論電站廠房基礎(chǔ)混凝土灌注樁施工

摘 要：作為建筑工程基本承重構(gòu)件，混凝土灌注樁是影響電站廠房施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于灌注樁工程具有隱蔽性，給保證和判斷混凝土灌注樁施工質(zhì)量帶來了不小的困難。本文根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了提高混凝土灌注樁施工質(zhì)量的核心技術(shù)問題，希望給行業(yè)相關(guān)人員一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：電站；混凝土；灌注樁

1 引 言

隨著電力發(fā)展步伐的加快，電站建設(shè)規(guī)模也越來越大，其施工質(zhì)量也成為人們關(guān)注的問題。在電站廠房工程施工過程中，鋼筋混凝土灌注樁是其承載樁基礎(chǔ)重力，也是電站廠房豎向承載力的重要支柱，其影響力不容忽視。

2 灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作

每個建筑項目在施工之前，都需要做好充足的準(zhǔn)備工作，電站廠房基礎(chǔ)混凝土灌注樁的施工也是如此，無論使用哪種方式進(jìn)行灌注，其準(zhǔn)備工作都是必不可少的。

（1）確定成孔施工先后順序?；炷凉嘧兜氖┕し绞接泻芏喾N，方式不同，樁基成孔施工順序也有所差異。例如：錘擊或震動打樁法而成的沉管灌注樁，其成孔時對周邊的土質(zhì)環(huán)境會有擠密作用，因此為了防止樁基對周邊的土壤產(chǎn)生擠壓，改變土體結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，從而影響樁基礎(chǔ)的安全穩(wěn)定性能，所以在實(shí)際操作過程中，都需要間隔一到二個樁位。而鉆孔灌注樁在使用機(jī)械擴(kuò)孔時則不會產(chǎn)生這種狀況，因此使用這類機(jī)械成孔時，施工順序一般根據(jù)鉆機(jī)行走的順序來確定。

（2）制作鋼筋籠。制作鋼筋籠時，要求主筋環(huán)向布局均勻，箍筋的直徑、間距以及主筋的保護(hù)層、加勁箍的間距等都需要符合設(shè)計要求。箍筋和主筋之間一般采用點(diǎn)焊。分段制作鋼筋籠時，其接頭應(yīng)遵守相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并使用焊接。鋼筋籠吊放入孔時，不得碰撞到孔壁。

（3）配制混凝土。配制混凝土所用的原料與性能一定要甄別使用?？蛇x用卵石或碎石作為混凝土灌注樁的粗骨料，其最大粒不得大于鋼筋凈距，對于沉管灌注樁不得大于50mm；對于素混凝土樁，不得大于樁徑的25%，一般不應(yīng)該大于70mm。

3 混凝土灌注樁基礎(chǔ)缺陷及防治措施

3.1 人工挖孔樁樁身混凝土強(qiáng)度不足

造成這一缺陷的主要原因是混凝土孔內(nèi)存在積水，積水會稀釋混凝土的砂漿，造成砂石下沉，進(jìn)而對樁身混凝土的強(qiáng)度造成嚴(yán)重的破壞。

防治這一問題的主要措施有兩個：①對于一些水位低、水量小的樁孔，包括一些孔內(nèi)存在地下水的樁孔，在澆搗時，對于水位以下的部分，要對混凝土的配合比進(jìn)行調(diào)整，并對其進(jìn)行攪勻，將其孔內(nèi)的水抽干；②對一些水位高、水量較大的樁孔的處理，必須對水位以下的混凝土按照一定的比例配合，并使用導(dǎo)管灌注的方法進(jìn)行灌注，水位之上，必須要將孔內(nèi)的水抽干，可以采用簡單的串筒澆搗的方式，并將表面的浮漿以及沉漿清理干凈。

3.2 混凝土樁底地基承載力不足

原因：樁端缺乏持力層的支撐。

防治措施：混凝土樁底地基承載力不足這一情況通常會在地形較為復(fù)雜的地帶出現(xiàn)，一般在復(fù)雜的地層中要做好取芯檢驗(yàn)的工作，但有的地層也存在不能取芯的現(xiàn)象，這時就要將鄰近的取芯情況與鉆速、泥漿返上的巖屑以及鉆進(jìn)的情況還有工程的地質(zhì)資料結(jié)合起來進(jìn)行分析，作為參照。

3.3 縮徑（孔徑小于設(shè)計孔徑）

原因：塑性土膨脹。

防治措施：成孔時，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹，如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

3.4 樁底沉渣量過大

原因：檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。

防治措施：①認(rèn)真檢查，采用正確的測繩與測錘；②一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥漿性能，延長清孔時間等進(jìn)行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，應(yīng)進(jìn)行二次清孔。二次清孔可利用導(dǎo)管進(jìn)行，準(zhǔn)備一個清孔接頭，一頭可接導(dǎo)管，一頭接膠管，在導(dǎo)管下完后，提離孔底0.4m，在膠管上接上泥漿泵直接進(jìn)行泥漿循環(huán)。二次清孔優(yōu)點(diǎn)：及時有效保證樁底干凈。

3.5 鋼筋籠上浮

原因：①當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時，由于澆注的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上??；②由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。

防治措施：

（1）灌注混凝土過程中，應(yīng)隨時掌握混凝土澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時，應(yīng)及時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上；

（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時，應(yīng)立即停止?jié)沧?，并?zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。

