)，為了使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動(dòng)攪拌機(jī)并加入30%以上的水，然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時(shí)，可適當(dāng)控制此部分水量），最后加水到出料時(shí)間控制在60秒內(nèi)，坍落度應(yīng)控制在180+20毫米之間，砼灌注距樁頂約5米處時(shí)，坍落度控制在160~170毫米，以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑在250毫米之內(nèi)，取高值，反之取低值。
    二、選擇打樁順序
    打樁順序一般分為：由一側(cè)向單一方面打，自中間向兩個(gè)方面對(duì)稱打，自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。因此；應(yīng)結(jié)合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機(jī)的性能，工程特點(diǎn)及工期要求，經(jīng)綜合考慮予以確定，以確保樁基質(zhì)量。減少樁機(jī)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，加快打樁速度，由一側(cè)向單一方向打，樁機(jī)系單向移動(dòng)，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率高；但它會(huì)使土壤向一作技術(shù)檢灌注操作技術(shù)分為首批砼灌注與后續(xù)砼灌注及后期灌注三個(gè)過程。在前一過程中，砼灌注量與泥漿至砼面高度，砼面至孔底高度，泥漿的密度，導(dǎo)管內(nèi)徑及樁直徑有關(guān)?？讖皆酱螅着嘧⒌捻帕吭蕉唷Ｓ捎陧帕看?，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼，甚至漏斗內(nèi)還有部分砼，此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng)，這樣能使砼順利下滑至孔底，下滿后，繼續(xù)向漏斗加入砼，進(jìn)行后續(xù)灌注。在后續(xù)灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的砼下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。牽動(dòng)導(dǎo)管的作用有兩點(diǎn)：
    1、有利于后續(xù)砼的順利下落，否則砼在導(dǎo)管中存留時(shí)間稍長(zhǎng)，其流動(dòng)性能變差，與導(dǎo)管間摩擦阻力隨之增強(qiáng)，造成水泥漿緩緩流墜，而骨料都滯留在導(dǎo)管中，使砼與管壁摩擦阻力增強(qiáng)，灌注砼下落困難，導(dǎo)致斷樁。同時(shí)，由于粗骨料間有大量空隙，后續(xù)砼加入后形成的高壓氣囊，會(huì)擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水，有時(shí)還會(huì)形成蜂窩狀砼，嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。
    2、牽動(dòng)導(dǎo)管增強(qiáng)砼向四周邊擴(kuò)散，加強(qiáng)樁身與周邊地層的有效結(jié)合，增大樁體摩擦力，同時(shí)加大砼與鋼筋籠的結(jié)合力，從而提高樁基承載力。
    在砼灌注后期，由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部砼不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差。以提高其密實(shí)度。當(dāng)然在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這時(shí)提高的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。
    三、鉆孔灌注樁易產(chǎn)生的質(zhì)量問題及處理：
    1、斷樁
    斷樁一般常見于地面下1~3米不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個(gè)截面，其主要原因有：樁距過小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪力；樁身砼終凝不久，強(qiáng)度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有：〔1〕樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；〔2〕考慮打樁順序及樁架行走路線時(shí)，應(yīng)注意減少對(duì)新樁的影響；（3）采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響。斷樁檢查，在2~3 米深度內(nèi)可用木錘敲擊樁頭側(cè)面，同時(shí)用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會(huì)感到浮振。亦可用動(dòng)測(cè)法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質(zhì)量和完整程度。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上鐵箍聯(lián)接，再重新灌注砼補(bǔ)做樁身。
    2、縮頸
    縮頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管時(shí)，土體受強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓產(chǎn)生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后，這種壓力便作用到新灌注的砼樁上，使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象，拔管過快，砼量少或和易性差，使砼出管時(shí)擴(kuò)散差等。施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定砼落下情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，一般可用復(fù)打法處理。
    3、吊腳樁
    即樁底部分砼隔空或砼中混進(jìn)泥砂而形成松軟層。原因?yàn)闃堆?qiáng)度不夠，沉管時(shí)被破壞變形，水或泥砂進(jìn)入樁管，或活瓣未及時(shí)打開，處理方法：將樁管拔出糾正樁靴或?qū)⑸盎靥畛煽缀笾匦聺仓?
    4、樁靴進(jìn)水進(jìn)泥
    常發(fā)生在地下水位高或飽和和淤泥或粉砂土層中。原因?yàn)闃堆セ畎觊]合不嚴(yán)，預(yù)制樁靴被打壞或活瓣變形。處理方法：拔出樁管消除泥砂，整修樁靴活瓣，用砂回填后重打。地下水位高時(shí)，可待樁管沉至地下水位時(shí)，先灌入0.5米厚的水泥砂漿作封底，再灌1米高砼增壓，然后再繼續(xù)沉管。
    隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，建筑新技術(shù)及新工藝也不斷發(fā)現(xiàn)并完善起來。相當(dāng)多的科研人員及業(yè)內(nèi)人士非常重視鉆孔灌注樁的發(fā)展，作為對(duì)付水下施工的一把利劍，注意收集有關(guān)地質(zhì)資料及學(xué)習(xí)各種復(fù)雜的基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn)是必不可少的。在沿海地帶有許多地區(qū)采用箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)來代替樁基，在使用這種基礎(chǔ)類型必須考慮到地下潛水及承壓的分布情況和土層之間的變化，尤其是對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)歷史的深入了解，而且利用現(xiàn)代高技術(shù)的電子實(shí)驗(yàn)及檢測(cè)設(shè)備（例如電阻感應(yīng)片）來觀察土體在被開挖后的變化是極度為重要的。