灌注樁目前在沿海地基處理中應用十分廣泛,但因屬隱蔽工程,成樁後質量檢查比較困難,且由於軟土的特殊性質,經常會出現一些質量問題。根據本人的施工實踐,對其中一些主要的質量通病進行剖析,並提出相應的防治措施,期望透過與同行們相互交流,達到提高施工水平的目的。
1 縮徑
1.1 產生的原因
(1)清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過快,引起樁頂周邊夾泥,導致保護層厚度不足。
(2)孔中水頭下降,對孔壁的靜水壓力減小,導致區域性孔壁土層失穩坍落,造成砼樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿,成樁後形成護頸。
1.2 防治措施
預防縮徑的關鍵是控制泥漿比重,確保泥漿能保持孔壁平衡。
(1)使用直徑合適的鑽頭成孔,根據地層變化配以不同的泥漿。
(2)成孔施工時應重視清孔,在清孔時要做到清渣而不清泥,預防清孔後的在澆築砼的過程中區域性坍塌,導致縮徑的產生。
2 斷樁
2.1 產生的原因
(1)砼拌和物發生離析使樁身中斷。
(2)灌注中,發生堵塞導管又未能處理好;或灌注中發生導管卡掛鋼筋籠,埋導管,嚴重坍孔,而處理不良時,都會演變為樁身嚴重夾泥,砼樁身中斷的嚴重事故。
(3)灌注時間過長,首批砼已初凝,而後灌注的砼衝破頂層與泥漿相混;或導管進水,未及時作良好處理,均會在兩層砼中產生部分夾有泥漿渣土的截面。
2.2 防治措施
(1)導管要有足夠的抗拉強度,能承受其自重和盛滿砼的重量;內徑應一致,其誤差應小於±2毫米,內壁須光滑無阻,組拼後須用球塞、檢查錘作透過試驗;導管最下端一節導管長度要長一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤。
(2)導管在澆灌前要進行試拼,並做好水密性試驗。
(3)嚴格控制導管埋深與拔管速度,導管不宜埋入砼過深,也不可過淺。及時測量砼澆灌深度,嚴防導管拔空。
(4)經常檢測砼拌和物,確保其符合要求。
3 樁頂區域性冒水、樁身孔洞
3.1 產生的原因
(1)水下砼灌注過程中,導管埋深過大,導管內外砼新鮮程度不同,再加上灌注過程中上下活動導管過於頻繁,致使導管活動部位的砼離析,保水效能差而泌出大量的水,這些水沿著導管部位最後灌入的、最為新鮮的砼往上冒,形成通道(即樁身孔洞) 。
(2)水下砼灌注過程中,砼傾倒入導管速度過快過猛,把空氣悶在導管中,在樁內形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或導管起拔等外力的作用下,在砼內不斷上升,當上升到樁頂附近時,氣包浮力與上升阻力接近,在沒有外力的作用下,氣包便滯留在樁身內,最終形成樁身孔洞。另外,有一些樁在餘樁截後,樁身內殘餘的高壓氣體,因通道開啟而順樁身的細小縫隙釋放出來。這時,常會攜帶部分遺留在氣包內的水往上冒,出現“樁頂冒氣泡”的怪現象。
(3)水下砼灌注時間過長,最早灌入孔內的砼坍落度損失過大,流動性變差,終灌導管起拔後會留下難以癒合的孔洞。
3.2 防治措施
(1) 控制導管的埋深,灌注過程中做到導管勤提勤拔。
(2) 砼傾入導管的速度應根據砼在管內的深度控制,管內深度越深,砼傾入速度越應放慢。在可能的情況下,應始終保持導管內滿管砼,以防止樁身形成高壓氣包。實際施工中,往往因為導管每次起拔後管內都會形成空管,再次灌注時,樁身形成高壓氣包就很難避免。因此,應在灌注過程中適當上下活動導管,把已形成的高壓氣包引出樁身。
(3)加適當緩凝劑,確保砼在初凝前完成水下灌注。
4 鋼筋籠上浮
4.1 產生的原因
砼由漏斗順導管向下灌注時,產生一種頂託力,使鋼筋籠上浮。
4.2 防治措施
(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。
