泥漿護(hù)壁成孔超長(zhǎng)混凝土灌注樁質(zhì)量通病防治對(duì)策研究應(yīng)用

1、2001年3月第1期(總69鐵道工程學(xué)報(bào)JOUNAL O F RA I L W A Y EN G I N EER I N G SOC IET YM arch2001N o.1(Ser.69文章編號(hào):1006-2106(200101-0113-04泥漿護(hù)壁成孔超長(zhǎng)混凝土灌注樁質(zhì)量通病防治對(duì)策研究應(yīng)用賈定趙新杰周建剛(中鐵三局集團(tuán)公司,太原030006提要:當(dāng)前,隨著高層建筑迅速發(fā)展,泥漿護(hù)壁成孔超長(zhǎng)混凝土灌注樁廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)工程。通過多年實(shí)踐,本文介紹了施工工程中經(jīng)常發(fā)生的質(zhì)量通病,并詳述了其防治對(duì)策。主題詞:鉆孔灌注樁;質(zhì)量通病;防治對(duì)策中圖分類號(hào):TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)

2、展,高層建筑如雨后春筍遍布全國(guó),而且愈來愈高,泥漿護(hù)壁成孔超長(zhǎng)混凝土灌注樁更廣泛地用于基礎(chǔ)工程領(lǐng)域,長(zhǎng)度愈來愈長(zhǎng),承載力要求愈來愈大,加大了施工過程的難度,常常還伴隨著引發(fā)一些質(zhì)量問題。通過多年的防治對(duì)策研究與實(shí)踐,談?wù)勝|(zhì)量通病防治方法。1泥漿護(hù)壁成孔1.1地基土層硬性雜物的影響(1客觀現(xiàn)象在建筑物的地基土層中,隨機(jī)夾雜著一些硬性物質(zhì),成孔時(shí)不易粉碎,樁孔又超長(zhǎng),就無法用正循環(huán)方法由泥漿將其攜帶到地面泥漿池,它的存在不僅會(huì)影響成孔速度,隨時(shí)有可能損壞鉆頭,造成不應(yīng)有的時(shí)間和財(cái)物浪費(fèi),而且成孔后遺留孔底的沉渣厚度較大,樁成型加載后會(huì)加大樁的沉降量、降低樁的承載力,以致于由此竣工后建筑物隨著時(shí)間的

3、推移發(fā)生傾斜或者結(jié)構(gòu)局部開裂。(2防治對(duì)策泥漿泵將泥漿經(jīng)過鉆桿或?qū)Ч軌褐量椎?泥漿或渣土隨泥漿排出的方法稱之為正循環(huán)法。但是正循環(huán)法對(duì)于孔深超過40m時(shí),泥漿與沉渣混合體上舉距離長(zhǎng),沉渣未到孔頂就離析下沉,硬性物質(zhì)很難攜出孔外。采用負(fù)壓措施將泥漿和渣土吸出,泥漿池直接向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿的方法稱之為反循環(huán)法,它以吸出沉渣,特別是硬性雜物更為有效。要盡最大努力將其孔內(nèi)的硬性物質(zhì)排凈,可采用帶有沙石泵和泥漿泵的工程鉆機(jī)正循環(huán)成孔,分階段反循環(huán)排渣,既避免了正反循環(huán)的缺點(diǎn),又充分利用了正反循環(huán)的優(yōu)點(diǎn),清除施工過程的缺陷,保證建筑物百年大計(jì)。1.2樁孔縮徑的影響(1客觀現(xiàn)象在建筑物地基土層中,有時(shí)含有一層或

4、幾層淤泥層,它常常會(huì)在成孔后受周圍土的壓力而縮徑,致使鋼筋籠無法下去,需要重新回機(jī)掃孔,或者灌注完混凝土后樁孔縮徑,混凝土樁截面局部減小,這些都直接或間接地影響工程進(jìn)度和質(zhì)量,甚至經(jīng)濟(jì)損失慘重。(2防治對(duì)策在工程開工前,首先要通過有關(guān)的地質(zhì)報(bào)告,認(rèn)真詳細(xì)地了解和掌握淤泥層距樁孔口的深度和厚度,鉆孔至淤泥層時(shí)要輕壓慢鉆,提鉆時(shí)再次掃孔,吊放和對(duì)接鋼筋籠時(shí)要盡可能地縮短時(shí)間,加快二次清孔和灌注混凝土的速度,爭(zhēng)取測(cè)樁時(shí)其縮徑不超過鋼筋的保護(hù)層。1.3檢孔儀器的影響(1客觀現(xiàn)象收稿日期2000210221賈定高級(jí)工程師男1962年10月出生按照現(xiàn)行的規(guī)范要求,通常使用測(cè)線測(cè)量孔的深度和沉渣厚度,由鉆機(jī)

