第一篇:橋梁樁基灌注質(zhì)量及事故處理
橋梁樁基灌注質(zhì)量及事故處理
影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多,若稍有不慎或措施不嚴(yán),就會(huì)在灌注中發(fā)生質(zhì)量事故。小塌孔、縮頸,大到斷樁報(bào)廢,給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成重大損失,以致影響工期并對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響所以,必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失,以利于工程的順利進(jìn)行。
水下澆注混凝土施工是灌注樁質(zhì)量控制中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
水下澆注混凝土是用混凝土從孔底開(kāi)始灌注,將孔內(nèi)泥漿臵換出來(lái),成為混凝土樁;澆注過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)掌握孔內(nèi)混凝土面上升的高度及導(dǎo)管插入深度,測(cè)定每個(gè)混凝土面位臵應(yīng)取兩個(gè)以上的測(cè)點(diǎn),測(cè)繩受拉伸、濕度等因素影響,所標(biāo)長(zhǎng)度變化較大,須經(jīng)常校正。澆注混凝土必須連續(xù)進(jìn)行,否則先澆灌進(jìn)去的混凝土達(dá)到初凝,將阻止后澆灌的混凝土從導(dǎo)管中流出。施工中,混凝土澆注速度應(yīng)盡可能地快一些,終止?jié)沧⒒炷燎埃毚_定混凝土面真實(shí)高度,以見(jiàn)混凝土中粗骨料為準(zhǔn)。注意首批混凝土量必須滿足導(dǎo)管埋深不能小于1.5M,所以漏斗和儲(chǔ)料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲(chǔ)存數(shù)量要充足。根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓力與管外水壓力平衡的原則,導(dǎo)管內(nèi)混凝土必須保持的最小高度為:Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的體積就應(yīng)為Vd=πd2?Hd/4(d為導(dǎo)管直徑)。首批混凝土若埋深不足,混凝土下灌后不能埋沒(méi)導(dǎo)管底口,會(huì)導(dǎo)致泥水從導(dǎo)管底口進(jìn)入。如果出現(xiàn)這種導(dǎo)管入水現(xiàn)象應(yīng)立即將導(dǎo)管提出,將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)或抓斗機(jī)清出,然后重新下導(dǎo)管灌注。首批混凝土灌注正常后,必須連續(xù)進(jìn)行,不得中斷。否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝,將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出,造成斷樁。同時(shí)在灌注過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常用測(cè)錘探測(cè)混凝土面的上升高度,并適時(shí)提升、逐級(jí)拆卸導(dǎo)管,保持導(dǎo)管的合理埋深。此時(shí)要注意,混凝土灌到孔口不再返出泥漿時(shí)可以微向上提動(dòng)導(dǎo)管,而如果要提升導(dǎo)管0.5到1M以上才能灌入混凝土就應(yīng)該拆除部分導(dǎo)管。要注意觀察孔口是否返出泥漿。當(dāng)混凝土接近鋼筋籠時(shí),宜使導(dǎo)管埋得較深。要注意正確控制導(dǎo)管埋深,如果導(dǎo)管埋人混凝土過(guò)深,易使導(dǎo)管與混凝土間摩擦阻力過(guò)大,致使導(dǎo)管無(wú)法拔出造成事故。而提管過(guò)程中要緩緩上提,如過(guò)猛易使導(dǎo)管被拉斷。所以埋管深度一般應(yīng)控制在2到6m,或使用附著式震搗器,使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過(guò)早的初凝。同時(shí)應(yīng)注意灌注速度。
對(duì)于誘發(fā)灌注事故的因素,必須在施工初期就徹底清除其隱患,同時(shí)又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策,預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時(shí)采取補(bǔ)救措施。水下澆注混凝土經(jīng)常遇到的幾個(gè)工程事故原因預(yù)防及處理:
(1)初灌未封底:樁底沉渣量過(guò)大,使初灌不能正常反漿,或?qū)Ч芫嗫椎滋h(yuǎn),初灌量不夠沒(méi)有埋住導(dǎo)管。造成這種原因是檢查不夠認(rèn)真,清孔不干凈或沒(méi)有進(jìn)行二次清孔。認(rèn)真檢查,采用正確的測(cè)繩與測(cè)錘;一次清孔后,不符合要求時(shí),要采取措施:如改善泥漿性能,延長(zhǎng)清孔時(shí)間等進(jìn)行清孔。在下完鋼筋籠后,再檢查沉渣量,如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求,應(yīng)進(jìn)行二次清孔。導(dǎo)管底端距孔底高度依據(jù)樁徑、隔水閥種類、大小而定,最高不超過(guò)0.5m.