(2)灌注中,當砼表面接近鋼筋籠底時,應放慢砼灌注速度,並應使導管保持較大埋深,使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的衝擊。
(3)砼液麵進入鋼筋籠一定深度後,應適當提導管,使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但注意導管埋入砼表面應不小於2 m,不大於10m。如果鋼筋籠因為導管埋深過大而上浮時,現場操作人員應及時補救,補救的辦法是馬上起拔拆除部分導管;導管拆除一部分後, 可適當上下活動導管;這時可以看到,每上提一次導管,鋼筋籠在導管的抽吸作用下,會自然回落一點;堅持多上下活動幾次導管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當然,如果鋼筋籠嚴重上浮,那麼這一補救措施也不一定會十分奏效。
5 “爛樁頭”
5.1 產生的原因
(1)清孔不徹底,樁頂浮漿過濃過厚,影響水下砼灌注時測量樁頂位置的精度。
(2)導管起拔速度過快,尤其是樁頭直徑過大時,如未經插搗,直接起拔導管,樁頭很容易出現砼中間高、四周低的“爛樁頭”。
(3)澆築速度過快,導致孔壁區域性坍塌,影響測量結果。
5.2 防治措施
(1)認真做好清孔工作,確保清孔完成後孔口沒有泥塊返出;在空孔較長的樁內測量砼上升面時,應控制好測量重錘的質量。通常認為使用5~40mm碎石砼時,重錘的質量可以控制在1.5kg 左右;使用5~25mm 碎石砼時,重錘的質量可以控制在1kg 左右。在設計樁頂與地面距離
(2)砼終灌拔管前,應使用導管適當地插搗砼,把樁身可能存在的氣包儘量排出樁外後,以便精確測量砼面。也可透過導管插搗使樁頂砼攤平。
6 灌注砼時樁孔坍孔
灌注水下砼過程中, 發現護筒內泥漿水位忽然上升溢位護筒, 隨即驟降並冒出氣泡,為坍孔徵兆。如用測深錘探測砼面與原深度相差很多時,可確定為坍孔。
參考資料:軟土地基鑽孔灌注樁施工質量通病與防治
灌注樁目前在沿海地基處理中應用十分廣泛,但因屬隱蔽工程,成樁後質量檢查比較困難,且由於軟土的特殊性質,經常會出現一些質量問題。根據本人的施工實踐,對其中一些主要的質量通病進行剖析,並提出相應的防治措施,期望透過與同行們相互交流,達到提高施工水平的目的。
1 縮徑
1.1 產生的原因
(1)清孔不徹底,泥漿中含泥塊較多,再加上終灌拔管過快,引起樁頂周邊夾泥,導致保護層厚度不足。
(2)孔中水頭下降,對孔壁的靜水壓力減小,導致區域性孔壁土層失穩坍落,造成砼樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿,成樁後形成護頸。
1.2 防治措施
預防縮徑的關鍵是控制泥漿比重,確保泥漿能保持孔壁平衡。
(1)使用直徑合適的鑽頭成孔,根據地層變化配以不同的泥漿。
(2)成孔施工時應重視清孔,在清孔時要做到清渣而不清泥,預防清孔後的在澆築砼的過程中區域性坍塌,導致縮徑的產生。
2 斷樁
2.1 產生的原因
(1)砼拌和物發生離析使樁身中斷。
(2)灌注中,發生堵塞導管又未能處理好;或灌注中發生導管卡掛鋼筋籠,埋導管,嚴重坍孔,而處理不良時,都會演變為樁身嚴重夾泥,砼樁身中斷的嚴重事故。
(3)灌注時間過長,首批砼已初凝,而後灌注的砼衝破頂層與泥漿相混;或導管進水,未及時作良好處理,均會在兩層砼中產生部分夾有泥漿渣土的截面。
2.2 防治措施
(1)導管要有足夠的抗拉強度,能承受其自重和盛滿砼的重量;內徑應一致,其誤差應小於±2毫米,內壁須光滑無阻,組拼後須用球塞、檢查錘作透過試驗;導管最下端一節導管長度要長一些,一般為4米,其底端不得帶法蘭盤。
(2)導管在澆灌前要進行試拼,並做好水密性試驗。
(3)嚴格控制導管埋深與拔管速度,導管不宜埋入砼過深,也不可過淺。及時測量砼澆灌深度,嚴防導管拔空。
