長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工常見問題及防治措施

長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工常見問題及防治措施湯小凝【摘要】長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁在施工中容易出現(xiàn)斷樁、樁身夾泥、裂縫和縮頸、樁頭質(zhì)量問題、樁位偏移、鋼筋籠安置不當、轉(zhuǎn)桿堵塞、導管堵塞、卡鉆等質(zhì)量問題.分析了這些質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，提出了相應的防治措施.【期刊名稱】《建材技術與應用》【年(卷)，期】2007(000)007【總頁數(shù)】3頁(P13-15)【關鍵詞】長螺旋鉆孔;混凝土樁;成樁質(zhì)量【作者】湯小凝【作者單位】長江大學，城建學院，湖北，荊州,434023【正文語種】中文【中圖分類】TU473.1引言長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁的成孔是采用長螺旋鉆機無振動排土鉆進，無需泥漿護壁，因而對周邊居民及相鄰建筑物沒有振動影響，也無泥漿污染；樁身混凝土是直接從鉆桿中心壓入孔中，采用超流態(tài)泵送混凝土技術，邊提鉆邊壓灌混凝土，提鉆與成樁同步進行，加快了施工速度；成樁時采用壓力澆灌混凝土，既改善了樁周土體性能又保證了樁身質(zhì)量，避免了縮頸、斷樁現(xiàn)象，提高了單樁承載力，保證了該工藝既能在易坍塌的土層成孔成樁，又能在地下水豐富的土層中成孔成樁，避免了水下澆注混凝土質(zhì)量難以保證的缺點。該樁一般適用于黏性土、粉土、填土等各種土質(zhì)；能在有縮徑的軟土、流砂層、砂卵石層、有地下水等復雜地質(zhì)條件下成樁。適用于樁徑①300mm~e1000mm，深度在30m以內(nèi)的基礎樁和護坡樁。該成樁工藝由于所產(chǎn)生的樁承載力高、造價低、施工方便、施工速度快而被廣泛采用。但由于該樁是在土中成型，成樁過程中的導管堵塞、定位不準、鉆進速度、提升速度、泵送原因以及混凝土的坍落度、和易性等，常因土質(zhì)條件的變化而很難有統(tǒng)一定量的控制尺度，致使操作者難以把握，施工質(zhì)量不易檢查和控制，在施工中也容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。1長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁常見質(zhì)量問題目前，對長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁質(zhì)量的檢測主要運用低應變檢測法和靜荷載試驗法。為了更好地了解成樁質(zhì)量問題的原因，對于檢測質(zhì)量不合格的樁，需將樁身挖出進行檢查。斷樁、樁身夾泥：從挖出的樁的總的情況來看，樁徑沿樁身變化不大。樁身表面大部分灰漿飽滿，混凝土密實，在淤泥質(zhì)黏土層樁身局部增大成磨菇狀。也發(fā)現(xiàn)個別樁身混凝土局部分離，甚至有一段沒有混凝土或是樁身某一部位混凝土坍塌。還有個別樁身局部殘缺，存在泥夾層，或樁身的某一部位混凝土坍塌，樁身被土體填充，使樁身截面減小，削弱了樁的承載力。