人工挖孔灌注樁施工中常見的問題及質(zhì)量控制

劉 暉

近年來,在我們地區(qū)廣泛應(yīng)用人工挖孔樁做基礎(chǔ),采用人工挖孔灌注樁做基礎(chǔ),具有機具設(shè)備簡單,施工操作方便,占用施工場地小,對周圍建筑物影響小,施工質(zhì)量可靠,可全面展開施工,縮短工期,造價低等優(yōu)點。但在施工中還存在著一些問題,通過對采用人工挖孔樁基礎(chǔ)的施工中遇到的一些問題,采取特殊處理,取得了良好的效果,現(xiàn)總結(jié)如下。

1 施工前質(zhì)量管理措施

施工平面圖上應(yīng)標明樁位、編號、施工順序、水電線路和臨時設(shè)施的位置,選定機械設(shè)備、工具等。合理安排人工挖孔樁的施工順序,對減少施工難度起到重要作用,根據(jù)實際情況合理安排。在有條件的情況下,先施工比較淺的樁,后施工深一些的樁。因為一般樁愈深,施工難度相對較大,較淺的樁施工后,對上部土層的穩(wěn)定起到加固作用,也減少了深孔施工時的壓力。在含水層的土層中施工,應(yīng)先施工外圍的樁孔,這部分樁孔混凝土護壁完成后,可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土,而作為排水井,以方便其他孔位的施工,保證了樁孔的施工速度和成孔質(zhì)量。

2 安全措施

施工人員進入孔內(nèi)必須戴安全帽;使用的吊籠等應(yīng)安全可靠并配有自動卡緊保險裝置。每日開工前必須檢測井下的有毒有害氣體,并應(yīng)有足夠的安全措施。樁孔開挖深度超過10 m時,應(yīng)配有專門的送風設(shè)備向井下輸送潔凈空氣。挖出的土石方應(yīng)及時運離孔口,不得堆放在孔口四周1 m范圍內(nèi),機動車輛的通行不得對井壁的安全造成影響。施工現(xiàn)場的一切電源、電器必須嚴格接地、接零和使用漏電保護器,嚴禁一閘多用。照明應(yīng)采用安全礦燈。

3 灌注樁孔的施工與質(zhì)量控制

開孔前,根據(jù)建設(shè)單位的測量基準點和測量基線放樣定位,并復(fù)核準確。樁位應(yīng)定位放樣準確,在樁位外設(shè)置定位龍門樁。當樁凈距小于2倍樁徑且小于2.5 m時,應(yīng)采用間隔開挖。第一節(jié)井圈護壁的中心線與設(shè)計軸線的偏差不得大于20 mm;井圈頂面應(yīng)比場地高出150 mm～200 mm,壁厚比下面井壁厚度增加100 mm～150 mm。修筑鋼筋混凝土井圈護壁應(yīng)保證:護壁的厚度、配筋、混凝土強度符合設(shè)計要求;上下節(jié)護壁的搭接長度不得小于50 mm;每節(jié)護壁在當日施工完畢;護壁模板在24 h后拆除;發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時,應(yīng)及時補強以防造成事故。挖至設(shè)計標高時,孔底不應(yīng)積水,終孔后應(yīng)清理好護壁上的淤泥和孔底殘渣、積水。驗收合格后,應(yīng)立即封底和灌注樁身混凝土。

1)地下水:地下水是人工挖孔樁施工中最常見的問題,它給施工帶來許多困難。在地下水量不大時,可選用潛水泵抽水,邊抽水邊開挖,成孔后及時澆筑相應(yīng)段的混凝土護壁,然后繼續(xù)下一段的施工;水量較大時,使用水泵抽水也不易開挖時,應(yīng)從施工順序考慮,采取對周圍樁孔同時抽水,以減少開挖孔內(nèi)的涌水量,并采取交替循環(huán)施工的方法,組織安排合理,能達到很好的效果。

2)流砂:人工挖孔在開挖時,如遇細砂,粉砂層地質(zhì),流砂情況較輕時,常用的方法是縮短這一循環(huán)的開挖深度,將正常的1 m左右一段縮短為0.5 m,以減少挖層孔壁的暴露時間,及時進行護壁混凝土灌注;流砂情況較嚴重時,常用的辦法是下鋼套筒,以孔外徑為直徑,可分成3段～6段圓弧,再加上適當?shù)睦邨l,相互用螺栓或鋼筋環(huán)扣連接,在開挖0.5 m左右,即可分片將套筒裝入,深入孔底不少于0.2 m,插入上部混凝土護壁外側(cè)不小于0.5 m,安裝后即可支模澆筑護壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突出挖出后即用混凝土封閉孔底的方法,待混凝土凝結(jié)后,將孔心部位的混凝土清鑿以形成樁孔。也可將此種方法應(yīng)用到已完成的混凝土護壁的最下段,使孔位傾斜至下層護壁以外,打入漿管,壓力澆筑水泥漿,使下部土壤硬些,提高周圍及底部土壤的不透水性,以解決流砂現(xiàn)象。

