當(dāng)擬建的建筑物的地基土質(zhì)不良,無(wú)法滿足建筑物對(duì)基礎(chǔ)變形和強(qiáng)度方面的要求時(shí),或者由于建筑物上部荷載較大,要求下部基礎(chǔ)提供足夠的承載力時(shí),可以用樁基礎(chǔ)作為媒介,將荷載傳遞至堅(jiān)實(shí)的土層或巖層,以滿足使用要求。在我國(guó),樁基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展比較快,成孔灌注樁是目前最新也最常用的基礎(chǔ),是我國(guó)近20年才發(fā)展起來(lái)的基礎(chǔ)技術(shù),由于近幾年高層建筑的長(zhǎng)足發(fā)展和地質(zhì)災(zāi)害的頻繁發(fā)生,因此對(duì)灌注樁質(zhì)量控制的研究愈加顯得重要。
一、成孔灌注樁技術(shù)常見(jiàn)不良現(xiàn)象分析
施工階段質(zhì)量是成孔灌注樁質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),灌注樁質(zhì)量很大程度取決于施工質(zhì)量。本文重點(diǎn)探索國(guó)有大中型建筑業(yè)的灌注樁質(zhì)量控制體系,控制過(guò)程,控制內(nèi)容,方法和手段;著眼于材料和人,施工方案,工序質(zhì)量控制,工程質(zhì)量預(yù)控,堅(jiān)持“質(zhì)量第一”的原則,貫徹以“預(yù)防為主”的方針,闡明施工工藝原理,技術(shù)法規(guī),質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和保證質(zhì)量安全的對(duì)策,措施;成孔灌注樁操作中常見(jiàn)的問(wèn)題有以下幾種:
(1)孔底沉渣現(xiàn)象
孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素,按規(guī)定,水下砼灌注摩擦樁樁底沉渣厚度應(yīng)≤0.5D,但在實(shí)際施工過(guò)程中,常有樁底沉渣不能滿足要求的現(xiàn)象發(fā)生,主要原因是泥漿性能不符合要求(主要指標(biāo)是泥漿比重和粘度)。實(shí)際施工時(shí),施工單位應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡叵滤桓叩秃偷貙臃€(wěn)定情況來(lái)確定泥漿的比重和粘度,切勿盲目設(shè)置。若泥漿設(shè)置過(guò)稀,則攜渣能力不夠;若泥漿設(shè)置過(guò)稠,則孔壁會(huì)形成一層厚厚的泥皮,降低了摩擦樁的承載力。第一次清孔時(shí)必須不斷補(bǔ)充新鮮泥漿,將孔內(nèi)含砂量大、性能差的泥漿置換出來(lái);二次清孔時(shí)宜用泵吸及循環(huán)清孔(若采用正循環(huán)清孔,要排出巖渣和泥團(tuán),須加大泥漿比重和粘度,并且清孔的速度慢)。鉆孔結(jié)束后,應(yīng)對(duì)終孔進(jìn)行驗(yàn)收,須嚴(yán)格檢測(cè)鉆桿和鉆頭或測(cè)繩長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性,杜絕以超深來(lái)抵消孔底淤積。
(2)孔壁坍塌現(xiàn)象
出現(xiàn)未知的不良地質(zhì)情況、鋼護(hù)筒未按規(guī)定埋設(shè)、泥漿粘度不夠、護(hù)壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下放鋼筋籠及升降機(jī)具時(shí)碰撞孔壁等,都能產(chǎn)生孔壁坍塌、堆鉆、卡鉆事故。為解決和避免此類現(xiàn)象:首先,必須熟悉工程地質(zhì)報(bào)告,對(duì)鉆孔的地質(zhì)情況做到心中有底。其次,按規(guī)定埋設(shè)鋼護(hù)筒,保證孔口排水良好;鋼筋籠焊接牢固、成籠圓直,下放時(shí)必須保持順直,防止偏斜。再次,出現(xiàn)特殊地層時(shí)采用優(yōu)質(zhì)沖洗液護(hù)壁,或用正循環(huán)鉆進(jìn)、反循環(huán)排渣來(lái)抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌。最后,在不穩(wěn)定的地層中,不要過(guò)早換漿,可在下完鋼筋籠后第二次清孔時(shí)替換高比重的泥漿,并及時(shí)灌注混凝土,減少沉渣時(shí)間,確保樁身質(zhì)量。
(3)擴(kuò)徑和縮徑現(xiàn)象
擴(kuò)徑、縮徑都是由于成孔直徑不規(guī)則出現(xiàn)擴(kuò)孔或縮孔及其它不良地質(zhì)現(xiàn)象引起的。擴(kuò)孔一般是鉆頭振動(dòng)過(guò)大、偏位或孔壁坍塌造成的;縮徑是由于鉆頭磨損過(guò)甚、焊接不及時(shí)或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。擴(kuò)徑會(huì)增加砼灌注量,縮徑會(huì)減小樁的承載能力,故必須采取有力措施加以控制。為避免擴(kuò)徑現(xiàn)象:首先,應(yīng)先檢查鉆機(jī)是否固定、平穩(wěn),采用減壓鉆進(jìn),防止鉆頭擺動(dòng)或偏位,成孔過(guò)程中要徐徐鉆進(jìn),以利形成良好的孔壁。其次,要始終保持適當(dāng)?shù)哪酀{比重和足夠的孔內(nèi)水位,確保孔內(nèi)泥漿對(duì)孔壁有足夠的壓力。為解決縮徑現(xiàn)象,工作人員應(yīng)及時(shí)詳細(xì)了解地質(zhì)資料,判別是否有遇水膨脹等不良土層。如有應(yīng)采用失水率小于3~5ml/30min的優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行護(hù)壁,經(jīng)常校正鉆頭直徑,確保鉆頭直徑比成孔直徑小于20~25mm。
二、灌注樁施工質(zhì)量控制方法
(一)灌注樁事前質(zhì)量控制
(1)原材料控制