樁頭質(zhì)量問題：多為夾泥、氣泡、混凝土不足、浮漿太厚等。⑶樁身混凝土強度不足：對暴露樁進行鉆芯取樣檢查，發(fā)現(xiàn)有的樁身混凝土強度不足，不能滿足設計強度的要求。樁位偏移：壓灌樁成樁后的樁位偏移超過規(guī)范允許偏差的現(xiàn)象較為普遍。鋼筋籠安置過程中的問題：鋼筋籠主筋保護層厚度不符合規(guī)范要求；鋼筋籠下沉；鋼筋籠無法沉入；樁頭鋼筋錨固長度不足。轉(zhuǎn)桿堵塞、導管堵塞、卡鉆：在長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工中，由于地質(zhì)土層變化、混凝土的影響、泵送路徑、地下障礙及人工操作不當?shù)纫蛩氐挠绊?，?jīng)常會引起轉(zhuǎn)桿堵塞、導管堵塞、卡鉆等問題。2常見質(zhì)量問題的原因分析斷樁、縮徑：如果鉆桿提升過快，而混凝土泵送量與之不匹配，混凝土不能充滿鉆孔，在鉆桿提升過程中鉆孔內(nèi)產(chǎn)生負壓，使孔壁塌陷造成斷樁，嚴重時還會影響鄰樁。樁頭質(zhì)量問題：一般是由于操作控制不當造成的。樁身混凝土強度不足：壓灌樁受泵送混凝土和后插鋼筋的技術要求，坍落度一般＜18cm,因而要求和易性要好。配比中一般是摻加粉煤灰，這樣使混凝土的前期強度低，加之粗骨料的粒徑小，如果不注意對用水量的控制，容易造成混凝土強度低。⑷樁位偏移：其主要原因是鉆屑土和鉆機移動擾動或破壞原已放樣準確的樁位，樁機對位不仔細，地層原因使鉆孔對鉆桿跑偏等原因造成。鋼筋籠安置過程中的問題：①鋼筋籠主筋保護層厚度不符合規(guī)范要求：鋼筋籠下放前彎曲；鋼筋籠外側(cè)橋式導向筋數(shù)量與位置不符合要求；下放鋼筋籠時強行下壓，用力過猛，造成鋼筋籠變形。②鋼筋籠下沉：一般隨混凝土收縮而出現(xiàn)，有時是由于樁頂鋼筋籠固定措施不當造成的。③鋼筋籠無法沉入：多是由于混凝土配合比不好或樁周土對樁身產(chǎn)生擠密作用。④樁頭鋼筋錨固長度不足：下放鋼筋籠時籠頂標高控制不準。其他問題：①轉(zhuǎn)桿堵塞：長螺旋鉆孔灌注樁鉆機鉆桿兼作混凝土輸送管，鉆頭端部設有單向閥門即鉆門，在成孔過程中鉆門關閉防止鉆屑進入鉆桿內(nèi)造成鉆桿堵塞。當泵送時隨著提鉆與泵壓增加，鉆門打開，由此將混凝土灌入孔內(nèi)。如果提鉆時鉆門打不開，將導致鉆孔內(nèi)無混凝土。②輸送導管堵塞：多是由于混凝土配比或坍落度不符合要求、導管過于彎折或者前后臺配合不夠緊密等原因造成。③卡鉆：長螺旋鉆機鉆進過程中，如果鉆桿下放速度過快，致使鉆出的鉆屑不能及時帶出孔外而積壓在鉆桿與孔壁之間，嚴重時就會造成卡鉆；或是鉆孔位置土層中含有大的塊石和堅硬異物。3防治措施斷樁和夾層：保持混凝土灌注的連續(xù)性，可以采取加大混凝土泵送量、選擇減水效果好的減水劑、配備儲料罐等措施；嚴格控制鉆桿提升速度，通常為2m/min，確保中心管內(nèi)有0.1m3以上的混凝土，使鉆頭在混凝土內(nèi)埋深始終控制在1m以上；如果相鄰樁間距小于5倍樁徑，必須隔樁跳打；為了避免斷樁和夾層，灌注過程中因意外原因造成灌注停滯時間大于混凝土初凝時間的樁，應重新成孔灌注；樁頂至少超灌1.0m，并防止孔口土混入。樁頭質(zhì)量問題：及時清除或外運樁口出土，防止下籠時土渣混入混凝土中；保持鉆桿頂端氣閥開啟自如，防止混凝土中積氣造成樁頂混凝土含氣泡；樁頂浮漿多因孔內(nèi)出水或混凝土離析造成，應超灌排除浮漿后才終孔成樁；按規(guī)定要求進行振搗，保證振搗質(zhì)量。