??????? 五、 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔
??????? 清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鉆孔樁工程質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。因此,對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標:粘度測定17~20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行.配合比設計。
??????? 灌注樁成孔至設計標高,應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10~1.20,測得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后,應立即進行水下混凝土的灌注工作。
??????? 六、水下混凝土施工
??????? 鉆孔灌注樁水下混凝土施工易出現(xiàn)的問題有:1)、導管接送嚴重漏水,造成斷樁。發(fā)生這種故障的后果非常嚴重,進水,使混凝土形成松散層次或囊體,出現(xiàn)浮漿夾層造成斷樁,嚴重影響混凝土質(zhì)量,導致廢樁重做。2)、導管輕微漏水、導管埋入混凝土太深,混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素,可能造成導管的堵塞,導致澆注中斷,若重新灌注澆注時,則混凝土內(nèi)存在浮漿夾層,造成斷樁。3)、護筒外壁冒水,引起地基下沉,護筒傾斜和位移,使樁孔偏斜,無法施工。4)、孔壁坍塌。施工中發(fā)生孔壁坍塌,往往都有前兆。有時是排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,有時護筒內(nèi)的水位突然下隆,這都是塌孔的跡象。
????????????? 如果上述問題出現(xiàn),勢必增加工程投資,又拖延工期,工程質(zhì)量也很難達到預期的目標。??
?????????? 我們采取了如下施工方法和措施控制施工質(zhì)量:
??????? 1)為防止導管接頭與導管漏水,施工中我們通過嚴格的事前、事中、事后控制,保證導管制作及具備以下條件: (1)足夠的抗拉強度,能承受其自重和盛滿混凝土的重量。(2)各節(jié)的安裝接頭所用的膠熱及法蘭的對接位置,預先試拼并作好標記,按插導管時須按試拼時的狀態(tài)對號攔裝,所有的法蘭盤接頭均須墊入5~7毫米厚的橡膠墊圈,安放時須對正放平,擰緊螺栓,嚴防漏水。(3)內(nèi)徑應一致,其誤差應小于±2毫米,內(nèi)壁須光滑無阻,組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗。(4)最下端一節(jié)導管長度要長一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤,以便在混凝土內(nèi)。每節(jié)導管的長度要整齊統(tǒng)一,便于丈量長度,并作出標記和記錄。(5)導管使用前做好水密性試驗。導管不要埋入混凝土過深,嚴格控制混凝土配合比、和易性等技術指標。
???????? 2)為預防孔壁坍塌,我們采用了維持護筒水位簡外水位高出1.3~1.4米,操作中避免碰撞孔壁,并隨時注意控制泥漿的和比重。
???????? 3)為保證施工質(zhì)量,水下混凝土的配合比選用要比設計強度高20%左右,坍塌度宜采用18~22厘米。
???????? 4)混凝土自拌合機出料至灌注時不宜超過30分鐘,施工中間每間斷30分鐘后,要上下串一上導管,防止混凝土失去流動性,提升導管困難,增加發(fā)生事故的可能性。在施工過程中,中途中斷澆注時間不宜走過30分鐘,整個樁的澆注霎時間不宜過長,盡量在8小時內(nèi)完畢。
??????? 5)注意灌注所需混凝土數(shù)量,一般較成孔樁徑計算的大,約為設計樁徑體積的1.2倍左右。為控制混凝土超灌量,要掌握好各導管的鉆孔速度,在正常鉆孔作業(yè)時,中途不要隨便停鉆,以避免擴孔導致混凝土超灌量。澆注混凝土要高出樁頂設計標高0.5~1.0米,以便清除浮漿和消除測量誤差。務必注意,不要因誤測而造成短樁。導管埋入混凝土的嘗試取決于澆注速度和混凝土的性質(zhì),任何時候不得小于1米,一般控制在2~4米內(nèi)。
??????? 七、樁頂混凝土強度
??????? 由于樁頂部混凝土受力最大,其質(zhì)量的控制也比較關鍵,水下灌注混凝土樁頂?shù)馁|(zhì)量比樁身混凝土的質(zhì)量難控制,當首灌的混凝土沖出導管后向四周擴散,與孔內(nèi)泥漿相互摻合形成一定厚度的稀釋混合層,隨著混凝土的繼續(xù)灌入,該部分始終被頂升在最上層,把泥漿與樁身混凝土分開,最終在樁頂凝固成含浮漿、泥渣的混雜層,施工中混雜層的厚度難以掌握,并且在灌注過程中由于導管要上下抽動,可能使部分浮漿隨導管混入樁身混凝土一定深度,使樁芯夾泥。
??????? 樁頂混凝土常見的質(zhì)量問題有:混凝土強度不夠、樁芯夾泥、未灌注到位或超灌過多。影響因素主要有:1)泥漿性能:當清孔不徹底,泥漿比重大,含泥渣較多時,水下灌注時就影響混凝土的擴散,并使混凝土的頂升困難,這時混雜層厚度必然較大;2)灌注工藝:一般要求導管埋深2~6m,但當導管埋深過大,灌注則困難,一則容易埋管,二則要不停的上下抽動導管促使混凝土下落,這樣必然會使樁頂部分浮漿進入樁身,形成樁頂混凝土芯夾泥;3)清孔工藝:清孔的方式、時間都影響到孔內(nèi)泥漿的性能,泥漿比重大不利于灌注,混雜層必厚。由于樁頂混凝土的隱蔽性,尚無法清楚判定混雜層的厚度,只能憑經(jīng)驗來判斷,要防止樁頂混凝土的質(zhì)量問題,首先要清孔徹底,當孔底泥漿比重在1.2以下時,灌注混凝土均較順利,樁頂混雜層較薄,另外還要有適宜的初灌量,灌注混凝土時要及時拆導管;及時測孔內(nèi)混凝土面高度,最后還要保持一定的超灌量。使樁頭混凝土強度較低的部分鑿除后,樁頂標高滿足要求。
??????? 八、斷樁、夾泥、堵管
??????? 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象,在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋人深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m~10m時,應及時將坍落度調(diào)小至12cm~16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中,要控制好灌注工藝和操作,抽動導管使混凝土面上升的力度要適中,保證有程序的拔管和連續(xù)灌注,升降的幅度不能過大,如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數(shù),《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時要認真進行記錄,這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質(zhì)量有很大作用。
??????? 九、結(jié)論
????????????? 鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目,質(zhì)量檢查比較困難,如樁的各種動測方法基本上都是在一定的假設計算模型的基礎上進行參數(shù)測定和檢驗,并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗來分析和判讀實測結(jié)果,同一個樁基工程,各檢測單位用同一種方法進行檢測,由于技術人員的實踐經(jīng)驗的差異,其結(jié)論偏差很大的情況也時有發(fā)生。通過十幾年來幾十個鉆孔灌注樁工程的施工實踐,得出這樣一個結(jié)論,即加強樁基工程檢測是一個手段,要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,其關鍵還在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責任心,以防為主,對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。
??????? 鉆孔灌注樁施工中雖然存在諸多影響質(zhì)量的因素,但是只要重視、認真做好機械設備的選型,尤其是加強施工管理,一些難以控制的指標,在現(xiàn)有技術設備狀況下也能保證,這些工作的深入就能從施工過程中進一步挖掘樁承載潛力,來提高樁基工程質(zhì)量水平。
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