鉆孔灌注樁沉淀層問題

張昌盛

中冶沈勘工程技術(shù)有限公司，北京 110016

0 引言

在鉆孔灌注樁的施工過程中往往會遇到如下一些問題：斜孔、坍孔、導(dǎo)管漏水及沉淀層超標(biāo)等，這些問題的存在會直接影響灌注樁的質(zhì)量。本文就其中的沉淀層問題進(jìn)行分析，沉淀層的形成一般分三個(gè)階段，每個(gè)階段沉淀層的形成原因是不同的，同時(shí)控制其方法也是不同的。就沉淀層的定義而言，工程上往往將其定義為：1）灌注混凝土前的沉淀層指的是粘土、砂土等與水的混合物，具有一定的流塑性；2）灌注混凝土中和后的沉淀層指的是灌注混凝土前的混合物與砂漿混合之后的產(chǎn)物，也具有一定的流塑性，但是會差于灌注混凝土前混合物的流塑性。實(shí)際工程中，沉淀層具有不可見性以及控制難度系數(shù)大等問題，所以需要十分注重對其的控制，以便提高施工質(zhì)量。

1 沉淀層的形成

實(shí)際工程中，沉淀層的形成在灌注混凝土過程中主要分為三個(gè)階段，即前、中、后三個(gè)階段。以下就各階段沉淀層的形成進(jìn)行一一分析。

1.1 灌注混凝土前的沉淀層

施工中，在樁孔打好后需要進(jìn)行鋼筋籠的安裝過程，在這個(gè)過程中孔內(nèi)部的泥漿處于靜止?fàn)顟B(tài)，使得泥漿中的大部分懸浮顆粒離析而下沉，便形成了沉淀層。就沉淀層的厚度控制而言，對于摩擦樁，需要將沉淀層控制在不大于0.4-0.6D 范圍內(nèi)，其中D 代表樁的設(shè)計(jì)直徑；對于支承樁，則需要將沉淀層控制在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)，一般為5-10cm。研究數(shù)據(jù)表明：沉淀層的厚度與清孔后的時(shí)間并不是正比關(guān)系，但是沉淀層的厚度會隨著時(shí)間的變長而相應(yīng)的增加?？紤]到實(shí)際工程中沉淀層的厚度會直接影響樁底的承載力，所以必須嚴(yán)格控制其厚度。

1.2 灌注混凝土中的沉淀層

該階段沉淀層的形成過程如下：灌入混凝士時(shí)，在孔內(nèi)會產(chǎn)生一定量的高壓水流，使得原本的沉淀層被沖散，而殘留于孔底部的沉淀物會與灌入的砂漿融合，形成混合物，隨著這些混合物的不斷上升，便形成了沉淀層。研究表明，該階段的沉淀層厚度往往會受到以下因素的影響，即泥漿的相對密度；灌注混凝土前的孔底沉淀層的厚度；砂漿的含量；灌注的速度。

1.3 灌注混凝土后的沉淀層

其形成是在樁澆筑完成后，待混凝土的強(qiáng)度基本上達(dá)到預(yù)定值時(shí)，在灌注樁的頂部會產(chǎn)生一定量的沉淀物。研究數(shù)據(jù)表明，該階段的沉淀層厚度往往與末批混凝土料的計(jì)算有關(guān)。在實(shí)際工程中，必須對這些沉淀層進(jìn)行處理，因?yàn)槠淠軌蛑苯佑绊憳兜恼w承載能力和抗彎矩能力。

2 各階段沉淀層的控制措施

2.1 灌注混凝土前的沉淀層控制措施

測量該階段的沉淀層厚度一般有兩種方法，即：1）采用取樣盒進(jìn)行量測；2）采用測錘法測量，需要注意的是：測量的起點(diǎn)是倒錐形1/2 高度處?？梢詮娜缦聨讉€(gè)方面對沉淀層厚度進(jìn)行控制：

（1）盡量縮短混凝土灌注前的準(zhǔn)備工作時(shí)間，比如：采用擠壓焊來焊接鋼筋籠等；

（2）對沉淀層厚度進(jìn)行多次測定，并取平均值；

（3）在進(jìn)行清孔這一環(huán)節(jié)時(shí)，需要采用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行置換；