(2)導(dǎo)管堵塞:灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),而上部砼已接近初凝,形成硬殼,而且隨時(shí)間增長(zhǎng),泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋?,從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注極為困難,造成堵管,盡可能提高混凝土澆注速度,開(kāi)始澆砼時(shí)盡量積累大量砼,產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力??焖龠B續(xù)澆注,使砼和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài),可防導(dǎo)管堵塞;澆注混凝土過(guò)程中,應(yīng)勻速向?qū)Ч芰隙穬?nèi)灌注,如突然灌注大量的混凝土導(dǎo)管內(nèi)空氣不能馬上排出,可能導(dǎo)致堵管,若管內(nèi)空氣從導(dǎo)管底端排出,可能帶動(dòng)導(dǎo)管拔出混凝土面。混凝土的質(zhì)量是堵塞導(dǎo)管的主要原因,必須把好質(zhì)量,混凝土和易性不好或離析使石子聚集在一起流動(dòng)性差,導(dǎo)致堵管。導(dǎo)管使用后應(yīng)及時(shí)沖洗,保證導(dǎo)管內(nèi)壁干凈光滑。如發(fā)生堵管在導(dǎo)管上部可用鋼筋疏通,在下部提取導(dǎo)管上下振擊,(3)導(dǎo)管漏水:導(dǎo)管使用前須做密封試驗(yàn),灌注前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。在灌注過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)加快灌注速度,并加大混凝土埋深,使管內(nèi)混凝土超出漏水處。
(4)導(dǎo)管拔出混凝土面:導(dǎo)管提漏有兩種原因:a.當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí),一般采用上下提振法,使混凝土強(qiáng)行流出,但如果此時(shí)導(dǎo)管埋深很少,極易提漏。b.因泥漿過(guò)稠,在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí),對(duì)砼澆注高度判斷錯(cuò)誤,而在卸管時(shí)多提,使導(dǎo)管提離砼面,也就產(chǎn)生提漏。灌注混凝土過(guò)程中,測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤,導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)小,出現(xiàn)拔脫提漏。特別是灌注后期,易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此,必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測(cè)身錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度,并認(rèn)真核對(duì),保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。如誤將導(dǎo)管拔出混凝土面,必須及時(shí)處理。孔內(nèi)混凝土面高度較小時(shí),終止?jié)沧?,重新成孔?/p>
孔內(nèi)混凝土面高度較高時(shí),可以用二次導(dǎo)管插入法,其一是導(dǎo)管底端加底蓋閥,插入混凝土面1.0m左右,導(dǎo)管料斗內(nèi)注滿混凝土?xí)r,將導(dǎo)管提起約0.5m,底蓋閥脫掉,即可繼續(xù)進(jìn)行水下澆注混凝土施工。由于要克服泥漿對(duì)導(dǎo)管的浮力,混凝土面較深時(shí),不宜采用;
此方法使用時(shí),必須由有經(jīng)驗(yàn)的工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),導(dǎo)管長(zhǎng)度、吊預(yù)制混凝土球閥鐵絲長(zhǎng)度、鐵絲抗拉強(qiáng)度、混凝土面實(shí)際位臵等數(shù)據(jù),必須在事先正確確定。
提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠,灌注砼過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深,并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程;
(5)導(dǎo)管被混凝土埋住、卡死:在灌注過(guò)程中,導(dǎo)管的埋臵深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過(guò)大,以及灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低,從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力,加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導(dǎo)管,在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。導(dǎo)管插入混凝土中的深度應(yīng)根據(jù)攪拌混凝土的質(zhì)量、供應(yīng)速度、澆注速度、孔內(nèi)護(hù)壁泥漿狀態(tài)來(lái)決定,一般情況下,以2~6m為宜。
如果導(dǎo)管插入混凝土中的深度較大,供應(yīng)混凝土間隔時(shí)間較長(zhǎng),且混凝土和易性稍差,極易發(fā)生“埋管”事故。
