鉆孔灌注樁灌注時常遇問題預(yù)防及處理方法初探

朱新全

(山東菏澤通達(dá)交通工程監(jiān)理有限公司)

鉆孔灌注樁成樁工藝在歐洲 20世紀(jì) 40年代初期開始應(yīng)用,我國于 20世紀(jì) 50年代末期在河南開始應(yīng)用以來,隨著施工機(jī)械的不斷改進(jìn)和施工工藝的不斷進(jìn)步,樁基在橋梁建設(shè)中的運(yùn)用越來越普及,但是鉆孔灌注樁由于在地面以下或在水中施工,受各種因素影響,處理不好容易發(fā)生故障,影響工程進(jìn)展,并造成經(jīng)濟(jì)損失。因此筆者想結(jié)合十幾年的工作體會,就灌注樁灌注時易出現(xiàn)問題進(jìn)行分析,并提出預(yù)防及處理方法。

1 隔水塞卡在導(dǎo)管內(nèi)

1.1 主要原因

(1)隔水塞制作不合適:隔水塞直徑過大,在導(dǎo)管內(nèi)落不下去;隔水塞橡膠墊圈過大;隔水塞直徑過小或長度不夠,在導(dǎo)管內(nèi)翻轉(zhuǎn)卡住。

(2)導(dǎo)管加工質(zhì)量差,如導(dǎo)管加工同心度不好、變形;接頭處出現(xiàn)臺階;管內(nèi)粗糙等。

1.2 預(yù)防及處理辦法

(1)隔水塞要控制好直徑,不合適的予以更換.

(2)現(xiàn)成熟的方法是隔水塞采用塑料氣球或籃排球膽,其直徑可比導(dǎo)管內(nèi)經(jīng)小1～2cm,受混凝土擠壓后球塞可變形擠住導(dǎo)管內(nèi)壁,并可向下滑行,排擠管內(nèi)泥漿。球膽如果不被鋼筋籠掛住,一般能周轉(zhuǎn)使用。

(3)要確保導(dǎo)管質(zhì)量,不合適要予以更換,每節(jié)導(dǎo)管應(yīng)平直,其定長偏差不得超過管長的 0.5%,連接部位內(nèi)徑偏差不大于 2mm,內(nèi)徑要光滑平整,不得有破損或凹陷。

2 導(dǎo)管漏水

2.1 產(chǎn)生的原因

(1)導(dǎo)管連接處密封不好,如法蘭盤墊圈放置不平整;墊圈擠出或損壞,法蘭螺栓松動等.

(2)首批混凝土不足,未埋住導(dǎo)管下口,沖洗液從導(dǎo)管底口侵入。

(3)導(dǎo)管提升過多,埋深太小,沖洗液侵入管內(nèi)。

2.2 預(yù)防及處理方法。

(1)導(dǎo)管在灌注混凝土前應(yīng)進(jìn)行必要的水密承壓實(shí)驗(yàn)和接頭抗拉實(shí)驗(yàn),嚴(yán)格檢查接頭是否嚴(yán)密,焊接是否有破裂,及時及早地進(jìn)行修補(bǔ)。

(2)發(fā)生事故,若孔內(nèi)灌入混凝土量為少量,則可拔出導(dǎo)管,清除灌入的混凝土方可澆注;若灌入混凝土較多時,應(yīng)暫停灌注,下一個比原孔徑小一級的鉆頭鉆進(jìn)至一定深度起鉆,用高壓水將混凝土面沖洗干凈,并將沉渣吸出,將導(dǎo)管下至中間小孔內(nèi)恢復(fù)灌注。

3 堵管(混凝土在導(dǎo)管內(nèi)出不去)

3.1 產(chǎn)生的原因

(1)混凝土配比不合理:混凝土配合比不符合要求,水灰比過小,塌落度過低,流動性差;粗骨料粒徑超出規(guī)定要求;運(yùn)輸或等待時間過長使混凝土嚴(yán)重離析

(2)灌注時間過長導(dǎo)致混凝土表面混凝土已初凝。

(3)由于水泥結(jié)塊或者在冬季施工中因集料含水量大而凍結(jié)成塊,攪拌時沒有將結(jié)塊打開,使結(jié)塊卡在導(dǎo)管內(nèi)。

(4)導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水未及時發(fā)現(xiàn),造成混凝土嚴(yán)重稀釋,水泥漿和砂石分離。

(5)冬季在零度以下作業(yè)時,管內(nèi)會形成一層堅(jiān)硬的混凝土凍結(jié)圈,使混凝土在管內(nèi)堵塞。

3.2 預(yù)防及處理方法

(1)控制好施工配合比,集料最大粒徑應(yīng)不大于導(dǎo)管內(nèi)經(jīng)的 1/6～1/8,以及鋼筋凈距的 1/4,同時不大于 40mm。

(2)拌和前要檢查水泥是否結(jié)塊,如果在冬季施工,拌和前還應(yīng)將細(xì)集料過篩,以免結(jié)塊造成堵管,控制混凝土的塌落度在 18～22cm范圍內(nèi),混凝土拌合物應(yīng)有良好的和易性,在運(yùn)輸和灌注過程中,混凝土不應(yīng)有離析泌水現(xiàn)象。

(3)各施工步驟明確分工,協(xié)調(diào)工作,確?；炷吝B續(xù)灌注,電路水路必須經(jīng)過嚴(yán)格檢查過關(guān),盡量減少灌注時間。避免混凝土表層初凝。