3.6 混凝土斷樁與夾泥層的問題

原因：出現(xiàn)夾泥層是由于混凝土在攪拌時泥漿過于稠密，澆筑混凝土?xí)r就會產(chǎn)生一定的阻力，就會出現(xiàn)泥漿的比重大而且也會有較大的泥塊存在的問題，因而往往會導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞以及流動不暢等問題，導(dǎo)管被泥漿堵塞，最后只能采取對導(dǎo)管進(jìn)行上下振擊的方法，但是如果混凝土流出時的力量較大，就會通過導(dǎo)管內(nèi)泥漿最薄弱的地方流出，從而將泥漿留在混凝土樁內(nèi)，造成夾泥層的問題，另外，導(dǎo)管漏水或者導(dǎo)管提漏而二次下球也會造成夾泥層的現(xiàn)象或者使混凝土出現(xiàn)斷樁的事故。斷樁，由于在混凝土澆筑時所用的時間過長，使混凝土的上層部分形成硬殼，并且隨著時間的不斷增長，混凝土表面的沉積物越多，進(jìn)而會對混凝土澆筑時造成極大的困難，會出現(xiàn)導(dǎo)管拔不出來或者導(dǎo)管堵塞的現(xiàn)象，然后引發(fā)斷樁事故的發(fā)生。

防治方法：對夾泥層以及斷層的防治主要有四個方面：①對樁孔的清理工作進(jìn)行認(rèn)真的對待，避免孔壁出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象；②對混凝土澆筑的速度要盡可能的提高；③嚴(yán)格地遵守混凝土施工操作規(guī)范，對導(dǎo)管的提升要做得準(zhǔn)確而且可靠，在對混凝土進(jìn)行灌注的過程中要對導(dǎo)管的埋深進(jìn)行隨時的測量；④灌注水下混凝土前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。

3.7 其他特殊情況處理

（1）塌孔處理。當(dāng)孔口坍塌不嚴(yán)重時，在塌孔處周圍布置1排鋼管，外側(cè)用黏土袋封堵，然后用摻水泥黏土進(jìn)行回填，待達(dá)到一定強(qiáng)度后方可鉆孔。當(dāng)塌孔較嚴(yán)重時則采用黏土、水泥、碎石將孔全部填滿、壓實(shí)，24h后重新開孔。

（2）特殊地層鉆孔糾偏。由于電站基礎(chǔ)地質(zhì)條件復(fù)雜，在防滲墻施工時塌槽塌孔嚴(yán)重，防滲墻超澆混凝土量大，造成半邊為混凝土半邊為砂層的樁孔，極易出現(xiàn)孔斜。此類孔的糾偏方法是向孔內(nèi)回填砂卵石，之后繼續(xù)鉆進(jìn)成孔。

（3）埋鉆頭處理。對于埋入孔內(nèi)的鉆頭，在采用各種措施后仍無法取出鉆頭時，則在原樁附近進(jìn)行補(bǔ)樁，并對原樁孔進(jìn)行回填、灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理。

（4）承壓水處理

廠房基礎(chǔ)地下水位高，承壓水頭大，局部達(dá)20117m，對成孔極為不利。對此主要采取了管井、減壓井、挖深坑降水等措施，有的則把樁位處用砂礫料回填抬高，然后再進(jìn)行鉆孔施工。

（5）堵管處理

在每一灌注層壓漿時，若有1根出現(xiàn)堵管，灌注漿液耗灰量按單根管2t控制。如果同一灌漿層的2根管均被堵時，下一層灌注則按4t以上的耗灰量進(jìn)行控制。

4 對樁身混凝土質(zhì)量的判定

抽芯與靜載能夠?qū)渡砘炷恋馁|(zhì)量進(jìn)行較為準(zhǔn)確的判定，但是抽芯與靜載也存在一些問題。例如，判定耗費(fèi)的時間長而且花費(fèi)的費(fèi)用也較高等，而且抽芯與靜載本身就具有損傷性，因此在對樁身混凝土的質(zhì)量判定時往往采用動測法，但是由于動測發(fā)自身的局限性，使之測出的結(jié)果只能在驗(yàn)收時作為參考，不能作為驗(yàn)收樁基工程完工的依據(jù)。因此，對樁身混凝土的質(zhì)量不能僅僅依靠這些方法，還要根據(jù)混凝土施工單位的素質(zhì)，并對實(shí)際的施工情況和施工的記錄進(jìn)行詳盡地掌握與控制。主要通過以下幾方面對實(shí)際的施工情況和施工記錄進(jìn)行掌握：

（1）對混凝土的施工單位以及進(jìn)行施工的工作人員進(jìn)行審查，對實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)充分地了解。

（2）對混凝土施工過程中采用的施工工藝進(jìn)行審查，了解其是否能與實(shí)際的施工情況相符合，并對施工中采取的質(zhì)量保證的措施進(jìn)行審查。例如，在挖孔樁水位高，水量大的情況下是否采用了水下導(dǎo)管灌注法與水下混凝土配合比，倘若沒有，要根據(jù)出水量的大小以及澆搗的方法推斷出混凝土產(chǎn)生的問題等。

（3）混凝土施工單位要認(rèn)真地對施工情況（成孔與灌注）進(jìn)行記錄，以便從記錄中分析出設(shè)備機(jī)械內(nèi)存在的故障以及孔內(nèi)出現(xiàn)的異常情況等。

總而言之，對樁身混凝土質(zhì)量的判定不僅要依靠各種方法進(jìn)行測定，還要對施工的實(shí)際情況與現(xiàn)場的施工記錄進(jìn)行掌握，這樣才能真正準(zhǔn)確地判定樁身混凝土的質(zhì)量。

5 結(jié) 語

綜上所述，地基承載力保證是混凝土灌注樁質(zhì)量保證核心環(huán)節(jié)?？茖W(xué)、合理的電站廠房基礎(chǔ)混凝土灌注樁施工工藝能夠極大避免了施工過程中存在的各類問題，大大提高了廠房的建筑質(zhì)量。

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作者簡介：郝又文（1980-），男，本科，工程師，主要從事工業(yè)與民用建筑設(shè)計工作。