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鉆孔灌注樁質量通病的成因及其預防

  
評論: 更新日期:2011年03月08日

 鉆孔灌注樁可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層(如各類黏性土、砂土、碎礫石土、風化巖及多夾層的巖層)對地基進行加固處理,其對承載力的適應范圍廣(為300~20000kN),施工機具簡單,且施工過程具
  具有噪音低、對相鄰樓宇影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點,因而在基加固工程中得到廣泛地應用。但由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多,技術要求高,工藝較復雜,需要在一個較短的時間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注,無法直觀的對質量進行控制,人為因素的影響較大,若稍有疏忽,很容易出現(xiàn)一些質量病害,甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故,危及樁基工程的安全。以下從分析樁基病害的成因入手,介紹一些控制樁身質量病害的技術方法。

  1、鉆孔灌注樁常見的質量通病
  鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時候,以樁頂位置所受的壓力最大,下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實際受力狀況相反,往往是上部混凝土的強度低,中下段混凝土的強度高,若不嚴格控制,容易出現(xiàn)樁上段強度達不到質量要求的情況。除此之外,還容易出現(xiàn)縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質量缺陷,造成樁基承載力的下降,影響到工程結構的安全。

  2、影響成樁質量的原因分析
  2.1影響樁身上部強度的原因分析
  (1)按照施工規(guī)范的規(guī)定,鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥,但在實際施工過程中,很難將淤泥徹底清除,于是在澆灌第一斗混凝土進行封底施工時,孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的,先灌入的混凝土頂升于孔的上面,這樣就容易出現(xiàn)樁上段強度較低的現(xiàn)象。
  (2)澆灌混凝土時,若導管插入混凝土之內(nèi)過深,澆注速度又較快,則容易在孔體深部沉積較多的骨料,加上振搗過程所造成的混凝土的離析,也容易導致樁體上部強度較低的質量問題。
 ?。?)埋設護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鉆頭起落時碰撞引起質量問題。
 ?。?)孔壁坍陷的主要原因是土質松散,泥漿護壁不好,護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內(nèi)水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。
  (5)鉆機安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形,以至造成成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
 ?。?)清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中,未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后,待灌時間過長,致使泥漿沉積,以至造成樁底沉渣量過多。
  2.2影響其他樁身質量的原因分析
  (1)混凝土澆注施工中,若導管插入混凝土內(nèi)過淺(<1.5m),則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的,而是攤鋪式的,這時,泥漿、泥塊就容易混入混凝土中,進而影響到樁身的質量。除此之外,若設計的樁身直徑過小,則混凝土上翻時就會受到孔壁的限制,從而使樁體產(chǎn)生空洞、蜂窩缺陷。
 ?。?)鉆孔灌注樁的承載力主要表現(xiàn)為樁周摩阻力,而樁周摩阻力與孔壁形狀和護壁質量密切相關。在施工過程中,孔壁的形狀是由鉆頭旋轉速度、鉆桿下降速度和土質等因素決定的,泥漿性能(包括容重、黏度膠體率、砂率等指標)愈好、高程越高,越能保護好護壁,其樁周摩阻力愈大,但施工難度加大,費用也相應提高。
 ?。?)在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環(huán)至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過程中,施工環(huán)節(jié)多,時間長,會在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質量。靜置的時間越長,淤積的淤泥越多。
 ?。?)混凝土在水下澆灌的過程中,其流動性、初凝時間、黏聚性能會變得更差,若稍有疏忽,很容易產(chǎn)生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質量缺陷。

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