姚桂陽
(徐州市金環(huán)公路工程有限公司)
由于鉆孔灌注樁使用的鉆孔灌注設(shè)備的不同,其相應(yīng)的施工工藝也不同,本文主要討論循環(huán)鉆機的施工工藝,具體如下:找平場地→測量并確定孔位→埋設(shè)防護(hù)桶→鉆機設(shè)備到位→鉆進(jìn)→第一次先清孔→檢測鉆洞→制作鋼筋籠→鉆孔下導(dǎo)管→二次清孔→水下混凝土澆筑→拔管→樁基成型。
2.1.1 斷樁的原因
在澆筑混凝土的過程中,在測量澆筑混凝土的表面高度時出現(xiàn)錯誤,導(dǎo)致導(dǎo)管的埋深太小以及在管道拉出時出現(xiàn)拔脫提漏的現(xiàn)象,導(dǎo)致形成夾層斷樁。特別是當(dāng)要完成鉆孔灌注樁的灌漿時,超壓不太高或檢測儀器不準(zhǔn)確時,很容易將泥漿中的混合因坍塌形成土層被誤認(rèn)為混凝土表面。因此,施工人員必須嚴(yán)格按照規(guī)定用測深錘測量孔內(nèi)混凝土的表面高度,并仔細(xì)檢查核對,確保提升導(dǎo)管時不出現(xiàn)錯誤而導(dǎo)致斷樁的形成。
2.1.2 斷樁的處理方法
(1)運用空心樁技術(shù)來處理施工過程中大直徑斷樁事故
①根據(jù)樁的直徑,在斷層上方豎立一個直徑適當(dāng)?shù)目烧郫B鋼內(nèi)模(內(nèi)模直徑大于1.5m,孔心樁壁厚應(yīng)至少大于55cm)。
②壓漿管設(shè)置在內(nèi)模的外側(cè)。首先,在其周圍填充厚度為1m的細(xì)砂墊層,然后將大小超過4cm的鵝卵石填充到樁的頂部。先用加壓水清洗,然后加壓水泥灌漿。
③硬化后,將水從內(nèi)模中抽干排出,施工人員下到孔底,去除泥污和松散的混凝土層,然后鑿毛鑿開。
④拆除鋼內(nèi)模,再用C30鋼筋混凝土填心處理為實心樁即可。
(2)用壓漿補強法處理夾層斷樁
①采用高強度水泥漿補強加固,首先鉆2~3個小孔,其作用是當(dāng)做灌漿和出漿使用,并且孔的深度通常要比缺陷處深至少1m。
②高壓水泵用于將清水壓入孔內(nèi),啟動壓力大于20pa。向缺陷中從頂部到底部噴射水流。噴管提升速度為10cm/min,轉(zhuǎn)速為20r/min。處理長度應(yīng)為缺陷處上下50cm,高壓水流將灌樁的缺陷部分切割成泥漿狀。當(dāng)切開一個孔而另一個孔溢出時,可以確定缺陷處已經(jīng)被擊通。然后換另個一孔直到全部打通位置,在所有鉆孔連通后,通過水循環(huán)從樁體排出內(nèi)部廢渣。當(dāng)所有孔中的水流變成清水時,表明完成廢渣的清洗工作。
③泵送純水泥漿,水灰比大于0.8,在入口處使用麻絮堵在鋼管四周,然后孔內(nèi)原有清水從另一個孔壓出之后,換用水灰比為0.5的水泥漿壓入。
2.2.1 短樁的原因
如果樁頭高程低于填充后的設(shè)計高程,則屬于短樁頭灌注事故。出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象其原因如下:在接近灌注結(jié)束時,漿料太稠,很難通過測深錘來判斷漿渣或者混凝土面,因此過早拉出導(dǎo)管停止灌注進(jìn)而造成短樁頭事故。另外就是在灌注混凝土?xí)r未檢測到孔壁坍塌,并且測深錘或探測探頭無法到達(dá)混凝土表面,這種情況是最危險的。有的時候灌注樁會縮短數(shù)米,本橋25-6#樁就是因為施工人員在檢測時出現(xiàn)失誤,測深錘并未達(dá)到混凝土表面最終導(dǎo)致短了60cm。
2.2.2 處理方法
出現(xiàn)短樁這種質(zhì)量缺陷在處理方面很重要,25-6#樁發(fā)現(xiàn)這種情況以后通過監(jiān)理單位以及業(yè)主同意采取接樁的方法,接澆高強度混凝土,方法就是先用高壓水把混凝土表面的泥渣和松散層沖松,然后使用吸泥機將表層的泥漿吸除干凈,然后立模板,調(diào)整模板垂直度,25-6#樁因只短了60cm在澆注時就沒有使用導(dǎo)管。對于短數(shù)米的樁,應(yīng)使用導(dǎo)管或串筒來防止混凝土發(fā)生離析的現(xiàn)象。另外,還可以在原保護(hù)筒的內(nèi)部或外部加設(shè)保護(hù)筒,將其壓入澆注完成的混凝土中,然后抽水并去除泥渣,用高壓水沖洗污泥和松散層,再用吸泥機將其吸出。如果樁頭斷了數(shù)米,為了防止?jié)仓^程中的混凝土偏析,應(yīng)另外重新下一根導(dǎo)管來灌注水下混凝土,并且接樁混凝土的強度應(yīng)至少等于或高于設(shè)計強度值,以確保樁頂高度和樁身混凝土質(zhì)量符合設(shè)計要求。