如果預(yù)料到不能及時(shí)供應(yīng)混凝土(超過(guò)1h),混凝土運(yùn)輸距離遠(yuǎn),交通堵塞等因素時(shí),除混凝土中加緩凝劑外,導(dǎo)管插入混凝土中的深度不宜太小,據(jù)已往經(jīng)驗(yàn),以5~6m為宜,每隔15min左右,將導(dǎo)管上下活動(dòng)幾次,幅度以2.0m左右為宜,以免使混凝土產(chǎn)生初凝假象。澆注混凝土中斷超過(guò)2h,應(yīng)判為斷樁。卡管現(xiàn)象是混凝土配合比在執(zhí)行過(guò)程中的誤差大,使坍落度波動(dòng)大,拌出混合料時(shí)稀時(shí)干。坍落度過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象,使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管;坍落度過(guò)小或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使混凝土的初凝時(shí)間縮短,加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管,都會(huì)導(dǎo)致卡管事故。所以嚴(yán)格控制混凝土配合比,縮短灌注時(shí)間,是減少和避免此類事故的重要措施。導(dǎo)管插入混凝土中拔不起來(lái)或被拔斷,如果樁徑較大,可以采用二次導(dǎo)管插入法處理,否則只能補(bǔ)樁、接樁。接樁一般用人工孔的辦法處理,清除樁頂殘?jiān)?,接鋼筋籠,澆注混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
(6)鋼筋籠上?。寒?dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí),應(yīng)緩慢放料,盡量減小埋深,減小對(duì)導(dǎo)管的沖力。
(7)混凝土拌制不符合要求:混凝土配合比中水灰比控制在0.5~0.6,砂率應(yīng)在40%~50%,粗骨料最大粒徑應(yīng)小于40mm,混凝土坍落度控制在18~20cm,要有良好的流動(dòng)性、和易性,用料上優(yōu)先采用中粗沙,級(jí)配較好的卵石,礦渣硅酸鹽水泥,避免使用普通硅酸鹽水泥。
混凝土和易性與水泥品種、砂率有極大的關(guān)系,砂率小、粗骨料級(jí)配不好,攪拌出的混凝土極易離析,影響水下澆注混凝土質(zhì)量。
在灌注中出現(xiàn)的種種事故有很多都和混凝土質(zhì)量有關(guān),所以一定要把好混凝土的質(zhì)量關(guān)。
(8)樁頂空心:產(chǎn)生樁頂空心的因素有:導(dǎo)管插入混凝土中的深度較大,混凝土坍落度小,樁頂空心呈不規(guī)則漏斗形,其深度、位臵與導(dǎo)管拔出時(shí)的位臵、樁頂混凝土狀態(tài)有關(guān)。導(dǎo)管埋得太深,拔出時(shí)底部已接近初凝,導(dǎo)管拔上后砼不能及時(shí)沖填,造成泥漿填入。
防止樁頂空心灌注結(jié)束前導(dǎo)管插入混凝土中深度不超過(guò)6.0m;灌注結(jié)束后,導(dǎo)管拔出混凝土之前,導(dǎo)管上下活動(dòng)幾次,幅度不超過(guò)50cm,或者用機(jī)械、人工振搗樁頂混凝土,時(shí)間不超過(guò)20s.盡可能縮短灌注時(shí)間,避免使樁頂混凝土產(chǎn)生假凝現(xiàn)象、降低樁頂混凝土的流動(dòng)性。
(9)樁身有夾渣、夾泥、蜂窩:澆注過(guò)程中,須不斷測(cè)定混凝土面上升高度,并根據(jù)混凝土供應(yīng)情況來(lái)確定拆卸導(dǎo)管的時(shí)間、長(zhǎng)度,以免發(fā)生樁身夾渣、夾泥、蜂窩事故。
泥漿過(guò)稠,如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊,增加了澆注砼的阻力,因此,在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象,有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行,最后只好提取導(dǎo)管上下振擊,由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量砼,一旦流出其勢(shì)甚猛,在砼流出導(dǎo)管后,即沖破泥漿最薄弱處急速返上,并將泥漿夾裹于樁內(nèi),造成夾泥層;
灌注砼過(guò)程中,因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層的原因。
使砼面處于垂直頂升狀,不使浮漿、泥漿卷入砼是防治夾渣、夾泥、蜂窩的關(guān)鍵。2、樁基處理的一般原則
(1)處理前應(yīng)具備的條件。①事故性質(zhì)和范圍清楚。②目的要明確,應(yīng)有預(yù)定處理方案。③參加的人意見(jiàn)基本一致,并確定處理方案。④設(shè)計(jì)人員認(rèn)可簽字。
(2)事故處理應(yīng)滿足的基本條件。①對(duì)事故處理方案要求安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,施工期短,方法可靠。②對(duì)未施工部分應(yīng)提出預(yù)防和改進(jìn)措施,防止事故的再次發(fā)生。
(3)事故應(yīng)及時(shí)處理,防止留下隱患。①樁成孔后,應(yīng)檢查樁孔嵌入持力層深度,巖石強(qiáng)度,沉渣厚度,樁孔垂直度等數(shù)據(jù)必須符合設(shè)計(jì)要求,只要有一項(xiàng)不符合設(shè)計(jì)要求,就應(yīng)及時(shí)分析解決,建設(shè)單位代表簽字認(rèn)可后,方能灌注混凝土、移動(dòng)鉆機(jī),防止以后提出復(fù)查等要求而產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。②基坑開(kāi)挖前必須全面檢查成樁記錄和樁的測(cè)試資料,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量上有爭(zhēng)議問(wèn)題,必須意見(jiàn)一致后方能挖土,防止基坑開(kāi)挖后再來(lái)處理造成不必要的麻煩。