5、的水平度控制成孔垂直度,測(cè)圈測(cè)量孔徑。這些方法憑人的感覺,直觀性又差,沒有量化標(biāo)準(zhǔn),準(zhǔn)確性也就無從談起。(2防治對(duì)策隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高新技術(shù)已應(yīng)用于工程樁質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域,使用具有一定先進(jìn)性、可以把測(cè)量結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,通過終端屏幕顯示或打印機(jī)繪出樁孔剖面圖,較直觀地反映出量化的沉渣儀和電子檢孔儀檢測(cè)成孔質(zhì)量。2鋼筋籠的加工和吊放2.1模具及點(diǎn)焊或綁扎的影響(1客觀現(xiàn)象對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的鋼筋籠,雖然大多內(nèi)配有加強(qiáng)筋,外配扁箍、螺旋狀的箍筋且采用全點(diǎn)焊或僅加強(qiáng)筋和扁箍點(diǎn)焊連接,但是還常出現(xiàn)加工完后,鋼筋籠不順直,吊裝時(shí)易變形。(2防治對(duì)策首先將加強(qiáng)筋、扁鋼箍、螺旋筋按照不同直徑在不同的以鋼筋彎曲機(jī)為

6、動(dòng)力的模具(見圖1上成形,然后將按一定的順序在鋼板或鋼管平臺(tái)上加工制作,尺寸準(zhǔn)確,保證順直,焊點(diǎn)或綁扎點(diǎn)牢固可靠,避免主箍筋焊點(diǎn)或綁扎點(diǎn)松脫,增強(qiáng)鋼筋籠的整體剛度,吊裝時(shí)也就不易變形 。圖1以鋼筋彎曲機(jī)為動(dòng)力的模具2.2長(zhǎng)鋼筋籠對(duì)接的影響(1客觀現(xiàn)象較長(zhǎng)的鋼筋籠須分節(jié)加工,吊裝對(duì)接,由于對(duì)接過程中,對(duì)接接頭較多,使用雙綁條單面焊,焊縫長(zhǎng)度又長(zhǎng),焊縫處于立焊狀態(tài),焊工操作起來十分不方便,對(duì)接的時(shí)間往往需要數(shù)小時(shí),這樣就容易造成縮徑而鋼筋籠下不去的現(xiàn)象。(2防治對(duì)策面對(duì)這種現(xiàn)象,可以從多方面入手解決這一棘手問題。一方面把對(duì)接位置選在鋼筋根數(shù)較少的截面,另一方面可以在加工鋼筋籠時(shí),將每根對(duì)接筋的兩幫

7、條分別綁焊在兩節(jié)鋼筋籠的相對(duì)接的鋼筋上,這樣就大大地減少了對(duì)接時(shí)立焊縫的長(zhǎng)度,也就縮短了對(duì)接時(shí)焊接時(shí)間。也可以采用更為有效的全自動(dòng)埋弧電渣壓力焊法。2.3鋼筋籠起吊變形的影響(1客觀現(xiàn)象為降低工程成本,在起吊鋼筋籠時(shí),多采用一點(diǎn)吊法,利用鋼筋籠底部著地,但是整個(gè)鋼筋籠和底部主筋全變形,影響到鋼筋籠的順利下放。(2防治對(duì)策要防止整個(gè)鋼筋籠和底部主筋在一點(diǎn)起吊過程中的彎曲變形,可以采取兩種行之有效的措施。一是在起吊點(diǎn)處插入一根直徑<150mm 左右長(zhǎng)度在56m 左右的杉木桿子,吊點(diǎn)選在合適的加強(qiáng)箍、筋處,用吊索把杉木桿的中間點(diǎn)與加強(qiáng)箍、筋牢固拴在一起;二是在鋼筋籠底部用鉛絲綁扎二根長(zhǎng)度在3m

