鉆孔樁澆筑水下混凝土的質量控制

鉆孔樁澆筑水下混凝土的質量控制摘要：目前在高速鐵路施工中，橋梁比例占80%以上，鉆孔樁被廣泛的應用，而現(xiàn)場灌筑鉆空樁水下混凝土時的質量控制又是保障整個鉆孔樁基礎質量的關鍵環(huán)節(jié)。此文詳細地總結和論述了鉆孔樁現(xiàn)場灌筑水下混凝土時經(jīng)常出現(xiàn)的各類質量問題，深入淺出地闡述了這些質量問題形成的原因：預防措施以及有效的治理辦法。關鍵詞：鉆孔樁水下混凝土質量控制橋梁工程質量中最多的是鉆孔樁的施工質量問題，鉆孔樁出現(xiàn)問題會嚴重影響整個橋梁的質量和壽命。所以只有正確認識、處理鉆孔樁澆筑混凝土過程中出現(xiàn)的各種問題，做到以預防為主，防治結合，才能保證鉆孔樁工程的施工質量。下面就橋梁鉆孔樁灌筑水下混凝土施工中常見的各類質量問題及其預防和處理措施做一簡單概述。1混凝土澆筑時導管進水澆筑樁首次澆筑混凝土時，孔內泥漿及水從導管下口灌入導管；灌筑中，導管接頭處進水；澆筑中，提升導管過量，孔內水和泥漿從導管下口涌入導管。導管進水，輕者會造成樁身混凝土離析，輕度夾泥；重者則會產(chǎn)生樁身混凝土夾層甚至發(fā)生斷樁事故。1.1原因分析首次澆筑混凝土時，由于灌滿導管和導管下口至樁底部間隙所需的混凝土總量計算不當，使首灌的混凝土不能埋住導管下口，是全部沖出導管以外，造成導管底口進水事故。在澆筑混凝土過程中，由于未連續(xù)澆筑，在導管內產(chǎn)生氣囊。當下次聚集大量混凝土拌合物猛灌時，導管內氣囊產(chǎn)生高壓，將兩節(jié)導管間的封水橡皮墊擠出，致使導管接口漏空而進水。導管拼裝后，未進行水密實驗。一但接頭不嚴密，水就會從接口處漏入導管。測深時，因為誤判造成導管提升過量，致使導管底口脫離孔內的混凝土液面，使泥水進入。1.2預防措施確保首批澆筑混凝土的總方量能滿足填充導管下口與樁底面間隙和使導管下口首灌時被埋沒深度＞1m的需要。首次澆筑時到下口距孔底一般不超過0.4m。在提升導管時，用標準測深錘測好混凝土表面的深度，控制導管提升高度，始終保持導管底口處于已灌入混凝土液面下不少于2m的位置。下導管前導管應進行試拼，并進行導管的水密性、承壓性和接頭抗拉強度的實驗，還要檢查待拼接導管其軸線是否在一條直線上。入孔拼裝時，各節(jié)導管的編號及編號所在的圓周方位應與試拼時相同，不得錯、亂，或編號不在一個方位。首次澆筑混凝土時要保持連續(xù)澆筑，盡量縮短間隔時間。當導管內混凝土還未飽滿時應徐徐地澆筑，防止導管內形成高壓氣囊。1.3治理方法一但發(fā)生首次澆底口進水和澆筑中導管提升過量進水的情況，應立即停止?jié)仓?，并利用導管做吸泥管，以空氣吸泥法將已澆筑的混凝土拌合物吸出。針對發(fā)生原因并予以糾正后，要重新澆筑混凝土。2混凝土導管堵管澆筑混凝土時，導管提升很高，導管底口埋人混凝土接近1m,但是澆筑在導管中的混凝土仍不能涌翻上來。造成澆筑中斷。一旦澆筑中斷再次澆筑時易形成高壓氣囊，嚴重時可能發(fā)生斷樁。2.1原因分析混凝土發(fā)生離析，粗骨料集中而造成導管堵塞。澆筑時間持續(xù)過長，最初澆筑的混凝土已初凝，加大了管內混凝土下落的阻力，使混凝土堵在管內。