在工程中所采用的原材料質(zhì)量必須進(jìn)行嚴(yán)格控制,特別是黃砂要過(guò)篩去除各種雜質(zhì),細(xì)度模數(shù)符合規(guī)范要求;碎石要沖洗干凈,級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求。水泥要正規(guī)廠家生產(chǎn),三證俱全。待黃砂、碎石、水泥符合試驗(yàn)要求后方可使用,拌制時(shí)須嚴(yán)格按試驗(yàn)單中配合比配制,決不能有一絲馬虎。
(2)主要環(huán)節(jié)控制
對(duì)各項(xiàng)操作機(jī)械均需進(jìn)行嚴(yán)格檢查,包括:漏斗底口的隔水設(shè)施、翻斗車的性能、攪拌機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)、吸泥泵、清水泵、高壓水管及備用發(fā)電機(jī)等各種處理故障的設(shè)備,以防萬(wàn)一。導(dǎo)管使用前應(yīng)分清長(zhǎng)短、分別編號(hào),以利于計(jì)量埋深值,每次澆筑卸管后均應(yīng)立即沖洗干凈。按《規(guī)范》要求,首批混凝土的數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管初次埋置深度≥1.0m ,因而須準(zhǔn)確計(jì)量導(dǎo)管上口漏斗的斗容量。
[14]容量不夠的,應(yīng)及時(shí)采取措施加以調(diào)整,保證首灌混凝土的沖擊力和排淤能力。開(kāi)澆前還應(yīng)測(cè)量孔底沉淀厚度,保證不大于規(guī)定值。如果超過(guò)規(guī)定值,應(yīng)再次清孔。
(二)灌注樁事中質(zhì)量控制
(1)坍落度控制
混凝土的坍落度對(duì)成樁質(zhì)量有直接影響,坍落度合理的混凝土應(yīng)是拌和均勻、和易性好、內(nèi)阻小、初凝時(shí)間長(zhǎng)、潤(rùn)滑性好且有較好的觸變性能,它可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實(shí)性,一般控制在18~20cm的范圍內(nèi)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),除首批混凝土數(shù)量滿足埋深要求外,可適當(dāng)增加一點(diǎn)水泥量及含砂量,以保證其和易性和流動(dòng)性,使以后澆入的混凝土容易頂升;若首批混凝土的初凝時(shí)間早于灌注全部砼所需的時(shí)間,則首批混凝土中還得摻入緩凝劑,以保障質(zhì)量。
(2)導(dǎo)管埋深控制
導(dǎo)管底端在混凝土面以下的深度是否合理關(guān)系到成樁的質(zhì)量,必須予以嚴(yán)格控制.,提升時(shí)須符合以下原則:①每次卸掉的導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)和澆入的混凝土上升高度相對(duì)應(yīng);②必須保證導(dǎo)管埋深在2~6m范圍內(nèi)。這就要求我們每次下料后,都應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定混凝土面的上升高度,計(jì)算導(dǎo)管埋深,從而確定導(dǎo)管拆卸的節(jié)數(shù)并作好拆卸記錄,防止導(dǎo)管拔出砼面而成斷柱。
(3)鋼筋籠上浮控制
在混凝土澆至鋼筋籠位置時(shí),應(yīng)放慢混凝土澆筑速度,使導(dǎo)管有較大的埋深,待混凝土表面進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后,再提升導(dǎo)管口控制在最小埋深,使導(dǎo)管口高于鋼筋籠底骨架一定距離繼續(xù)灌注,防止鋼筋籠被頂托上升。
(4)樁頂質(zhì)量控制
《規(guī)范》規(guī)定樁頂標(biāo)高應(yīng)預(yù)加0.5~1.0m ,需開(kāi)挖基坑后鑿除質(zhì)量不高的一部分樁頭,進(jìn)而保證樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁身砼質(zhì)量。在灌注樁施工中,要想保證樁頭的質(zhì)量,必須控制好最后一次灌注量,樁頂不得偏低,鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。
(三)灌注樁事后控制
事先控制是預(yù)防,事中控制是調(diào)整,事后控制只能是檢查了。灌注樁好了以后,要采用多種方法來(lái)檢驗(yàn)灌注樁質(zhì)量是否符合要求,是否滿足后續(xù)工作的需要,對(duì)于那些有缺陷或者不合格的灌注樁,要及時(shí)采取措施處理,能修補(bǔ)的灌注樁,在不影響使用的情況下,可以 進(jìn)行修補(bǔ),不合格的灌注樁,就必須廢除,重新打樁。
三、結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)在,灌注樁技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)大量使用,尤其是地形復(fù)雜地區(qū)和沿海地區(qū)。但是,灌注樁的施工技術(shù)以及質(zhì)量控制措施存在區(qū)域上的差異,我國(guó)施工企業(yè)在灌注樁質(zhì)量控制方面,還與技術(shù)發(fā)達(dá)企業(yè)存在一定的差距,還需要我們不斷的學(xué)習(xí)和摸索。灌注樁施工是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,單靠建立幾項(xiàng)制度,制定質(zhì)量控制體系是不夠的,它需要長(zhǎng)期的努力和不斷改進(jìn)完善才能把灌注樁項(xiàng)目質(zhì)量控制提高到一個(gè)新水平。
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