(4)應(yīng)考慮事故處理對(duì)已完工程質(zhì)量和后續(xù)工程方式的影響。如在事故處理中采取補(bǔ)樁時(shí),會(huì)不會(huì)損壞混凝土強(qiáng)度還較低的鄰近樁
(5)選用最佳處理方案。樁基事故處理方法較多,但對(duì)方案要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理和施工方便的方案。
3、樁基事故的常用處理方法
常用方法有接樁,補(bǔ)樁,補(bǔ)強(qiáng),擴(kuò)大承臺(tái)(粱),改變施工方法,修改設(shè)計(jì)方案等。下面結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況。
(1)接樁法。當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足,常采用接樁法處理,方法有以下二種:①開(kāi)挖接樁。
挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后用鋼筋接長(zhǎng),再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。②嵌入式接樁。當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時(shí),可采用此法。
(2)補(bǔ)樁法。樁基承臺(tái)(梁)施工前補(bǔ)樁,如鉆孔樁距過(guò)大,不能承受上部荷載時(shí),可在樁與樁之間補(bǔ)樁。
(3)鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法。此法適應(yīng)條件是基身混凝土嚴(yán)重蜂窩,離析,松散,強(qiáng)度不夠及校長(zhǎng)不足,樁底沉渣過(guò)厚等事故,常用高壓注漿法來(lái)處理,但此法一般不宜采用。高壓注漿補(bǔ)強(qiáng)。樁身混凝土局部有離析,蜂窩時(shí),可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷部位下一倍樁徑處,進(jìn)行清洗后高壓注漿。樁長(zhǎng)不足時(shí),采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高;對(duì)樁長(zhǎng)不足部分注漿加固。
(4)擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法。①樁位偏差過(guò)大,原設(shè)計(jì)的承臺(tái)(梁)斷面寬滿足不了規(guī)范要求,此時(shí)采用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)來(lái)處理。②考慮樁上共同作用,當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,可用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴(kuò)大承臺(tái)(粱)斷面寬度的同時(shí),適當(dāng)加大承臺(tái)(梁)的配筋。
(5)改變施工方法。樁基事故有些是因?yàn)槭┕ろ樞蝈e(cuò)誤或方式工藝不當(dāng)所造成,處理時(shí)一方面對(duì)事故樁采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施;另一方面要改變錯(cuò)誤的施工方法,以防止事故的發(fā)生。常用的方法有以下二種。①改變成樁施工順序。如樁布臵太密不便施工時(shí),可采用間隔成樁法。②改變成樁方法。如成孔樁出現(xiàn)較大的地下水時(shí),采用套管內(nèi)成樁的方法。
(6)修改設(shè)計(jì)。①改變樁型,當(dāng)?shù)刭|(zhì)資料與實(shí)際情況不符時(shí),造成樁基事故,可采用改變樁型的方法處理,如灌注樁成樁困難時(shí),可采用打預(yù)制樁。②改變樁位,灌注樁出現(xiàn)廢樁或遇到地下管線障礙,可改變樁位方法處理。③上部結(jié)構(gòu)卸荷,有些重大樁基事故處理困難,耗資巨大,只有采取削減建筑層數(shù)或用輕質(zhì)材料代替原設(shè)計(jì)材料,以減輕上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。
第二篇:灌注事故的預(yù)防及處理
灌注事故的預(yù)防及處理
灌注水下混凝土是成樁的關(guān)鍵工序,灌注過(guò)程中應(yīng)分工明確,密切配合,統(tǒng)一指揮,做到快速、連續(xù)施工,灌注成高質(zhì)量的水下混凝土,防止發(fā)生質(zhì)量事故。
如出現(xiàn)事故時(shí),應(yīng)分析原因,采取合理的技術(shù)措施,及時(shí)設(shè)法補(bǔ)救。對(duì)于確實(shí)存在缺點(diǎn)的鉆孔樁,應(yīng)盡可能設(shè)法補(bǔ)強(qiáng),不宜輕易廢棄,造成過(guò)多的損失。
(一)、主要原因
1、首批混凝土儲(chǔ)量不足,或雖然混凝土儲(chǔ)量已夠,但導(dǎo)管底口距孔底的間距過(guò)大,混凝土下落后不能埋沒(méi)導(dǎo)管底口,以致泥水從底口進(jìn)入。
2、導(dǎo)管接頭不嚴(yán),接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開(kāi),或焊縫破裂,水從接頭或焊縫中流入。
3、導(dǎo)管提升過(guò)猛,或測(cè)深出錯(cuò),導(dǎo)管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。(二)預(yù)防和處理方法