2.2預防措施澆筑混凝土的坍落度宜在18?22cm之間，并保證具有狼毫的和易性，確保在運輸和澆筑過程中不發(fā)聲顯著離析和泌水現(xiàn)象。保證混凝土的連續(xù)澆筑，澆注中斷間隔時間不應超過30min。2.3治理方法當澆筑開始不久發(fā)生堵管時，可用長桿沖，搗或用振動器振動導管。若無效果，拔出導管，用空氣吸泥機或抓斗將已灌入孔底的混凝土清出，更換新導管，準備足夠儲量混凝土，重新澆筑。3鋼筋籠在灌筑混凝土時上浮鋼筋籠入孔后固定不牢，在澆筑混凝土時發(fā)生上浮。鋼筋籠一旦發(fā)生上浮，基本無法歸位。只能將其從孔中取出，從而改變樁身配筋數(shù)量，損害樁身抗彎強度。3.1原因分析混凝土由漏斗順導管向下澆筑時?；炷恋奈荒墚a(chǎn)生一種頂托力，該種頂托力隨澆筑時混凝土位能的大小，澆筑速度的快慢。首批混凝土的流動速度及表而標高大小而變化。當頂托力大于鋼筋籠的重量時，鋼筋籠會被浮推上升。3.2預防措施摩擦樁應將鋼筋骨架的幾根主筋延伸至孔底，鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。撓筑中，當混凝土表面接近鋼筋籠頂時，應放慢混凝土的澆筑速度，并應使導管保持較大埋深，使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離，以便減少對鋼筋籠的沖擊。混凝土表面進入鋼筋籠一定深度后。應適當提升導管，使鋼筋籠在到下口有一定埋深，但注意導管埋入混凝土表面應不小于2m。4灌筑混凝土時樁孔坍孔澆筑水下混凝土過程中，如果護筒內泥漿水位忽然上漲益出護筒，隨即驟然冒出氣泡，著是坍孔前的征兆。這時如用測深錘探測到的混凝土面與原深度相差很遠，可確定為坍孔。造成樁身擴徑，樁身混凝土夾泥。嚴重時會引發(fā)斷樁事故。4.1原因分析在澆筑混凝土過程中，孔內外水位未能保持一定高差；在潮汐地區(qū)施工，沒有采取措施穩(wěn)定孔內水位。護筒刃腳周圍漏水，孔外堆放重物或有機器震動，也容易使孔壁坍孔。導管卡掛鋼筋籠及堵管時，均易同時發(fā)生坍孔。4.2治理方法澆筑混凝土的同時，采取各種措施來穩(wěn)定孔內水位，還要防止護筒及孔壁漏水。用吸泥機吸出坍入孔內的泥土。同時保持或加大水頭高度，如不再坍孔，可繼續(xù)演筑。如用上法處治，仍不能阻止坍孔，或坍孔部位較深，宜將導管、鋼筋籠拔出，回填黏土，重新鉆孔。5埋導管事故導管從已灌入混凝土的孔內提升困難，甚至拔不出。容易使?jié)仓┕け黄仁怪袛?，甚至出現(xiàn)斷樁事故。5.1原因分析澆筑混凝土過程中，導管埋入混凝土較深，埋入深度大于6m時，發(fā)生埋導管事故的幾率會大大增加。導管埋入混凝土超過0.5h未提升，部分混凝土初凝，將導管凝固住。5.2預防措施導管接口形式采用卡口式，以縮短導管拆卸過程中埋人混凝土的滯留時間，在混凝土中摻入緩凝劑，并采取措施，加快澆筑速度?；炷猎跐仓^程中應不時提升導管，并確保導管埋深不大于6m。5.3治理方法一旦發(fā)生埋導管，可用鏈式滑車、千斤頂、卷揚機進行試拔。若確實無法拔出，可加力拔斷導管，然后按斷樁處理。6樁頭澆筑高度短缺已澆筑的樁身混凝土，沒有達到樁頂設計標高以上0.5?1.0m的高度。