所屬欄目:2010年06月 發布日期:2010-10-27 10:58 熱度:
�。壅菸恼峦ㄟ^遼陽河東新城新運大橋工程樁基礎現場施工的實踐,較為詳細地分析了影響鉆孔灌注樁樁身施工質量的一些主要原因,提出了相應的預防技術措施。
[關鍵詞]鉆孔灌注樁;缺陷;原因;措施
一、工程概況
遼陽河東新城新運大橋工程位于遼陽市主城區的中心位置,橫跨太子河,向西與太子河西路平交后連接新運大街,向東與太子河東路平交后連接德盛街,可滿足河東新城與主城區間的交往及隨之形成的新城區對外交通的需求。橋位處現狀太子河主河道寬度520m,該橋為斜橋,橋梁中心線與河道夾角為71°43’20”。工程全長822.94m,全線無平曲線。由主橋、引橋、引道三部分組成。
橋梁主橋為4跨大跨徑變截面連續箱梁橋,長度為380m,跨徑布置為70+120+120+70=380m。
兩側引橋采用連續箱梁形式,西引橋長120m,跨徑布置為3x40=120m;東引橋長160m,跨徑布置為4x40=160m。
西引道長105m,東引道長57.94m。
全橋共有鉆孔樁基礎150根,孔徑分別為:Φ1.5m、Φ1.8m、Φ2.0m。
二、鉆孔灌注樁常見的質量缺陷
鉆孔灌注樁首先是用鉆孔機械在土中鉆成樁孔,然后在孔內放入鋼筋骨架,最后灌注樁身混凝土而成鉆孔灌注樁。在成孔階段主要有坍孔、鉆孔偏斜、縮孔、掉鉆、卡鉆和埋鉆、清孔后孔底沉淀超厚等質量缺陷。樁身混凝土水下灌注過程中又會出現卡管、掉管、導管漏水堵塞;導管拔出混凝土面、混凝土上返不流暢、鋼筋籠上浮、混凝土拌制不符合要求等質量問題。
三、鉆孔過程中影響成樁質量的原因分析及預防措施
1、坍孔
造成原因: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,以及護筒內水位不高,鉆進速度太快,空鉆時間過長,成孔后待灌時間或澆灌時間延誤也會引起孔壁坍陷。
防治措施:根據不同地質,調整泥漿比重,選用優質泥漿,要求泥漿中不得含有沙石等雜質,塑性指數大于25。確保泥漿具有足夠的稠度確保孔內外水位差,維護孔壁穩定。泥漿的比重控制在1.25~1.30左右,數量不少于單樁井孔體積的2倍。實踐證明:高質充足的泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質量的關鍵之一。鉆至井孔上段6~7m時,可不必向井孔內輸入高壓水,讓鉆渣自然形成濃稠的低質泥漿護壁,特別是護住護筒底腳處這一最易坍塌的井壁位置。搬運和吊裝鋼筋籠時應防止變形,安裝就位要垂直對準孔位,降落緩慢避免碰撞孔壁。鋼筋籠連接時要縮短焊接時間,盡可能縮短沉放時間。沉孔后待灌時間不大于3h,嚴格控制混凝土的灌注時間,在保證質量的前提下盡量縮短澆灌時間。
2、鉆孔偏斜
造成原因:在地質軟硬交界處鉆孔,或鉆孔中遇有較大孤石或探頭石;在有傾斜度的軟硬地層交界處,巖面傾斜處鉆進,或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進,鉆頭受力不均;鉆孔中發生擴孔,鉆孔向擴孔一側擺動而產生傾斜;鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷;鉆桿彎曲,接頭不正。
防治措施:當遇到地質軟硬交界處或孤石時,應吊著鉆桿控制鉆進速度,上下反復掃孔,使鉆孔正直。安裝鉆機時要使轉盤,底座水平,起重滑輪輪軸,固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者在一條豎直線上,并經常檢查校正。當孔深較大,鉆桿較長,轉動時擺動過大,則應在鉆架上增設導向架,控制鉆桿上的提引水龍頭,使其沿導向架對中鉆進。鉆桿、接頭應逐個檢查,及時調正。
3、縮孔
造成原因:鉆具焊補不及時,嚴重磨損的鉆錐往往鉆出比設計樁徑稍小的孔;鉆進地層中有軟塑土,遇土膨脹后使孔徑縮小。
防治措施:經常檢查鉆具尺寸,及時補焊或更換鉆齒。有軟塑土時,采用失水率小的優質泥漿護壁;采用鉆具上、下反復掃孔的方法來擴大孔徑。
4、掉鉆、卡鉆和埋鉆
造成原因:沖擊鉆孔時鉆頭旋轉不勻,產生梅花形孔。或孔內有探頭石等均會發生卡鉆。鉆桿接頭不良、滑絲;電機接線錯誤,使不能反轉的鉆桿松脫,鉆桿、鋼絲繩、聯結裝置磨損未及時更換等均會造成掉鉆事故。坍孔也易造成掉鉆、埋鉆。
防治措施:經常檢查轉向裝置,保證靈活,經常檢查鉆桿、鋼絲繩及聯結裝置的磨損情況,及時更換磨損件,防止掉鉆。用低沖程時,隔一段時間要更換高一些的沖程,使沖錐有足夠的轉動時間,避免形成梅花孔而卡鉆。
5、樁底沉渣過多
造成原因:清孔不干凈或未能進行二次清孔;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掉入樁底;清孔后待灌時間太長,致使泥漿沉積。