為避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水,事前要采取相應(yīng)措施加以預(yù)防。萬(wàn)一發(fā)生,要當(dāng)即事故原因,采取以下處理方法:
1.若是上述第一種原因引起的,應(yīng)立即將導(dǎo)管提出,將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過(guò)泥石泵吸出,或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及抓斗清出,不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除。然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲(chǔ)量的首批混凝土,重新灌注。
2.若是第二、三種原因引起的,應(yīng)視具體情況,拔換原管重下新管;或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌,但灌注前均應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管,必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干,才可繼續(xù)灌注混凝土。為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原灌混凝土從導(dǎo)管底口翻入,導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)應(yīng)有足夠深度,一般宜大于200cm。由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干,續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量,提高稠度后灌入導(dǎo)管內(nèi),灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振器予以振動(dòng)片刻,使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ)。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配全比。
若混凝土面在水面以下不很深,未初凝時(shí),可于導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞(應(yīng)使用混凝土特制),將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)(導(dǎo)管側(cè)面再加重力,以克服水的浮力)。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管,利用新混凝土自重將底塞壓出,然后繼續(xù)灌注。
若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,導(dǎo)管不能重新插入混凝土?xí)r,可在原筒內(nèi)面加設(shè)直徑稍小的鋼護(hù)筒,用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當(dāng)深度,然后將筒內(nèi)的水(泥漿)抽除,并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈,再在護(hù)筒內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計(jì)樁頂。
二、卡管
在灌注過(guò)程中,混凝土在導(dǎo)管中下不云去,稱為卡管??ü苡幸韵聝煞N情況:
1.初灌時(shí)隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因。如坍落度過(guò)小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻,以及運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運(yùn)送混凝土未加遮蓋等,使混凝土中的水泥將被沖走,粗集中而造成導(dǎo)管堵塞。處理辦法可用長(zhǎng)桿沖搗管內(nèi)混凝土,用吊繩抖動(dòng)導(dǎo)管,或在導(dǎo)管上安裝附著式振動(dòng)器等使隔水栓下落。如仍不能下落時(shí),則須將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔,進(jìn)行清理修理(注意切勿使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土落入井孔),然后重新吊裝導(dǎo)管,重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入井孔,須按前述第二項(xiàng)處理方法將散落在孔底的拌和物粒料等到予以清除。提管時(shí)應(yīng)注意到導(dǎo)管上重耳輕,要采取可靠措施防止翻到候傷人。
