一、前言

灌注水下混凝土是成樁的關鍵工序,作業中應分工明確,密切配合,統一指揮,做到快速、連續施工,灌注成高質量的水下混凝土,防止發生質量事故。如出現事故時,應分析原因,采取合理的技術措施,及時設法補救,經過補救、補強后樁必須經認真的檢驗合格后方可使用。對于質量極差、確實無法利用的,應與設計單位研究解決。

二、鉆孔灌注樁施工質量問題和控制要點

(一)成孔質量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質量如控制得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。

(1)采取隔孔施工程序

鉆孔混凝土灌注樁是先成孔,然后在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。

(2)確保樁身成孔垂直精度

為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。

(3)確保樁位、樁頂標高和成孔深度。

在護筒定位后及時復核護筒的位置。嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄。以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當或在提鉆具時碰撞了孔壁,就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測繩復核成孔深度,如測繩的測深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕后重新標定,并在使用中經常復核。

(二)鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質量保證資料,檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的。因此,吊環長度是根據底粱標高的變化而改變,所以應根據底粱標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋人標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放并尋找原因。如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。

(三)導管進水問題

1原因

首批混凝土儲量不足或是儲量足夠,但導管口距孔底的間距較大,混凝土下落后不能埋設導管口,以致泥水從導管口涌入。導管密封不嚴,接頭處橡皮墊破裂,或是導管焊縫破裂,水從縫隙中進入導管。由于測深出錯,作業中拔脫導管,底口涌入泥水。

2控制辦法

為了避免進水,作業前要采取相應的預防措施,檢查導管密封性及焊縫是否結實,核算初灌量,測導管下水深度。萬一進水,應迅速查明事故原因,采取相應對策。

由上述第一種原因引起的,應立即將導管拔出,用空氣吸泥機、水力吸泥機或抓吊清除,也可以用反循環鉆機的吸泥泵吸出,或提起鋼筋籠,采用復鉆清除,然后重新灌注。

若是第二、三種原因引起的,應視具體情況,拔除導管,重新下管,但灌注前應將進入導管內的水和污泥抽出或取出,方可繼續灌注混凝土,續灌的混凝土配合比應增加水泥量,提高稠度灌入導管內,灌入前將導管小幅度振動片刻,使原混凝土損失的流動性得以彌補,以后續灌可恢復正常配合比。

若混凝土面在水下不很深,未初凝時,可于導管底部設置防水塞(應使用混凝土特制),將導管插入混凝土內,導管內裝入混凝土后,稍提導管,利用原混凝土將底塞沖開,然后繼續灌注。

若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,導管不能重新插入混凝土時,可在原護筒內加設直徑稍小的鋼護筒,用重壓或錘擊方法壓入混凝土面適當深度,然后將護筒內的水(泥漿)抽出,清除軟弱層,再在護筒內灌注普通混凝土至樁頂。

(四)卡管

在灌注過程中,混凝土在導管中下不去為卡管,有兩種情況:

初灌時隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小,流動性差,夾有大卵石,拌和不均勻,以及運輸途中產生離析,導管接縫處漏水,雨天運送混凝土未遮蓋等,使混凝土中的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導管堵塞。

處理辦法:可用長桿沖搗管內混凝土,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落,如仍不能下落時,則須將導管連同其內的混凝土提出鉆孔,進行清理修整(注意不要使導管內的混凝土落入井孔),然后重新吊裝導管,重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入孔底,則須按前述方法清除。

機械發生故障或其他原因使混凝土在導管中停留時間過長,或灌注混凝土的時間過長,最初的混凝土已初凝,增大了導管內混凝土下落的阻力,混凝土堵在管內。

其預防方法是,灌注前仔細檢查檢修灌注機械,并準備備用機械,發生故障時,立即調換機械,同時采取措施,加速混凝土灌注,必要時,可在首批混凝土中摻加緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時間。