（4）施工過程中一旦沉淀層厚度超標(biāo)，則需要進(jìn)行二次清孔，即利用高壓水對沉淀層進(jìn)行沖擊，進(jìn)而降低沉淀層的厚度。

2.2 灌注混凝土中的沉淀層控制措施

該階段沉淀層的存在可能會導(dǎo)致斷樁、夾泥樁以及夾砂樁等現(xiàn)象，就控制措施而言，可以從如下幾個(gè)方面著手：

1）在進(jìn)行灌注時(shí)，應(yīng)該保證施工的連續(xù)性，盡量避免澆筑出現(xiàn)停頓現(xiàn)象；

2）可以適當(dāng)?shù)卦黾拥谝话辶仙皾{和混凝土的含量，這樣不僅能夠在一定程度上提高混凝土的流動性，同時(shí)還能處理導(dǎo)管在砂漿中的“假脫空”現(xiàn)象。

3）采用更為合理的混凝土配合比，一方面可以保證混凝土的自身強(qiáng)度，另一方面也能夠讓其具有更好的和易性；

4）在準(zhǔn)備灌注混凝土?xí)r，可以添加一定量的緩凝劑，進(jìn)而延長混凝土的初凝時(shí)間，因?yàn)楫?dāng)混凝土的緩凝時(shí)間長于混凝土的澆筑時(shí)間，便能夠減少沉淀層的形成；

5）在施工的過程中，應(yīng)該時(shí)刻監(jiān)測孔內(nèi)的含水量，避免因?yàn)樗牟蛔愣鴮?dǎo)致塌孔現(xiàn)象，造成更多的沉淀物。

2.3 灌注混凝土后的沉淀層控制措施

具體的控制措施如下：

1）在進(jìn)行末板料的澆灌工程之前，應(yīng)該對混凝土面的標(biāo)高進(jìn)行測量，監(jiān)測其是否符合施工要求，同時(shí)嚴(yán)格按照工程規(guī)范進(jìn)行澆筑；

2）當(dāng)澆筑工程完成時(shí)，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理處理，清理掉沉淀層中的泥漿、夾泥等；

3）當(dāng)混凝土自身強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)（具體程度應(yīng)該根據(jù)具體工程而言），可以采用空壓機(jī)來處理沉淀層的最下層。

在實(shí)際工程中，就如何更好地控制沉淀層的厚度一直是個(gè)問題，其能夠體現(xiàn)—個(gè)施工單位的施工能力以及管理水平，所以在進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)時(shí)刻關(guān)注沉淀層的厚度，并對其進(jìn)行控制，以達(dá)到規(guī)范要求。

2.4 施工過程中進(jìn)行清孔操作時(shí)的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行清孔操作時(shí)，應(yīng)該注重以下幾個(gè)方面：

1）根據(jù)具體的要求，選擇合理的方法和設(shè)備；

2）在利用抽漿清孔法進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)保護(hù)好孔內(nèi)流水頭，防止孔的坍塌；

3）清孔完成后，應(yīng)該分別從孔口、孔中部以及孔底部進(jìn)行提取泥漿處理等。

4 結(jié)論

雖然鉆孔灌注樁在橋梁建設(shè)上具有一定的優(yōu)越性，但是在施工過程中依然會出現(xiàn)一些問題。對于這些問題應(yīng)該及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，以便可以在第一時(shí)間根據(jù)實(shí)際的情況、采取相應(yīng)的處理方法，來解決這些問題，確保鉆孔樁的質(zhì)量。總之，在施工的過程中，應(yīng)該控制好各個(gè)環(huán)節(jié)，確保工程的整體質(zhì)量。

[1]陳懷任，韓德龍.淺談鉆孔灌注樁沉淀層成因、危害及控制[J].黑龍江交通科技，2008(4).

[2]誠，呂永強(qiáng).談鉆孔灌注樁沉淀層控制經(jīng)驗(yàn)[J].森林工程，2000(3).