2.機(jī)械發(fā)生故障或其它原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)久,或灌注時(shí)間持續(xù)過(guò)長(zhǎng),最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝,增大了導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落的阻力,混凝土堵在管內(nèi)。其預(yù)防方法是灌注前應(yīng)仔細(xì)檢修注機(jī)械,并準(zhǔn)備備用機(jī)械,發(fā)生故障時(shí)立即調(diào)換備用機(jī)械;同時(shí)采取措施,加速混凝土灌注速度,必要時(shí),可在首批混凝土中摻加緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)灌注時(shí)間已久,孔內(nèi)首批混凝土已初凝,導(dǎo)管內(nèi)又堵塞有混凝土,此時(shí)應(yīng)將導(dǎo)管拔出,重新安設(shè)鉆機(jī),利用較小鉆頭將鋼筋籠以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出,用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出。然后以粘土摻砂礫填塞井孔,待沉實(shí)后重新鉆孔成樁。
三、坍 孔
在灌注過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水(泥漿)位忽然上升溢出護(hù)筒,隨即驟降并冒出氣泡,應(yīng)懷疑是坍孔征象,可用測(cè)深儀探險(xiǎn)頭或測(cè)深錘探測(cè)。如測(cè)深錘原系停掛在混凝土表面上未取出的線被埋不能上提,或測(cè)探儀探頭測(cè)得的表面深度達(dá)不到原來(lái)的深度相差很多,均可證實(shí)發(fā)生坍孔。
坍孔原因可能是護(hù)筒腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低,或在潮汐河流中漲潮時(shí),孔內(nèi)水位差減小,不能保持原有靜水壓力,以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等到,均有可能引起坍孔。發(fā)生坍孔后,應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)的措施,如保持或加大水頭、移開(kāi)重物、排除振動(dòng)等,防止繼續(xù)坍孔。然后用吸泥機(jī)吸出坍入孔中的泥土;如不繼續(xù)坍孔,可恢復(fù)正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌部位較深,宜將導(dǎo)管拔出,將混凝土鉆開(kāi)抓出,同時(shí)將鋼筋抓出,只求保存孔位,再以粘土摻砂礫回填,待回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后,重新鉆孔成樁。
四、埋 管
導(dǎo)管無(wú)法拔出稱為埋管管,其原因是:導(dǎo)管埋入混凝土過(guò)深,或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已初凝使導(dǎo)管與混凝土間摩阻力過(guò)大,或因提管過(guò)猛將導(dǎo)管拉斷。
預(yù)防辦法:應(yīng)按前述要求嚴(yán)格控制埋管深度一般不得超過(guò)6m~8m;在導(dǎo)管上端安裝附著式振動(dòng)器,拔管前或停灌時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),均應(yīng)適當(dāng)振搗,使導(dǎo)管周圍的混凝土不致過(guò)早地初凝;首批混凝土摻入緩凝劑,加速灌注速度;導(dǎo)管接頭螺栓事先應(yīng)檢查是否穩(wěn)妥;提升導(dǎo)管不可猛拔。
若埋管事故已發(fā)和生,初時(shí)可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出,凡屬并非因混凝土初凝流動(dòng)性損失過(guò)大的情況,可插入一直徑稍小的護(hù)筒至已混凝土中,用吸泥機(jī)吸出混凝土表面泥渣;派潛水工下至混凝土表面,在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷;拔出小護(hù)筒,重新下導(dǎo)管灌注。此樁灌注完成后,上下斷層間,應(yīng)照下面所述方法予以補(bǔ)強(qiáng)。
五、鋼筋籠上升
鋼筋籠上升,除了一此顯而易見(jiàn)的原因是由于全套管上拔、導(dǎo)管提升鉤掛所外,主要的原因是由于混凝土表面接近鋼筋籠義底口,導(dǎo)管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m 時(shí),混凝土灌注的速度(m3/min)過(guò)快,使混凝土下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖,其頂托力大于鋼筋籠的重力時(shí)所致。
為了防止鋼筋籠上升,當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底1m之間,且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1m之間時(shí),應(yīng)放慢混凝土灌注速度,允許的最大灌注速度與樁徑有關(guān),當(dāng)樁長(zhǎng)為50m以內(nèi)時(shí)可參考表1辦理。
灌注樁的混凝土表面靠近鋼筋籠底部時(shí)允許最大灌注速度 表1 樁 徑(cm)
≥250
220 200
180
150
120
灌注速度(m3/min)
2.5
1.9
1.55
1.25
1.0
0.55
0.4 注:本表根據(jù)京津塘高速公路宜興埠橋測(cè)試結(jié)果推算得出,數(shù)據(jù)不多,僅參考使用.克服鋼筋籠上升,除了主要從上述性改善混凝土流動(dòng)性能、初凝時(shí)間及灌注工藝方面著眼外,還應(yīng)從鋼筋籠自身的結(jié)構(gòu)及定位方式加以考慮,具體措施為:①適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量,可以減少混凝土向上的頂托力;②鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上,可以承受部分頂托力,具有防止其上升的作用;③在孔底設(shè)置直徑不小于主筋的1~2道加強(qiáng)環(huán)筋,并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋籠的底部,實(shí)踐證明對(duì)于克服鋼筋籠上升是行之有效的。