對樁頭出現(xiàn)的質(zhì)量問題，一般可采取鑿除上部不符合質(zhì)量要求的部分，采用比樁身混凝土高一個強度等級的混凝土進行接樁處理。⑶樁身混凝土強度不足：優(yōu)化粗骨料級配，大坍落度混凝土一般用0.5~15cm的碎石，根據(jù)樁徑和鋼筋長度及地下水情況，可以加入部分2-4cm的碎石，并盡量不要加大砂率；合理選擇外加劑，盡量用早強型減水劑代替普通泵送劑；粉煤灰的選用要經(jīng)過配比試驗確定摻量，粉煤灰至少應選用H級灰。⑷樁位偏移：施工前清除地下障礙，平整壓實場地，以防鉆機偏斜；放樁位時認真仔細，嚴格控制誤差、樁機的水平度和垂直度；在開鉆前和鉆進過程中及時清理鉆屑土，妥善保護并經(jīng)常性地復核樁位。鋼筋籠安置過程中的問題：①鋼筋籠主筋保護層厚度不符合規(guī)范要求：主筋制作時必須平直，不得有局部彎曲，主筋與加強箍筋之間應焊接牢固；鋼筋籠外側(cè)每隔2m設1組橋式導向筋，每組4個，導向筋長度＜100mm,以保證鋼筋籠垂直度和主筋保護層厚度；加工好的鋼筋籠宜平放，以防止鋼筋籠變形；下放鋼筋籠時對準孔位中心慢放，嚴禁高起猛落、強行下放，防止傾斜、彎折或碰撞孔壁；鋼筋籠較長或靠自重無法壓入時，可用震動器震入，震動器要保證垂直下落。②鋼筋籠下沉：避免混凝土收縮，從而防止籠子下沉；籠頂必須用鐵絲加支架固定，12h后才可以拆除。③鋼筋籠無法沉入：改善混凝土配合比，保證粗骨料的級配和粒徑滿足要求；吊放鋼筋籠時保證垂直和對位準確。不能采取切斷鋼筋的方法進行處理，而應吊起鋼筋籠重新成孔灌注。④樁頭鋼筋錨固長度不足：下放鋼筋籠時，可在吊放鋼筋籠的鋼絲繩上作簡單標記，待鋼絲繩下落到相對標高的一定位置時，停止下放鋼筋籠。其他問題：①轉(zhuǎn)桿堵塞：在每次施鉆前要檢查鉆門是否開閉靈活，可在鉆門關閉時泵送部分砂漿加以試驗。如果遇到塑性高的黏性土層，可采用鉆具回轉(zhuǎn)泵送法，即在泵送混凝土的同時使鉆具在提拉下正向回轉(zhuǎn)，使擠壓在鉆門的泥土松動或脫落，從而在泵壓下打開鉆門。②導管堵塞：保證粗骨料的粒徑、混凝土的配比和坍落度符合要求；灌注管路避免過大變徑和彎折，每次拆卸導管都必須清洗干凈；施工中除了要保證混凝土質(zhì)量之外，還要加強施工管理，保證前后臺配合緊密，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。③卡鉆：若事故輕微，應立即關閉回轉(zhuǎn)動力電源，將鉆桿用最低提升速度提起后重新施鉆；若事故嚴重，應先將鉆機塔下大梁用枕木墊好，再用最低提升速度提拉鉆桿。施鉆前要探明鉆孔位置有無較大塊石或異物。4結(jié)語長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁基礎工程的成樁過程是一種新型的成樁工藝，也是重要的隱蔽工程。由于其承載著上部建筑物的整個荷載，必須加強對工程樁的質(zhì)量檢測，以避免工程質(zhì)量隱患。施工中除應嚴格遵照規(guī)范、規(guī)程中的有關規(guī)定精心施工之外，還應對每個具體工程的地質(zhì)資料、施工設備、樁位設計圖紙的特點進行認真分析，制定出與工程特點相適應的施工方案，確保工程質(zhì)量。參考文獻：［1］ 劉秀松，余元君，謝石，等.長螺旋鉆孔混凝土灌注樁施工與質(zhì)量控制技術［J］.湖南水利水電，2006，