建筑混凝土灌注端承樁施工技術探究

1、建筑混凝土灌注端承樁施工技術探究iii摘要：混凝土灌注端承樁的質量監(jiān)督主要依靠事前控制和 事中控制，而關鍵的地方就在于地基承載力的鑒定，審查混 凝土施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施。本文主要 探討了建筑混凝土灌注端承樁施工及防治措施的探討關鍵詞：混凝土、防治、質量的判定1從灌注樁承載機理中分析質量監(jiān)督的重點端承樁的承載機理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅固的巖土層上，不難得出樁的承載力取決于樁身強度與 地基承載力，這樣就會得到下邊公式：當樁身強度地基承 載力，樁的承載力二地基承載力；反之，樁身強度v地基承 載力，樁的承載力二樁身強度。該公式是在孔底沒有沉渣情 況下成立。沉渣問題對挖孔

2、樁是不成問題的，但對于鉆孔樁 的質量影響卻是存在的，沉渣量過大，樁受荷時發(fā)生大量沉 降，樁將失效。1.1承載力的確定從樁的施工程序來講，在質量監(jiān)督中，首先確保地基承載力符合設計要求，否則將使樁失效。地基承載力取決巖層 的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。 由于巖層風化程度的鑒別沒有嚴格的界限，而持力層的差異 對樁的承載力影響很大。同時地質情況往往都比較復雜，除 了巖面變化較大外，而且有時還會遇到夾層等現象，所以要 根據地質資料、鉆進情況、試樁記錄、鉆頭的磨損狀況及巖 樣等情況綜合判定巖層界面位置，遇到地質情況復雜，勘探 結果偏差較大時，應適當增加一些原位超前鉆，取得巖性報 告,

3、來判定巖層界面位置，且樁端持力層的巖性必須經勘察 項目技術負責人鑒定、確認。1.2強度的監(jiān)督地基承載力符合設計要求，如樁身強度不足，樁的承載力亦得不到保證，樁身強度是樁質量監(jiān)督的另一關鍵。樁身 質量監(jiān)督主要在于監(jiān)督混凝土的質量，樁身強度取決于鋼筋 籠的制作質量與混凝土質量。鋼筋籠的制作檢查，簡單明了 ； 而影響混凝土的質量因素則很多，有些是可見的，有些是不 可見的。在工程實踐中，不少樁由于混凝土質量問題而使樁身強度達不到設計要求，因此樁身質量的監(jiān)督主要在于監(jiān)督混凝 土的質量?；炷恋娜毕萃怯捎谑┕すに嚥缓侠硪? 因此必須對樁基工程的施工工藝、質量保證措施進行嚴格的 監(jiān)督，否則，起不到質量

4、監(jiān)督效果；工程驗收時，對工程質 量如何，將沒有把握，檢測出現的問題亦無從分析。鉆孔樁混凝土質量不僅與澆注工藝有關，還與成孔工藝有很大的關系，要確保成孔質量與灌注工藝的合理性、操作 得當。鉆孔樁成孔質量在于：樁徑不小于設計樁徑，護壁可 靠，關系到混凝土質量的灌注工藝主要是：控制好混凝土 質量的和易性，防止出現堵管、埋管，引起斷樁事故；控 制導管埋深，控制導管埋深24m ,使混凝土面處于垂直頂 升狀，不使浮漿、泥漿卷入混凝土，防止提漏引起的縮頸斷 樁事故。1.3于鉆孔灌注樁質量監(jiān)督另一個重點-沉渣量的檢查。對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞

