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淺談橋梁鉆孔灌注樁施工中存在的問(wèn)題與措施

作者:建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間:2010-02-24 16:59:53 [收藏]
摘要:鉆孔灌注樁成孔技術(shù)要求高,灌注砼施工過(guò)程工序環(huán)節,工藝復雜,工作量較大,并需在短時(shí)間內快速完成水下砼灌注施工,過(guò)程控制受人為因素影響較大,稍有疏忽,就難免出現質(zhì)量缺陷,造成病樁或斷樁等質(zhì)量事故,影響整個(gè)橋梁的質(zhì)量及使用壽命。
    關(guān)鍵詞:
    本文分析了橋梁鉆孔灌注樁施工中存在的一些問(wèn)題及問(wèn)題產(chǎn)生的原因,并提出防治措施。
    關(guān)鍵詞:橋梁  鉆孔灌注樁  問(wèn)題  措施
            1 護筒周邊冒水
            在陸上鉆孔灌注施工過(guò)程中,護筒外壁有水冒出,嚴重的會(huì )引起地基下沉、護筒傾斜和移位,造成鉆孔偏斜,甚至無(wú)法施工。
            1.1 原因分析 埋設護筒的周?chē)敛幻軐?shí),或護筒內外水位差太大,或鉆頭起落時(shí)碰撞護筒。
            1.2 防治措施 在埋設護筒之前,樁位與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí),保證護筒高出地面30cm或水面1.0~2.0m;在護筒的適當高度開(kāi)孔,使護筒內保持1.0~1.5m的水頭高度;鉆頭起落時(shí),應防止碰撞護筒;發(fā)現護筒周邊冒水時(shí),應立即停止鉆孔,用粘土在四周填實(shí)加固;若護筒嚴重下沉或移位時(shí),則應重新安裝護筒。
            2 孔壁坍陷
            鉆進(jìn)過(guò)程中,如發(fā)現護筒內泥漿面不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。
            2.1 原因分析 孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散,泥漿護壁不好,護筒周?chē)从谜惩辆o密填封以及護筒內外水頭差不多。鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(cháng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(cháng)和灌注時(shí)間過(guò)長(cháng)均會(huì )引起孔壁坍陷。
            2.2 防治措施 在松散易坍的土層中,適當加深護筒,用粘土密實(shí)填封護筒四周;使用優(yōu)質(zhì)泥漿,保證泥漿的比重、粘度和膠體率,保持護筒內泥漿水位高于地下水位;搬運和吊裝鋼筋籠時(shí),應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長(cháng)時(shí)要加快進(jìn)度,盡可能縮短沉放時(shí)間;成孔后,待灌時(shí)間一般不應大于3h,并控制混凝土的灌注速度,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時(shí)間。
            3 縮孔
            縮孔即孔徑小于設計孔徑。
            3.1 原因分析 在鉆孔過(guò)程中,由于鉆錐磨損或焊補不及時(shí),再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等,容易產(chǎn)生縮孔現象。
            3.2 防治措施 應采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量;成孔時(shí),應加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時(shí)間內,孔壁形成泥皮,則孔壁不會(huì )滲水,亦不會(huì )引起膨脹;或在導正器外側焊接一定數量的合金刀片,在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用;如出現縮孔,采用上下反復掃孔的辦法,以擴大孔徑。
            4 鉆孔偏斜
            成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。
            4.1 原因分析 鉆機安裝就位穩定性差,作業(yè)時(shí)鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
            4.2 防治措施 先將場(chǎng)地夯實(shí)平整,軌道枕木要均勻著(zhù)地;安裝鉆機時(shí)要求轉盤(pán)中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線(xiàn),鉆桿位置偏差不大于20mm;在不均勻地層中鉆孔時(shí),采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機;進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí),鉆速要打慢檔;另外,安裝導正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效方法。鉆孔偏斜時(shí),可提起鉆頭,上下反復掃鉆幾次,以便削去硬土;如糾正無(wú)效,應于孔中局部回填粘土或片石至偏孔處0.5m以上,重新鉆進(jìn)。