(4)經常檢測砼拌和物,確保其符合要求。
3 樁頂區域性冒水、樁身孔洞
3.1 產生的原因
(1)水下砼灌注過程中,導管埋深過大,導管內外砼新鮮程度不同,再加上灌注過程中上下活動導管過於頻繁,致使導管活動部位的砼離析,保水效能差而泌出大量的水,這些水沿著導管部位最後灌入的、最為新鮮的砼往上冒,形成通道(即樁身孔洞) 。
(2)水下砼灌注過程中,砼傾倒入導管速度過快過猛,把空氣悶在導管中,在樁內形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或導管起拔等外力的作用下,在砼內不斷上升,當上升到樁頂附近時,氣包浮力與上升阻力接近,在沒有外力的作用下,氣包便滯留在樁身內,最終形成樁身孔洞。另外,有一些樁在餘樁截後,樁身內殘餘的高壓氣體,因通道開啟而順樁身的細小縫隙釋放出來。這時,常會攜帶部分遺留在氣包內的水往上冒,出現“樁頂冒氣泡”的怪現象。
(3)水下砼灌注時間過長,最早灌入孔內的砼坍落度損失過大,流動性變差,終灌導管起拔後會留下難以癒合的孔洞。
3.2 防治措施
(1) 控制導管的埋深,灌注過程中做到導管勤提勤拔。
(2) 砼傾入導管的速度應根據砼在管內的深度控制,管內深度越深,砼傾入速度越應放慢。在可能的情況下,應始終保持導管內滿管砼,以防止樁身形成高壓氣包。實際施工中,往往因為導管每次起拔後管內都會形成空管,再次灌注時,樁身形成高壓氣包就很難避免。因此,應在灌注過程中適當上下活動導管,把已形成的高壓氣包引出樁身。
(3)加適當緩凝劑,確保砼在初凝前完成水下灌注。
4 鋼筋籠上浮
4.1 產生的原因
砼由漏斗順導管向下灌注時,產生一種頂託力,使鋼筋籠上浮。
4.2 防治措施
(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。
(2)灌注中,當砼表面接近鋼筋籠底時,應放慢砼灌注速度,並應使導管保持較大埋深,使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對鋼筋籠的衝擊。
(3)砼液麵進入鋼筋籠一定深度後,應適當提導管,使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但注意導管埋入砼表面應不小於2 m,不大於10m。如果鋼筋籠因為導管埋深過大而上浮時,現場操作人員應及時補救,補救的辦法是馬上起拔拆除部分導管;導管拆除一部分後, 可適當上下活動導管;這時可以看到,每上提一次導管,鋼筋籠在導管的抽吸作用下,會自然回落一點;堅持多上下活動幾次導管,直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當然,如果鋼筋籠嚴重上浮,那麼這一補救措施也不一定會十分奏效。
5 “爛樁頭”
5.1 產生的原因
(1)清孔不徹底,樁頂浮漿過濃過厚,影響水下砼灌注時測量樁頂位置的精度。
(2)導管起拔速度過快,尤其是樁頭直徑過大時,如未經插搗,直接起拔導管,樁頭很容易出現砼中間高、四周低的“爛樁頭”。
(3)澆築速度過快,導致孔壁區域性坍塌,影響測量結果。
5.2 防治措施
(1)認真做好清孔工作,確保清孔完成後孔口沒有泥塊返出;在空孔較長的樁內測量砼上升面時,應控制好測量重錘的質量。通常認為使用5~40mm碎石砼時,重錘的質量可以控制在1.5kg 左右;使用5~25mm 碎石砼時,重錘的質量可以控制在1kg 左右。在設計樁頂與地面距離
(2)砼終灌拔管前,應使用導管適當地插搗砼,把樁身可能存在的氣包儘量排出樁外後,以便精確測量砼面。也可透過導管插搗使樁頂砼攤平。
6 灌注砼時樁孔坍孔
灌注水下砼過程中, 發現護筒內泥漿水位忽然上升溢位護筒, 隨即驟降並冒出氣泡,為坍孔徵兆。如用測深錘探測砼面與原深度相差很多時,可確定為坍孔。
參考資料:軟土地基鑽孔灌注樁施工質量通病與防治