8、 左右的杉木桿,木桿伸出籠底1m 左右,然后緩緩起吊至鋼筋籠垂直吊起,拆掉底部杉木桿自然懸浮在樁孔口再取出。2.4負(fù)成孔和懸籠的影響(1客觀現(xiàn)象受施工場(chǎng)地的限制,為方便起見,高層建筑樁基的施工都是在原地面進(jìn)行的,然后再開挖土方,樁頂在原地面下數(shù)米深處,標(biāo)高不易控制,也就是說,鋼筋籠懸空,下不著底,上不到樁孔口,在灌注混凝土?xí)r,由于混凝土的上返沖力或者導(dǎo)管掛著鋼筋籠而上浮。(2防治對(duì)策這種現(xiàn)象,可以采用具有壓籠防止上浮、吊籠防止下沉作用的吊桿(見圖2控制鋼筋籠的標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。一般同時(shí)使用二根吊桿。當(dāng)鋼筋籠上浮時(shí),架在原地面枕木上并穿在吊桿圓環(huán)內(nèi)的鋼管同樣就會(huì)頂起,這是可以用人力把鋼筋籠

9、壓下去,當(dāng)鋼筋籠下沉?xí)r,吊桿牢牢懸吊在樁孔處枕木上,如果有一根吊桿的某處焊縫開裂,那么另一根桿仍能起到作用,使鋼筋籠頂標(biāo)高控制在允許誤差范圍內(nèi)。使用方法是把下鉤頭掛在樁頂加強(qiáng)箍、筋上,吊車鉤掛在吊桿上圓環(huán)內(nèi)緩緩下放,至樁孔口處,把架管插入事先計(jì)算好的吊桿圓環(huán)內(nèi)架在枕木上。圓環(huán)可以連焊35個(gè),根據(jù)原地411鐵道工程學(xué)報(bào)2001年3月面高差自行確定,直徑為<100,用<12鋼筋加工而成,吊桿選用<20鋼管,插銷卡環(huán)也視加強(qiáng)箍、筋的規(guī)格選用不同規(guī)格的鋼管截成焊上,插銷用<10的鋼筋。吊桿和插銷的長(zhǎng)度由樁頂距原地面的深度而定 。圖2吊桿示意圖3混凝土的灌注3.1串孔的影響(1客

10、觀現(xiàn)象在二次清孔時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生與周圍樁孔串通的現(xiàn)象,而成為廢樁,要用粘土填實(shí)后重新鉆孔,其人機(jī)物損失驚人。(2防治對(duì)策在安排樁施工順序時(shí),盡可能地跳開鉆孔,如再發(fā)生串孔現(xiàn)象,為確保樁的質(zhì)量,二次清孔后,同時(shí)同量灌注混凝土,始終保證混凝土頂面在同一標(biāo)高,在灌注混凝土過程中,要經(jīng)常測(cè)量?jī)煽谆炷潦欠裨谕粯?biāo)高位置,對(duì)于較低著要分析情況,計(jì)算混凝土量差,補(bǔ)灌至同標(biāo)高。3.2掛籠的影響(1客觀現(xiàn)象在灌注混凝土?xí)r,常會(huì)發(fā)生導(dǎo)管持著鋼筋籠,有時(shí)經(jīng)過運(yùn)作可以避免事故的發(fā)生,有時(shí)造成管斷樁廢的后果。(2防治對(duì)策一方面要處理好管連接處的構(gòu)造,另一方面導(dǎo)管要勤提勤拆,不要埋入混凝土內(nèi)太深,保持在26m 。連接管用