六、灌短樁頭
灌短樁頭亦稱短樁。產(chǎn)生原因:灌注將近結(jié)束時(shí),漿渣過(guò)稠,用測(cè)深錘探測(cè)難于判斷漿渣或混凝土面,或由于測(cè)深錘太輕,沉不到混凝土表面,發(fā)生誤測(cè),以致拔出導(dǎo)管終止灌注而造成短樁頭事故。還有些是灌注混凝土?xí)r,發(fā)生孔壁坍方,未被發(fā)覺(jué),測(cè)深錘或測(cè)深儀探頭達(dá)不到混凝土表面,這種情況最危險(xiǎn),有時(shí)會(huì)灌短數(shù)米。預(yù)防辦法是:
1、在灌注過(guò)程中必須注意是否發(fā)生坍孔的征象,如有坍孔,應(yīng)按前述辦法處理后再續(xù)灌。
2、測(cè)深錘不得低于規(guī)范規(guī)定的重力及形狀,如系泥漿相對(duì)密度較大的灌注樁必須取測(cè)深錘重力規(guī)定值。重錘即使在混凝土坍落度尚大時(shí)也可能沉入混凝土數(shù)十厘米,測(cè)深錯(cuò)誤造成的后果只是導(dǎo)管埋入混凝土面的深度較實(shí)際的多數(shù)十厘米;而首批混凝土的坍落度到灌注后期會(huì)越來(lái)越小,重錘沉入混凝土的深度也會(huì)越來(lái)越小,測(cè)深還是能夠準(zhǔn)確的。
3、灌注將近結(jié)束時(shí)加清水稀釋泥漿并掏出部分沉淀土。
4、采用熱敏電阻儀或感應(yīng)探頭測(cè)深儀。
5、采用鐵盒取樣器插入可凝層取樣判別。處理辦法可按具體情況參照前述接長(zhǎng)護(hù)筒;或在原護(hù)筒里面或外面加設(shè)護(hù)筒,壓入已灌注的混凝土內(nèi),然后抽水、除渣,接澆普通混凝土;或用高壓水將泥渣和松軟層沖松,再用吸泥機(jī)將混凝土表面上的泥漿沉渣吸除干凈,重新下導(dǎo)管灌注水下混凝土。
七、樁身夾泥斷樁
大都是以上各種事故引起的次生結(jié)果。此外,由于清孔不徹底,或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),首批混凝土已初凝,流動(dòng)性降低,而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升,因而也會(huì)在兩層混凝土中夾有泥漿渣土,甚至全樁夾有泥渣土形成斷樁。
對(duì)已發(fā)生或估計(jì)可能發(fā)生夾泥斷樁的樁,應(yīng)采用地質(zhì)鉆機(jī),鉆芯取樣,作深入的探查,判明情況,有下述情況之一時(shí),應(yīng)采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理。
1、對(duì)于柱樁,樁底與基巖之間的夾泥大于設(shè)計(jì)規(guī)定值。
2、樁身混凝土有夾泥斷樁或局部混凝土松散。
3、取芯率小于95%,并有蜂窩、松散、裹漿等情況。
用地質(zhì)鉆機(jī)鉆芯取樣檢驗(yàn)鉆孔樁質(zhì)量方法,費(fèi)時(shí)多,有時(shí)鉆孔歪斜,偏出樁外,不能查得結(jié)果。
八、灌注樁補(bǔ)強(qiáng)方法
灌注樁的各種質(zhì)量事故,其后果均會(huì)導(dǎo)致樁身強(qiáng)度的降低,不能滿足設(shè)計(jì)的受力要求,因此需要作補(bǔ)強(qiáng)處理。事前,應(yīng)會(huì)同主管部門、設(shè)計(jì)單位、工程監(jiān)理以及施工單位的上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)單位,共同研究,提出切實(shí)可行的處理辦法。一般采用壓入水泥漿補(bǔ)強(qiáng)的方法,其施工要點(diǎn)如下:
1、對(duì)需補(bǔ)強(qiáng)的樁,除用地質(zhì)鉆機(jī)已鉆一個(gè)取芯孔外(用無(wú)破損深測(cè)法探測(cè)的樁要鉆兩個(gè)孔),應(yīng)再鉆一個(gè)孔。一個(gè)用做進(jìn)漿孔,另一個(gè)用作出漿孔??咨钜筮_(dá)到補(bǔ)強(qiáng)位置以下1m,柱樁則應(yīng)達(dá)到基巖。
2、用高壓水泵向一個(gè)孔內(nèi)壓入清水,壓力不宜小于0.5MPa~0.7MPa,將夾泥和松散的混凝土碎渣從另一個(gè)孔沖洗出來(lái),直到排出清水為止。
3、用壓漿泵壓漿,第一次壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿(宜用425號(hào)水泥),進(jìn)漿管應(yīng)插入鉆孔1.0m以上,用麻絮填塞進(jìn)漿管周圍,防止水泥漿從進(jìn)漿口冒出。待孔內(nèi)原有清水從出漿口壓出來(lái)以后,再用水灰比0.5的濃水泥漿壓入。
4、為使?jié){液得到充分?jǐn)U散,應(yīng)壓一陳停一陳,當(dāng)濃漿從出漿口冒出后,停止壓漿,用碎石將出漿口封填,并用麻袋堵實(shí)。
5、最后用水灰比為0.4的水泥漿壓入,并增大灌漿壓力至0.7MPa~0.8MPa關(guān)閉進(jìn)漿閘,穩(wěn)壓悶漿20min~25min,壓漿工作即可結(jié)束。壓漿工作結(jié)束,水泥漿硬化以后,應(yīng)再作一次鉆芯,檢查補(bǔ)強(qiáng)效果:如斷樁夾泥情況已排除,認(rèn)為合格后,可交付使用;否則,應(yīng)重鉆補(bǔ)樁或會(huì)同有關(guān)單位研究其它補(bǔ)救措施。
第三篇:橋梁樁基溶洞處理
武漢建工股份有限公司 橋梁巖溶樁基施工專項(xiàng)方案