5、到周圍的 土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承 載力亦影響不大，而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢 必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降，導致該樁失效，亦影響其它 樁的評定。因此鉆孔灌注樁另一個監(jiān)督的關鍵還在于沉渣量 的檢查?？偠灾?，人工挖孔樁質量監(jiān)督的關鍵在于樁身混凝土 澆搗工藝是否合理與地基承載力是否符合設計要求；鉆孔灌 注端承樁的關鍵不僅在于施工工藝與地基承載力，還在于沉 渣量是否符合規(guī)范要求。因此對于人工挖孔樁來說，如樁存 在質量問題，不是混凝土有缺陷，就是沒有挖到持力層，而 鉆孔灌注樁檢驗不合格，就可能是樁底沉渣量過大，或混凝 土有缺陷，或沒有鉆到持力層，或兼而有之。2混凝

6、土灌注端承樁的基礎缺陷及防治 2.1人工挖孔樁人工挖孔樁產生的缺陷是樁身混凝土強度不足。產生原因 混凝土遭受孔內水的危害，引起砂漿稀釋，砂石下沉, 嚴重破壞混凝土的強度。防治措施采用導管灌注法時，導管連接必須牢固，接口嚴密，無滲漏。導管配制長度以距離孔底300 500mm為宜,以能順利排出隔水栓和混凝土為度。首批混凝土的灌注 量應滿足埋管1m以上，灌注過程應連續(xù)進行，并盡量縮短 施工時間，且必須注意隨時觀測管內混凝土的下落及孔內水 位的降情況。埋管深度必須計算準確，以防拔空，埋管深度 一般控制在1 6m以內，以23m為佳，不得少于1mo導管提升速度必須緩慢，以便混凝土體彌合完整，防止泥漿 混入

7、；對于孔內有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆 搗時把混凝土拌均，水抽干，可以采用串筒迅速澆搗，但是 在水位以下部分，必須調整混凝土配合比，適當減少用水量 并增加水泥用量等；對于水位高、出水量大的樁孔，在水 位下必須采用水下混凝土配合比與導管灌注法灌注，在水位 之上，為了避免水下導管灌注通病-樁身上部混凝土強度 低,則可采用簡單串筒澆搗，但是水必須抽干，泥漿、浮漿 要清除干凈，兩種不同方法施工的交接層，用插搗器穿過反 復插搗。2.2孔灌注樁(1) 樁底地基承載力不足產生原因樁端沒有支承在持力層上面。防治措施這種 情況一般出現在復雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗，如 不能轉孔取芯，要參照鄰近取芯

8、情況、鉆速、泥漿返上的巖 屑及鉆進情況(一般鉆進至微風化巖時，鉆頭不蹩鉆，主動鉆 桿振動不很厲害，鉆進聲音感覺較好)、工程地質資料進行綜 合考慮。(2) 縮徑(孔徑小于設計孔徑)產生原因塑性土膨脹。防治措施成孔時，應加大泵量， 加快成孔速度，快速通過。如出現縮徑，采用上下反復掃孔 的辦法，以擴大孔徑。(3) 樁底沉渣量過大產生原因檢查不夠認真，清孔不干凈或沒有進行二次清 孔。防治措施認真檢查，采用正確的測繩與測錘；端承 樁沉渣厚度控制在50mm以內；一次清孔后，不符合要 求，要采取措施：如改善泥漿性能，延長清孔時間等進行清 孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要 求，應進行二次清

9、孔。二次清孔可利用導管進行，準備1個 清孔接頭，一頭可接導管，一頭接膠管，在導管下完后，提 離孔底0.4m ,在膠管上接上泥漿泵直接進行泥漿循環(huán)。二 次清孔能及時有效保證樁底干凈。(4) 鋼筋籠上浮產生原因 當混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時提升導 管，導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時，由于澆注 的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上??； 由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土 因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋 籠有一定握裹力，如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以 上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也 帶動鋼筋籠上移。防治措施鋼筋籠初

10、始位置應定位準確，并與孔口固定牢固，同 時加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止 混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控 制導管埋深在1.52.0mo灌注混凝土過程中，應隨時掌握 混凝土澆注的標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端 23m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝 土面的埋置深度一般宜保持在24m，不宜大于5m或小于 1m嚴禁把導管提出混凝土面；當發(fā)現鋼筋籠開始上浮時， 應立即停止?jié)沧?，并準確計算導管埋深和已澆混凝土標高， 提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消除。(6)斷樁與夾泥層產生原因泥漿過稠，增加了澆注混凝土的阻力，如泥 漿比重大且泥漿中含較