2.3.1 產(chǎn)生原因
產(chǎn)生這種缺陷一般都是因為混凝土的配合比達(dá)不到要求,或者灌注樁混凝土內(nèi)部碎石、砂子、水泥發(fā)生分離而相關(guān)技術(shù)人員未能及時發(fā)現(xiàn),最終在鉆孔灌注樁內(nèi)部產(chǎn)生空洞,嚴(yán)重的甚至?xí)饠鄻丁?/p>
2.3.2 處理方法
因混凝土離析而施工技術(shù)人員未能及時發(fā)現(xiàn),在成樁后產(chǎn)生蜂窩空洞。11-3#樁直徑1.5m經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)在距樁頂標(biāo)高1.35m的地方有空洞。在處理過程中,工程技術(shù)人員根據(jù)樁的直徑和缺陷的大小,用取芯機鉆取四個孔,鉆過缺陷處后,將清水注入每個孔中,密封并加壓,使得各孔在缺陷部分相互連通。接著用清水對缺陷部分進(jìn)行沖洗,直到洗過的水沒有渾濁和碎渣出現(xiàn)為止。然后將注漿管放入孔內(nèi),將水灰比為1的漿料注入其中一個孔中,當(dāng)另幾個孔開始排出漿料時,封閉其中2個鉆孔,只保留下一個出漿口。此時,更換水灰比為0.45的漿料進(jìn)行灌注。在出口處完成流出稠漿之后,封閉所有的出漿口,另外再加壓至0.5MPa,并穩(wěn)定30min。采用相同的方法完成其余3個孔的灌漿工作。灌漿固化后,撤去封堵,這樣操作能夠提高樁的強度,使其符合設(shè)計要求。
2.4.1 產(chǎn)生原因
在超聲波檢查時發(fā)現(xiàn),樁周圍存有缺陷,樁身成形不完整。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因孔樁護(hù)壁不好,澆筑時出現(xiàn)坍塌,還有就是因為混凝土和易性不好,不能很好的流動造成樁底沉淀物在澆筑上涌的過程中沒能順利上升,散落在樁周圍造成的。
2.4.2 處理方法
(1)進(jìn)行預(yù)控嚴(yán)格控制鉆孔樁鉆孔工藝,做好泥漿護(hù)壁,防止?jié)仓炷吝^程中,孔壁坍塌;另外從混凝土拌制與澆筑過程入手控制,控制最小水泥用量和和易性,保證混凝土沿孔壁能順利上升。
(2)針對出現(xiàn)的情況制定相應(yīng)的措施,一般采用擴孔二次澆筑也就是在原樁位把孔的直徑擴大,然后再次澆筑。還有就是鉆孔壓漿補強,方法和斷樁的補強方法基本相同。
2.5.1 鉆孔灌注樁發(fā)生偏位其原因分析
(1)施工測量人員在放樣過程中出現(xiàn)誤差,或鉆機定位不準(zhǔn)確;
(2)鉆井過程中鉆機底盤安裝不平整,或鉆機發(fā)生不均勻沉降;
(3)在鉆孔過程中,鉆桿彎曲或者接頭不直;
(4)在成孔過程中,灌注樁遇到大塊巖石或硬質(zhì)障礙物,孔洞中的土壤軟硬不均。
2.5.2 處理方法
在鉆孔之前應(yīng)認(rèn)真檢查鉆機就位情況,并認(rèn)真復(fù)核孔位,保證鉆機的鉆尖對準(zhǔn)樁孔中心線;確保鉆機底盤的平整,在鉆孔過程中需要經(jīng)常檢查;在鉆機就位前應(yīng)檢查鉆桿是否彎曲;彎曲不得使用。成孔過程中遇到障礙物不能簡單的采用加壓快速鉆進(jìn)方法,而要排去障礙物;遇到樁孔孔位的土質(zhì)一邊軟一邊硬時,鉆進(jìn)首先要慢,或者經(jīng)過有關(guān)人員同意后稍移孔位。本工程46-3#樁成樁以后檢測時發(fā)現(xiàn)該樁偏了15cm,找出的原因就是因為鉆機底盤安裝不平,技術(shù)員及監(jiān)理人員在檢查過程中馬虎沒有及時發(fā)現(xiàn)而造成的,為了不影響施工進(jìn)度經(jīng)過業(yè)主的同意從樁頂向下鑿6m然后采取接樁的形式,澆注的混凝土強度不得低于設(shè)計強度。這樣就可以保證該樁樁位滿足要求。對于偏位嚴(yán)重的樁應(yīng)采取加樁、補樁或者用沖擊錐在原位重新鉆孔澆筑混凝土。
總之,作為我們現(xiàn)一代交通工程技術(shù)人員有責(zé)任也有義務(wù)通過艱苦努力積極探索改善鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷處理的新技術(shù),新方法,在以后的交通工程建設(shè)中得到有效的發(fā)揮,為以后的橋梁工程建設(shè)作一份貢獻(xiàn)。