            5 導管堵塞
            灌注混凝土時(shí),經(jīng)常發(fā)生導管堵塞,問(wèn)題雖小,但麻煩很大,應引起足夠重視。
            5.1 原因分析 初灌時(shí),隔水栓堵管;混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析;混凝土中粗骨料粒過(guò)大;各種機械故障引起混凝土澆筑不連續,在導管中停留時(shí)間過(guò)長(cháng)而堵管;導管進(jìn)水造成混凝土離析等。
            5.2 防治措施 使用的隔水栓直徑應與導管內徑相匹配,同時(shí)具有良好的隔水性能,保證順利排出;在混凝土灌注時(shí),應加強對混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制;水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應通過(guò)實(shí)驗室確定,坍落度宜為180~220mm,粗骨料的最大粒徑不得大于導管內徑的1/6~1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且不應大于40mm;為改善混凝土的和易性和減緩混凝土的凝結時(shí)間,水下混凝土宜摻外加劑;應確保導管連接部位的密封性,導管使用前應進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗,嚴禁使用氣壓試壓;進(jìn)行水密試驗的水壓不應小于孔內水深壓力的1.3倍;在混凝土澆筑過(guò)程中,導管頂口應設置排氣孔,避免在導管內形成高壓氣塞;在施工過(guò)程中,應時(shí)刻監控機械設備,確保機械運轉正常,避免機械事故的發(fā)生。
            6 鋼筋籠上浮
            在混凝土澆灌過(guò)程中,鋼筋籠整體上浮現象。
            6.1 原因分析 鋼筋籠放置初始位置過(guò)高,混凝土流動(dòng)性過(guò)小,導管在混凝土中埋置深度過(guò)大,鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當混凝土灌至鋼筋籠下,若此時(shí)提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時(shí),由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大,推動(dòng)了鋼筋籠的上??;由于混凝土灌注超過(guò)鋼筋籠底口且導管埋深較大時(shí),其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(cháng),已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時(shí)導管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上,混凝土從導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。
            6.2 防治措施 鋼筋籠初始位置應定位準確,并與孔口固定牢固;加快混凝土灌注速度,縮短灌注時(shí)間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變??;混凝土接近鋼筋籠底口時(shí),控制導管埋深在1.5~2.0m;灌注混凝土過(guò)程中,應隨時(shí)掌握混凝土澆注的標高及導管埋深,當混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時(shí),提升導管,使其底口高于骨架底部2m以上;導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2~6m;在灌注過(guò)程中,應經(jīng)常測探井孔內混凝土面的位置,及時(shí)調整導管埋深;當發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí),應立即停止灌注混凝土,查明原因,處理后再灌注混凝土。
            7 斷樁
            樁體混凝土不連續,中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁。
            7.1 原因分析 導管底端距孔底間距過(guò)大,混凝土被泥漿稀釋?zhuān)斐苫炷敛荒?,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充;受地下水活動(dòng)的影響或導管密封不良,泥漿浸入混凝土使水灰比增大,形成樁身中段出現混凝土不凝體;澆注混凝土時(shí),導管提升速度過(guò)快,使得導管露出混凝土面,或因停電、待料時(shí)間過(guò)長(cháng)等原因造成夾渣,出現樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開(kāi)的現象。
            7.2 防治措施 成孔后,必須認真清孔,一般是采用優(yōu)質(zhì)泥漿清孔,沖孔時(shí)間應根據孔內沉渣情況而定;清孔后要及時(shí)灌注混凝土,避免孔底沉渣超過(guò)規范規定;灌注混凝土前認真進(jìn)行孔徑測量,準確計算首次混凝土灌注量;混凝土澆注過(guò)程中,應隨時(shí)控制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;嚴格控制混凝土的配合比,混凝土應有良好的和易性和流動(dòng)性,坍落度損失應滿(mǎn)足灌注要求;在地下水豐富的地段,首先要用套管或水泥進(jìn)行處理,止水成功后方可灌注混凝土;灌注混凝土應從導管內灌入,要求灌注過(guò)程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土過(guò)程中應避免停電、停水;確保導管的密封性,導管的拆卸長(cháng)度應根據導管內外混凝土的上升高度而定,切勿將導管拔出混凝土面以上。

            8 結束語(yǔ)
            鉆孔樁事故處理的方法很多,難度也較大,無(wú)論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對工程的進(jìn)度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽(yù)帶來(lái)不可忽視的影響。因此,在鉆孔樁施工中必須做到每個(gè)工序嚴格按照規范操作,橋梁鉆孔灌注樁施工中遇到的問(wèn)題是多種多樣的,在實(shí)際施工過(guò)程中,應根據實(shí)際情況來(lái)分析歸納,對可能出現的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施,盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。
    參考文獻:
    [1]陳開(kāi)利.橋梁工程鑒定與加固手冊[M].北京:人民交通出版社.2005.
    [2]張樹(shù)仁.橋梁病害診斷與改造加固設計[M].北京:人民交通出版社.2006.
    [3]張勁泉.橋梁檢測與加固手冊[M].北京:人民交通出版社.2007.
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