當灌注時間已久,孔內的首批混凝土已初凝,導管內堵塞有混凝土時,將導管拔出,重安鉆機,利用較小鉆頭將鋼筋籠以內的混凝土吸出,用沖抓錐將骨架逐一拔出,然后用粘土摻砂礫填塞井孔,待沉實后重新鉆孔成樁。

(五)成樁質量的控制

為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質),嚴禁用于混凝土灌注樁。

鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度。因此,現場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。

為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象。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lm,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,應及時將坍落度調小至l2cm~l6cm,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,這種現象尤其在砂層厚的地方比較容易發生。

結束語

在灌注樁施工過程中,嚴格按施工實施細則要求,按工序進行質量控制,堅持每道工序實施檢查驗收許可制、成樁輔以適當的檢測方法,就能保證屬于地下隱蔽工程、施工難以控制的混凝土灌注樁質量達到設計要求。

篇2:鉆孔灌注樁質量控制方法措施

鉆孔灌注樁質量控制方法

1、斷樁的原因有:

1)初灌未封底

2)導管堵塞

3)導管漏水

4)導管拔除混凝土面

5)導管被混凝土埋住、卡死

6)坍塌

7)機械故障和停電造成施工不能連續進行,突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁

8)天氣影響

2、斷樁處理

1)灌注初期的斷樁處理

灌注初期由于初灌未封底、導管堵塞、導管拔出混凝土面、坍塌、機械故障和停電、天氣影響原因造成斷樁,而此時孔內混凝土面高度較小,鋼筋籠可以拔出這時應終止澆注,拔出鋼筋籠,重新成孔。

2)孔內混凝土面高度較高時的斷樁處理

孔內混凝土面高度較高時若由于導管拔出混凝土面而斷樁,在混凝土初凝前可以用二次導管插入法,將導管底端加底蓋閥,插入混凝土面約1.0m,導管料斗內注滿混凝土時,將導管提起約0.5m,底蓋閥脫掉,即可繼續進行水下澆注混凝土施工。當斷樁后停頓時間較長而不能采用二次導管插入法時,可采用補樁的辦法,即在設計樁位兩側補做兩根加樁,頂部設蓋梁以扁擔樁的形式對原樁進行補強。

3)斷樁位置距地面不深時的斷樁處理

此時可采用接樁的辦法。接樁一般用人工挖孔的辦法處理,清除樁頂殘渣,接鋼筋籠,澆筑混凝土至設計標高。

3、孔壁坍塌原因

1)由于泥漿稠度小,護壁效果差,出現漏水;或護筒埋置較淺,或周圍封堵不密實而出現漏水;或護筒底部的粘土層厚度不足,護筒底部漏水原因,造成泥漿水頭高度不夠,對孔壁壓力減少。

2)泥漿相對密度過小,致使水頭對孔壁的壓力較小。

3)在松軟砂層中鉆孔時進尺過快,泥漿護壁形成較慢,孔壁滲水。

4)鉆進時未連續作業,中途停鉆時間較長,孔內水頭未能保持在孔外水位或地下水位線以上2m,降低了水頭對孔壁的壓力。

5)操作不當,提升鉆頭或吊放鋼筋籠時碰撞孔壁。

6)鉆孔附近有大型設備作業,或有臨時通行便道,車輛通行時產生振動。

7)清孔后為及時澆注砼,放置時間過長。

4、鋼筋籠上浮的原因

1)混凝土質量

容易離析、初凝時間不夠或塌落度損失大的混凝土,當混凝土表面上升至鋼筋籠底端時,鋼筋籠往往難以插入或無法插入混凝土而造成鋼筋籠上浮;有時鋼筋籠雖已插入一定深度的混凝土,但混凝土表面初凝結硬,也會攜帶鋼筋籠上浮。