(4)堵管發(fā)生后上下提動搗管或振搗,使導(dǎo)管疏通;若無效,提出導(dǎo)管進(jìn)行清理后,重新插入混凝土內(nèi)足夠深度,用潛水泵或空氣吸泥機(jī),將管內(nèi)泥漿、浮漿、雜物等吸除干凈,恢復(fù)灌注。

(5)冬季施工可用噴燈或其他方法給導(dǎo)管加溫或保溫。

4 坍 孔

4.1 產(chǎn)生原因

(1)護(hù)筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低。

(2)在潮汐河流中漲潮時,孔內(nèi)水位差大,不能保持原有靜水壓力。

(3)護(hù)筒周圍堆放重物和機(jī)械振動等。

4.2 處理及預(yù)防措施

(1)保持或加大水頭,移開重物,排除振動等,以防止繼續(xù)坍孔。

(2)用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土,如不繼續(xù)坍孔,可恢復(fù)正常灌注。

(3)如坍孔仍不停止,坍塌部位較深,宜將導(dǎo)管拔出,將混凝土鉆開抓出,鋼筋拔出,用粘土摻砂礫回填,沉完時機(jī)成熟后,重新鉆孔成樁。

5 鋼筋籠錯位

5.1 產(chǎn)生原因

(1)鋼筋籠下落:主要發(fā)生在使用半樁長的鋼筋籠的樁孔內(nèi),由于鋼筋籠下放時操作不慎,孔口未將鋼筋籠固定,下導(dǎo)管時掛住鋼筋籠等。

(2)鋼筋籠上浮:灌注混凝土面接近鋼筋籠底口時,灌注快,沖擊力大;提升導(dǎo)管時將鋼筋籠掛起。

(3)鋼筋籠中心偏位、灌注后鋼筋保護(hù)層超限。

5.2 預(yù)防及處理辦法

(1)當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠部底部 3m至高于鋼筋籠底 1m之間,且混凝土表面在鋼筋籠底口上下 1m之間,應(yīng)放慢混凝土灌注速度。

(2)從鋼筋籠自身的結(jié)構(gòu)及定位方式上采取措施,適當(dāng)?shù)臏p少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量 ,減少混凝土向上的頂托力,鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒頂上,在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的1～2道加強(qiáng)環(huán)形筋,并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠底部,實(shí)踐證明對于克服鋼筋籠上浮是行之有效的。

(3)鋼筋籠焊接時要上下對正,鋼筋定位器或混凝土保護(hù)快數(shù)量要足夠。圖紙?jiān)O(shè)計的保護(hù)層定位筋實(shí)際應(yīng)用中作用不大,大廣高速松遼段高速公路統(tǒng)一采用5cm寬、3mm厚鋼板代替定位筋效果良好,另外可在護(hù)筒內(nèi)壁四周置 4根直徑60mm或80mm鋼管,頂部焊于護(hù)筒口上,對防止鋼筋籠偏位、樁頭混凝土漏筋是行之有效的措施。

6 斷 樁

6.1 產(chǎn)生的原因

以上所述的導(dǎo)管漏水,堵管、坍孔處理不及時或處理不當(dāng),便形成斷樁。

6.2 斷樁的處理方法

(1)斷樁后如果能夠提出鋼筋籠,可迅速將其提出孔外,然后用沖擊鉆重新鉆孔,清孔后下鋼筋籠,再重新灌注混凝土。

(2)若斷樁位置處于距地表 10m以下處,且混凝土已終凝,可使用直徑略小于鋼筋籠內(nèi)徑的沖擊鉆在原樁位沖擊鉆孔至鋼筋籠底口以下 1m處,然后往孔內(nèi)投適當(dāng)炸藥,待鋼筋籠松動后整體吊出或一根根吊出。然后再進(jìn)行二次擴(kuò)孔至設(shè)計直徑,清孔后重新灌注混凝土。

(3)若斷樁位置處于距地表 5m以內(nèi)地質(zhì)條件良好時,可用人工挖孔,砂漿或同標(biāo)號混凝土護(hù)壁,挖至斷樁位置,將泥漿或摻雜泥漿的混凝土清除,露出良好的混凝土并鑿毛,將鋼筋上的泥漿清除干凈后澆筑混凝土。

(4)若斷樁位置在地表 5m以下,10m以內(nèi),且距地表5m以內(nèi)但地質(zhì)條件不良時(如摻水等),可采用在井點(diǎn)降水的前提下,將此樁徑略大的混凝土管或鋼管一節(jié)節(jié)接起來,直到沉到斷樁位置以下 0.5m處。清除泥漿及摻雜泥漿的混凝土,露出良好的混凝土面并鑿毛,將鋼筋上的泥漿清除干凈后澆筑混凝土。

7 結(jié)束語

鉆孔灌注樁屬地下隱蔽工程,情況復(fù)雜,施工中一定要嚴(yán)格控制好混凝土的配合比,科學(xué)組織,按操作規(guī)程施工,使混凝土有良好的和易性和流動性,灌注過程連續(xù),快速,避免埋下質(zhì)量事故的隱患,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

[1] 沈得漢.排擠土灌注樁的施工[M].樁基施工手冊.

[2] 李長娥.鉆孔灌注樁斷樁預(yù)防及處理方法[J].學(xué)問·下半月,2009,(2).

[3] 公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)[M].人民交通出版社,2008.