防止措施:成孔進行終孔檢查后,采用性能較好的泥漿,控制好泥漿的比重和粘稠度。鋼筋籠吊放過程中,使鋼筋籠中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。加快鋼筋對接速度,縮小時間從而減少沉渣量。檢查沉渣量,若超過規范要求,須利用導管進行二次清孔,直至孔口返上泥漿比重及沉渣厚度達到規范要求。灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離不應超過50cm。
采用正循環清孔時,前階段應采用高粘度濃漿清孔,并加大泥漿泵的流量,使砂石粒能順利地浮出孔口�?椎壮猎穸确显O計要求后,應把孔內泥漿密度降至1.1~1.2g/cm3。
四、水下混凝土灌注過中程影響成樁質量的原因及預防措施
1、卡管、掉管、導管漏水堵塞
造成原因:混凝土的和易性流動性差,造成離析;混凝土粗骨料粒徑太大;機械故障或其它因素引起的混凝土澆灌過程不連續,致使混凝土在導管內停留時間過長;導管進水造成混凝土離析而堵塞管道。
防治措施:在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間及坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比必須通過試驗和施工規范確定,坍落度宜為18~22cm,粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑、鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且必須小于40mm。為改善混凝土的和易性可摻一定的外加劑。必須連續監控并做好記錄,坍落度2h、泥漿比重3h做一次觀測記錄,嚴格控制水灰比。同時應保證導管連接部位的密閉性,導管試用前應試拼裝并進行打壓試驗,試水壓力為0.6~1.0MPa,以避免導管進水。混凝土應緩慢到入漏斗,以免在導管內形成高壓氣。
2、鋼筋籠上浮
造成原因:(1)、混凝土初凝和終凝時間太短,使孔內混凝土過早結塊,當混凝土面上升至鋼筋籠底時,混凝土結塊托起鋼筋籠。(2)、清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多,混凝土灌注過程中砂�;爻猎诨炷撩嫔�,形成較密實的砂層,并隨孔內混凝土逐漸升高,當砂層上升至鋼筋籠底部時便托起鋼筋籠。(3)、混凝土灌注至鋼筋籠底部時,灌注速度太快,造成鋼筋籠上浮。
防治措施:鋼筋籠初始位置應準確定位,并與孔口固定牢固。加快混凝土的澆注速度,縮短灌注時間,摻外加劑增大混凝土的流動性,混凝土接近籠時,控制導管埋深在1.5~2.0m。灌注過程中,應隨時掌握混凝土澆注高程及導管埋深,當混凝土超過鋼筋籠底部2~3m時,應及時將導管提至鋼筋籠底端以上,導管在混凝土中的埋置深度一般應保持在2~4m,不宜大于5m或小于1m,嚴禁把導管提出混凝土面以上。采用在主筋上焊“倒刺”的方法,來防止鋼筋籠上浮,效果較好。
3、夾泥或斷樁
造成原因:如果導管底端距孔底較遠,混凝土會被稀釋,致使水灰比增大而造成混凝土不凝固,因此會形成不凝固混凝土填充在樁身部位,地下水活動的影響或導管封閉不嚴也會形成樁身出現混凝土不凝體,如果程度嚴重就會形成斷樁;另外,如果在澆注混凝土時,導管提升和起拔過多超出混凝土面,或因停電待料等原因造成夾渣,出現樁體中沉積夾層,將混凝土樁上下分開而造成斷樁;澆注混凝土時沒有從導管內灌入,而是從孔口直接倒入來灌注混凝土,就會產生混凝土離析不密實,個別孔還可能出現蜂窩、孔洞現象。
防治措施:認真清孔,沖孔后要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規范要求。灌注混凝土前認真進行孔徑測量,準確算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中應隨時掌握混凝土面的標高和導管的埋深,提升導管要準確可靠,并嚴格遵守操作規程。嚴格確定并控制混凝土的配合比,混凝土應有良好的和易性和流動性,坍落度損失應滿足灌注要求。
五、結束語
鉆孔灌注樁有許多優點,但由于施工環節多,工藝復雜,成樁質量有可能受到多種因素的干擾和制約,嚴重時會導致樁身承載力的明顯降低,甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故。因此,在樁基工程開工前應做好各項準備工作,認真審查地質勘探資料和設計文件,對施工方案實行會審和技術交底制度。施工過程抓好泥漿和混凝土質量,詳細做好各項施工記錄,牢牢把好鉆孔、清孔和混凝土灌注等關鍵工序的質量關,是防止質量事故發生的行之有效的措施。
文章標題:淺談橋梁施工中鉆孔灌注樁質量缺陷的預防
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