3)淤泥質(zhì)土層:在遇到淤泥質(zhì)土層等軟弱土層時,一般可用方木、木模板等支擋,縮短開挖深度,并及時澆筑混凝土護壁。

4 鋼筋籠的制作與質(zhì)量控制

鋼筋籠制作嚴格按設(shè)計加工,主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離。主筋間距允許偏差±10 mm;箍筋或螺旋筋螺距允許偏差±20 mm;鋼筋籠直徑允許偏差±10 mm;鋼筋籠長度允許偏差±50 mm。加筋箍宜設(shè)在主筋外側(cè),以加強對鋼筋籠的箍子作用。鋼筋籠搬運和吊裝時,應(yīng)防止變形;安放前需再檢查孔內(nèi)的情況,以確定孔內(nèi)無塌方和沉渣;安放要對準孔位,緩慢、順直,避免碰撞孔壁,嚴禁墩籠、扭籠。注意鋼筋籠的標高,到達設(shè)計位置后應(yīng)采用吊筋、抗浮筋固定,避免鋼筋籠下沉或受混凝土上浮力的影響而上浮。焊條要有質(zhì)保單,型號要與鋼筋的性能相適應(yīng)。鋼筋保護層的厚度為無護壁時70 mm、混凝土護壁時35 mm。保護層用水泥砂漿塊制作,當無混凝土護壁時嚴禁用黏土磚或短鋼筋頭代替(磚吸水、短鋼筋頭銹蝕后會引起鋼筋籠銹蝕的連鎖反應(yīng))。墊塊每1.5 m一組,每組 3個,圓周上相距120°,每組之間呈梅花形布置。保護層的允許偏差為±10 mm。

5 樁身混凝土澆筑與質(zhì)量控制

檢查成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快灌注混凝土。在灌注混凝土前,應(yīng)進行清孔工作,要求孔壁、孔底必須清理干凈,孔底無浮渣,孔壁無松動?？椎壮猎穸葢?yīng)符合端承樁50 mm、摩擦端承樁和端承摩擦樁100 mm、摩擦樁300 mm。澆筑樁身混凝土主要應(yīng)保證其符合設(shè)計強度,要保證混凝土的均勻性、密實性,因此防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實性。澆筑前要抽干孔內(nèi)積水。當有地下水而滲水量不大時,則應(yīng)在抽除孔內(nèi)積水后,用串筒法灌注混凝土,串筒末端離孔底高度不宜大于2 m,混凝土宜采用插入式振搗器振實。如果孔內(nèi)的水抽不干,可用部分干拌混凝土混合料鋪入孔底,然后再澆筑混凝土。如果孔底水量大,確實無法采取抽水的方法解決,則應(yīng)用導管法水下灌注混凝土。對孔壁滲水不容忽視,如果滲水過多,將會影響樁身混凝土質(zhì)量。對于出水量較大的孔可用木楔打入,周圍再用防水材料封閉,或在集中漏水部分嵌入泄水管,裝上閥門,在施工樁孔時打開閥門讓水流出,澆筑樁身混凝土時再關(guān)閉,這樣也可解決其影響樁身混凝土質(zhì)量的問題。樁身混凝土的密實性,是保證混凝土達到設(shè)計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性,一般采用串流筒下料及分層振搗澆筑的方法,力求在最短的時間內(nèi)完成一個樁身混凝土澆筑,特別是在有地下壓力水情況時,要求集中足夠的混凝土短時間澆入,以便領(lǐng)先混凝土自身重量壓住水流的滲入。對于深度大于10 m的樁身下線,可依靠混凝土自身的落差形成的沖擊力及混凝土自身重量的壓力面使其密實,這部分混凝土即可不用振搗,經(jīng)檢測證明,樁身混凝土能滿足均勻性和密實性。而速度優(yōu)于采用串流筒施工,對于樁身上部混凝土澆筑要采取正常的施工方法,因為一般上部很少有地下水影響,澆筑速度不必過快,也不能采用自由下落的特殊施工方法。另外混凝土的粗骨料可選用碎石,其最大粒徑不宜大于40 mm,并不宜大于主筋凈距的1/3。混凝土坍落度不宜過大,以自拌5 cm～8 cm、預(yù)拌 10 cm～13 cm為宜,每50 cm為一層及時振搗,混凝土灌注要保持連續(xù)。混凝土有離析現(xiàn)象時嚴禁灌入樁孔。注意樁頭混凝土的標高,應(yīng)適當超出設(shè)計標高,以保證在鑿除浮漿層后,樁頭進入承臺內(nèi)50 mm～100 mm。每根樁應(yīng)有1組試塊。氣溫高于30℃時注意緩凝,氣溫低于0℃時注意抗凍。

6 成樁質(zhì)量檢驗

混凝土試塊強度的質(zhì)量檢驗和樁身動檢,樁身動檢包括大應(yīng)變和小應(yīng)變,可測出樁長、縮徑、擴徑、斷樁及可估算出混凝土強度,質(zhì)量檢驗和樁身動檢必須合格。建議有條件的按1%～2%抽樣,按慢速維持荷載法做豎向靜荷載試驗,必須滿足設(shè)計要求。

7 保證質(zhì)量的其他要點

混凝土灌注過程中必須實行旁站,全員、全過程控制,嚴格把關(guān)。在土方開挖過程中,挖掘機嚴禁碰撞樁頭鋼筋,避免影響樁身質(zhì)量。

總之,經(jīng)過以上對人工挖孔樁實施的技術(shù)控制和精心施工,只要堅持對工程極端負責的態(tài)度,達到滿足設(shè)計要求的效果,是不難實現(xiàn)的。

[1]JGJ 106-2002,建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ 79-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[4]GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范[S].

[5]李海軍,王敏澤.人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工及質(zhì)量驗收要點簡析[J].山西建筑,2009,35(3):135-136.