11、大的泥塊，因此，在施工中經常發(fā)生 導管堵塞、流動不暢等現象，有時甚至灌滿導管還是不行， 最后只好提取導管上下振擊，由于導管內儲存大量混凝土， 一旦流出其勢甚猛，在混凝土流出導管后，即沖破泥漿最薄 弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內，造成夾泥層；灌注 混凝土過程中，因導管漏水或導管提漏而二次下球也是造成夾泥層和斷樁的原因。導管提漏有2種原因：當導管堵塞時, 般采用上下振擊法，使混凝土強行流出，但如此時導管埋 深很少，極易提漏；因泥漿過稠，如果估算或測混凝土面難, 在測量導管埋深時，對混凝土澆注高度判斷錯誤，而在卸管 時多提，使導管提離混凝土面，也就產生提漏，引起斷樁； 灌注時間過長，上部混凝土已接

12、近初凝，形成硬殼，而且 隨時間增長，泥漿中殘渣將不斷沉淀，從而加厚了積聚在混 凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，造成堵管與 導管拔不上來，引發(fā)斷樁事故；導管埋得太深，拔出時底 部已接近初凝，導管拔上后混凝土不能及時沖填，造成泥漿 填入。防治方法認真做好清孔，防止孔壁坍塌?；炷撂涠炔捎?8 20cm，并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋人深度；盡 可能提高混凝土澆注速度：開始澆混凝土時盡量積累大量混凝土，產生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力；快速連續(xù)澆注, 使混凝土和泥漿一直保持流動狀態(tài)，可防導管堵塞；導管 在混凝土面的埋置深度一般宜保持在24m ,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提

13、出混凝土面；灌注水下混 凝土前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現問題要及時更 換。3混凝土灌注端承樁質量的判定 3.1人孔挖孔樁強風巖承載力的判定如果端承樁荷載要求較小(小于1000kpa),而且地層是由強風化逐漸變到中、 微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層， 這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、 硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的 承載力，但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。3.2微風化巖承載力判定(1)對于人工挖孔樁基底承載力 的判定應檢查巖石的構造情況。如果巖石裂隙發(fā)育較少，巖 石完整性好，樁承載力可以取高值；反之取低值。同時還應

14、檢查巖層下面有沒有夾層，發(fā)現巖石夾層方法有：參考地質勘察報告；用錘擊孔底巖石，如聲脆亮, 則沒夾層或夾層下臥很深；在孔底邊巖石層面高位下方, 用工具挖小洞探明，如層面高位處下方有軟層，根據巖石走 向,說明有下臥軟夾層。如發(fā)現巖石下臥軟夾層，施工時 應挖除軟夾層。某工廠的車間挖孔樁工程10號樁，監(jiān)理人 員下孔檢驗，樁孔已挖入巖石0.6m ,但發(fā)現巖層很薄，且 夾有410cm厚薄不一的風化物軟土，該樁底設計承載力 2000kpa ,監(jiān)理人員要求再往下挖，再進入0.8m左右，后 入孔檢查，發(fā)現風化物夾層已趨尖滅，并考慮到進入巖石1.4m ,樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達400kpa ,因此該樁如混凝土沒有太大缺陷，即使下面有軟夾層也屬封閉 體，該樁巖石承載力可達2000kpa以上(巖石單軸抗壓強度 標準值達8000kpa)o而該工程的5號樁，可能是處于構造 斷裂帶上，該孔已嵌入巖層7.5m ,可巖石的地基承載力按公式計算只達1500kpa，滿足不了設計地基承載力2000kpa 的要求，鑒于該孔已挖入巖石7.5m ,考慮巖