11、上法蘭(見圖3的死角處間隔一個(gè)連接螺栓用扁鋼(-25×5mm 焊成與水平成60°的斜面,不致于法蘭盤掛鋼筋籠的加強(qiáng)筋或箍筋。在使用時(shí),還要保持導(dǎo)管位于樁孔中間,杜絕吊放導(dǎo)管左右晃動(dòng) 。圖3法蘭死角處理示意圖3.3斷樁的影響(1客觀現(xiàn)象在灌注混凝土樁時(shí),造成斷樁有多方面的原因,但是最常見有:一是掛籠,二是提漏,三是混凝土初凝。(2防治對(duì)策對(duì)于發(fā)生掛籠現(xiàn)象,要積極運(yùn)作,輕緩轉(zhuǎn)動(dòng)或逆方向用力推動(dòng),同時(shí)向上提或向下降,逐步脫離危險(xiǎn)。每次提拆導(dǎo)管前,必須認(rèn)真地測(cè)量混凝土面距樁口深度,清點(diǎn)預(yù)留樁孔內(nèi)的導(dǎo)管長(zhǎng)度,然后再確定拆導(dǎo)管的數(shù)量,防止導(dǎo)管提漏?；炷恋某跄龝r(shí)間設(shè)計(jì)要結(jié)合實(shí)際施工條件

12、,時(shí)間短了,如果灌注混凝土速度太慢,就會(huì)出現(xiàn)已初凝混凝土包死導(dǎo)管而拔不出現(xiàn)象。若發(fā)生斷樁,首要的是采取補(bǔ)樁,如果條件不具備,就要想辦法處理好斷樁,以滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于提漏發(fā)生的斷樁,可以用清水直接灌入凈面,再接著灌入混凝土,而對(duì)于斷管而斷樁的,設(shè)法在混凝土面處截?cái)?然后凈面灌入混凝土。以上兩種情況都要提高超灌混凝土的高度,開挖后,檢測(cè)樁身質(zhì)量及承載力并作出評(píng)價(jià),如果能滿足設(shè)計(jì)不再處理,否則將由周圍樁分擔(dān)承載。4結(jié)束語(yǔ)這些防治對(duì)策曾經(jīng)在一些工程中得到了實(shí)踐驗(yàn)證,不僅解決了實(shí)際需要,而且測(cè)試結(jié)果也令人滿意,都滿足了施工和設(shè)計(jì)上的要求。APPL I CAT I ON RESEARCH ON M EA

13、SURES OF PREVENT I ON AND TREAT -M ENT FOR COMMON D EFECTS IN QUAL IT Y OF GUARD W ALL IN M UD AND CAST CONCRETE -IN -PLACE SUPERL ENGTH B ORED P I L ES511第1期賈定等:泥漿護(hù)壁成孔超長(zhǎng)混凝土灌注樁質(zhì)量通病防治對(duì)策研究應(yīng)用611鐵道工程學(xué)報(bào)2001年3月J I A D i ng-y i,ZHAO X i n-j ie,ZHOU J i an-gangT he T h ird Engineering B u reau of M O RAbstr

14、act:N ow adays,along w ith the rap id developm en t of the m u lti2stroey h igh bu ildings,thd guard w all in m ud and the cast concrete2in2p lace sup erlength bo red p iles w ere app lied w idely in foundati on engineering w o rk s.B ased on p ractices in recen t years,the comm on defects in qualit

15、y occu rred du ring con structi on p roce2 du res are in troduced in th is p ap er,and the co rresponding p reven ti on and treatm en t m easu res are expounded in detail.Keywords:cast2in2p lace bo red p iles;comm on defects in quality;m easu res of p reven ti on and treatm en t(上接第103頁(yè)Ch ina R ail

16、w ay E igh teen th Engineering B u reauAbstract:A nalyses are p u t fo rw ard on the sup eri o rities of the can tilevel tunnelling m ach ine,its feasib ility in con structi on of rail w ay tunnels,as w ell as the excavati on schem e,the fo rm ati on of com p lete m echan ized set and the aux iliary

17、 techno logies in the con structi on of rail w ay tunnels.T he p articu lar i m p lem en tal m ethods are p ro2 po sed.Fu rthm o re,the techn ical econom ic com p arison s betw een the drilling and b lasting m ethod and the can2 tilevel tunnelling m ach ine m ethod has been p u t fo rw ard also in t

18、h is p ap er.It is u sefu l as reference fo r research2 ing the non2b lasting tunnel excavating schem es.Keywords:can tilevel tunnelling m ach ine;rail w ay tunnels;con structi on schem e(上接第121頁(yè)APPL I CAT I ON OF PRESTRESSED ANCHOR-CAB L E TECHN IQUE FOR TREAT M ENT OF LAND S L I D E IN CUTT INGS W ITH STEEP S LOPESW AN Shao-hu iGuang2M ei2Shan R ail w ay Engineering Co.,L t