有地下水時，需要水下施工；無地下水時，需進行接樁，造成人力、財力、時間的浪費，加大工程成本。6.1原因分析混凝土澆筑后期，澆筑產(chǎn)生的超壓力減小，導管埋深較小；測深時儀器不精確；將過稠漿渣、坍落土層誤認為混凝土表面，使導管提冒漏水。測錘及吊錘索不標準，手感不明顯。未沉至混凝土表面，檢測數(shù)據(jù)已顯示達到標高要求，誤導施工人員過早拔出導管，中止?jié)仓?。施工人員不懂得首灌混凝土時。有一層混凝土從開始澆筑到澆筑完成，一直受水或泥漿浸濁，還不可避免地有泥漿、鉆渣等雜物混入，成樁質量較差，在澆筑后必須鑿去，因此，在設計澆筑的樁頂標高時，未增加0.5?1.0m的預留高度，但仍接正常施工程序進行鑿除，致使樁頂?shù)陀谠O計標高。6.2治理方法盡量采用準確的水下混凝土表面測深儀，提高數(shù)據(jù)檢測的精確度。當采用標準測深錘檢測時，可在澆筑快要結束時，用取樣盒等容器對已澆筑的混凝土進行取樣，鑒定良好混凝土面的位置。對于水下澆筑的樁身混凝土，為防止鑿樁頭后出現(xiàn)樁頭短缺，必須在設計樁頂標高基礎上增加0.5?1.0m的高度(底限值用于泥漿比重小、澆筑過程正常的樁；高限值用于發(fā)生過堵管、坍孔等澆筑不順利的樁)。無地下水時，在開挖后做到接樁處理。有地下水時，接長護筒。沉至已澆筑的混凝土表面以下，然后抽水、清渣，按接樁處理。7夾泥、斷樁先后2次澆筑的混凝土部分截面之間，夾有泥漿或鉆渣層，為夾泥；如屬于整個截面有夾泥層或混凝土截面處完全離析，基本無水泥漿粘結時，為斷樁。夾泥或斷樁的存在使樁身混凝土粘結連續(xù)，無法承受彎矩和地震引起的水平剪切力，使樁報廢。7.1原因分析澆筑水下混凝土時，混凝土的坍落度過小，集料級配不良，粗骨料顆粒太大，澆筑前或澆筑中混凝土發(fā)生離析；或導管進水等使樁身混凝土產(chǎn)生中斷。澆筑過程中出現(xiàn)的堵塞導管或導管卡掛鋼筋籠，埋導管，嚴重坍孔等，如果處理不當，都會演變?yōu)闃渡韲乐貖A泥及混凝土樁身中斷的嚴重事故。清孔不徹底或澆筑時間過長，首批混凝土已初凝，而繼續(xù)灌人的混凝土沖破頂層與泥漿相混，或導管進水，坍孔，均會在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。7.2預防措施嚴格按設計或規(guī)范要求控制混凝土坍落度。盡量延長混凝土初凝時間(如盡量用初凝慢的水泥，加緩凝劑，盡量用卵石，加大砂率，控制石料量大粒徑。)澆筑混凝土前，應檢查導管、混凝土罐車、攪拌機等設備是否正常，并有備用的設備、導管，確?；炷聊苓B續(xù)澆筑。隨灌混凝土提升導管，做到“連灌、勤測、勤拔管”，隨時掌握導管埋入深度，避免導管埋人過深或過淺。采取措施，避免到卡掛鋼筋籠；避免出現(xiàn)堵管，埋導管、澆筑中坍孔、導管進水等質量問題。7.3治理方法斷樁或夾泥發(fā)生在樁頂部時，可將其剔除，然后接長護筒并將護筒壓至澆筑好的混凝土面以下，然后抽水、除渣，進行接樁處理。用地質鉆孔對樁身鉆芯取樣，如果發(fā)現(xiàn)有蜂窩、松散、裹漿等情況取芯率小于40%時)，或樁身混凝土有局部松散、夾泥和局部斷樁時，應采用壓漿補強方法處理。對于嚴重夾泥、斷樁事故