2)操作不當

導管過猛提升不慎鉤掛鋼筋籠而又未及時剎車也會造成鋼筋籠的上浮。

3)灌注速度與導管的埋深

排除混凝土質量與操作的原因,單從鋼筋和混凝土的比重看,灌注過程中不應該發生上浮事故,但由于灌注過程中孔內的泥漿和導管底部以上的混凝土是向上運動的,鋼筋籠在孔內受到了浮力、重力和由于混凝土運動產生的頂托力;如果頂托力和浮力的和大于鋼筋籠的自重,就會發生鋼筋籠上浮事故。

在灌注過程中,混凝土的灌入速度是我們追求的,所以導管的埋置深度是控制鋼筋籠上浮的重要手段。施工中,常常在灌注很順利時候發生鋼筋籠的上浮事故,就是因為導管的埋置深度過大而引起的。

5、鉆機

1)旋挖鉆機施工有兩種,一是干成孔,一是濕成孔。

2)泥漿或水從鉆桿進入,從井口流出,為正循環。

3)泥漿或水從鉆桿吸出,從井口流入,為反循環。

6、樁的檢驗目的

1)了解其承載力

2)檢驗樁本身混凝土質量是否符合要求

3)查明樁身的完整性,查清缺陷及其位置,以便對影響樁承載力和壽命的樁身缺陷進行必要的補救,以保證工程質量,不留下事故隱患。

7、目前國內外常用的樁基檢測方法

1)鉆芯檢測法

2)振動檢測法,分為敲擊法和錘擊法、穩態激振機械阻抗法、瞬態激振機械阻抗法、水電效應法

3)超聲脈沖檢驗法

4)射線法

篇3:鉆孔灌注樁質量控制施工技術

摘要:鉆孔灌注樁目前在沿海城市和市區改造中的使用已相當普及,但因屬隱蔽工程,成樁后質量檢查比較困難。本文根據筆者十幾年來參與幾十個鉆孔樁工程施工的經驗,就如何在各個施工環節中充分重視、精心施工、加強質量管理等問題進行探討,期望通過與同行們相互交流,達到提高施工水平的目的。

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環節出現問題,都將直接影響到整個工程的質量和進度,甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此,要求基礎施工隊伍在施工技術措施上要落實,并加強施工質量管理,密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量,力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規范,核查地質和有關灌注樁方面的資料,對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析后制訂出施工質量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基施工質量加以控制。

1、成孔質量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質量如控制得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。

1.1采取隔孔施工程序

鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打人樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強度,土體對樁產生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔,然后在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。

1.2確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個重要條件,否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

1.3確保樁位、樁頂標高和成孔深度

在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄,以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鉆具時碰撞了孔壁,就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測繩復核成孔深度,如測繩的測深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕后重新標定,并在使用中經常復核。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現象,除了在復核鉆具長度時注意檢查鉆具。2m/min左右,在細粉砂層鉆進都是O.015m/min左右,兩者進尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過程中要經常復核鉆頭直徑,如發現其磨損超過10mm就要及時調換鉆頭。

1.4鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料,檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋吊籠放后是暫時固定在鉆架底梁上的,因此,吊環長度是根據底梁標高的變化而改變,所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放并尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。

1.5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,再利用泥漿膠體的粘結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清干凈,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子L樁工程質量的關鍵環節。因此,對于施工規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。由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態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范要求后,應立即進行水下混凝土的灌注工作。

2、成樁質量的控制

2.1為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質),嚴禁用于混凝土灌注樁。

2.2鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。

2.3為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象,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,這種現象尤其在砂層厚的地方比較容易發生。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,《建筑施工操作規程》規定樁身混凝土的充盈系數必須大于l.同時要認真進行記錄,這對日后發現有問題的樁或評價樁的質量有很大作用。

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目,質量檢查比較困難,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測定和檢驗,并要依靠專業人員的經驗來分析和判讀實測結果,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驗的差異,其結論偏差很大的情況也時有發生。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量,其關鍵還在于人。強調現場管理人員要有高度責任心,以防為主,對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。