巖溶地區(qū)由于地層巖性軟硬不宜,裂隙發(fā)育,溶洞的位置、大小、深淺變化多,即使工程地質(zhì)勘察鉆探時(shí)一樁一探,一樁一分析,樁基施工時(shí)采取超前地質(zhì)鉆探,仍不能準(zhǔn)確把握復(fù)雜的地質(zhì)情況。另外鉆探有時(shí)會(huì)留下鉆桿、鉆頭等遺留物,增加了施工的難度系數(shù)。這些都給樁基施工造成一定的困難,因而施工中容易出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)此應(yīng)做好充分準(zhǔn)備,有針對(duì)性地采取相應(yīng)措施,防止樁基質(zhì)量事故的發(fā)生。
一、巖溶裂隙及小型溶洞的處理
對(duì)巖溶裂隙及小型尺寸定義為0.5m以下,其危害性相對(duì)較輕,一般沖擊鉆孔施工通過(guò)溶蝕裂隙發(fā)育密集段時(shí),工藝上要求通常進(jìn)尺一段深度時(shí)必須回填一定量粘土,在沖錘沖擊作用下擠入裂隙堵塞樁孔周邊溶蝕裂隙,同時(shí)可以保持泥漿密度。裂隙對(duì)鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。
主要處理措施為:
1.1、入巖前,準(zhǔn)備充足的水源和1~2臺(tái)水泵,同時(shí)準(zhǔn)備足夠的粘土、片石等溶洞處理所需要材料。片石采用強(qiáng)度≥30MPa石灰?guī)r,片石粒徑為15-50cm。
1.2、密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況,當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí),證明在漏漿,首先要趕快補(bǔ)水,然后將片石加粘土按6:4的比例往下投入孔內(nèi)再重新開(kāi)鉆。當(dāng)再次漏漿時(shí),仍按上述方法處理,即可逐步解決裂隙漏漿的問(wèn)題。二、一般溶洞處理
一般溶洞是指洞高一般小于4m,連通性較差的溶洞。一般溶洞施工以做好預(yù)防為主。鉆孔前在附近儲(chǔ)備大量粘土、片石及一定數(shù)量的袋裝水泥,鉆孔施工過(guò)程中,要求配備水泵和充足的水源,保證一旦漏漿,可以立即進(jìn)行補(bǔ)水補(bǔ)漿。
對(duì)于空溶洞或半充填的溶洞,特別是超前鉆顯示漏漿的溶洞,在擊穿洞頂之前,采用小沖程,逐漸將洞頂擊穿,防止卡鉆,要專人密切注意樁機(jī)底盤水平、巖樣和護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降、孔內(nèi)水位變化較大、泥漿稠度、顏色發(fā)生變化或鉆進(jìn)速度明顯加快又無(wú)偏孔現(xiàn)象時(shí),表明已穿越溶洞頂進(jìn)入溶洞。應(yīng)根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術(shù)措施。首先應(yīng)迅速用大功率泥漿泵補(bǔ)漿補(bǔ)水,同時(shí)及時(shí)提鉆,防止埋鉆,然后用鏟車或小型挖掘機(jī)(60型)及時(shí)將準(zhǔn)備好的片石、粘土按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻?、必要時(shí)投以袋裝水泥,仍采用小沖程輕砸,用樁錘擊碎后讓黏土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮護(hù)壁作用。直至孔中的泥漿停止下降,并慢慢上升,此后可用沖錘進(jìn)行適
武漢建工股份有限公司 當(dāng)擠壓,直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止,只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使鉆孔順利穿越溶洞。擊穿溶洞頂板后,要用沖錘將溶洞頂板處的樁孔修理圓滑,以防卡鉆或卡鋼筋籠。
若溶洞內(nèi)進(jìn)尺過(guò)快,則在孔底已穿過(guò)溶洞底后,再次提升鉆頭,投入片石、粘土,重新進(jìn)行沖砸,使塊石與粘土在溶洞內(nèi)擠密形成一道環(huán)壁,保證成孔質(zhì)量。
每遇到一層溶洞,無(wú)論是否漏漿,是否為充填溶洞均應(yīng)向孔中投入一定數(shù)量的比例為6:4的片石、粘土,然后用小沖程沖擊投下的混合物,使其擠入裂隙、溶洞內(nèi),如此反復(fù)操作,多次擠入溶洞通道固壁。在鉆進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)適當(dāng)增加粘土數(shù)量,提高泥漿密度。若溶洞充滿后孔內(nèi)有漏漿現(xiàn)象,可拋填水泥包、粘土包并用小沖程擠壓,使水泥與泥漿混合填充在漏漿的縫內(nèi),使縫隙飽滿,待水泥與泥漿凝結(jié)后再恢復(fù)沖進(jìn)。
三、大型溶洞處理
3.1、回填封堵漏漿
遇到較大的溶洞,特別是溶洞底部原本存在漏漿源的半充填溶洞,在溶洞形成的過(guò)程中已充填的粉土、卵石等將漏漿源堵住,沖孔過(guò)程中充填物滑落或被重新揭開(kāi),造成重新漏漿。為了堵住漏漿源,發(fā)現(xiàn)漏漿后,集中水泵向孔中補(bǔ)水以保持水頭,同時(shí)立即向孔中拋袋裝水泥,然后向孔中投入3~5m厚粘土、片石混合物,待漏漿停止后重新沖孔,沖孔到漏漿部位的時(shí)間宜控制在水泥終凝時(shí)間之前,然后停止6~10h。如此反復(fù)操作,直到凝固后的水泥粘土漿把漏漿源堵死為止。
3.2、鋼護(hù)筒跟進(jìn)法
遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí),為防止漏漿造成孔壁坍塌,采用預(yù)鉆孔,然后埋鋼護(hù)筒隔離上部松軟覆蓋層的方法進(jìn)行處理。穿越大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí),采用護(hù)筒跟進(jìn)法可達(dá)到較好的效果。即先采用較大直徑的鉆頭沖擊至溶洞頂,1.0m以后下內(nèi)護(hù)筒至孔底,在換小鉆頭繼續(xù)沖砸,直至擊穿溶洞,然后回填粘土、片石混合物,采用反復(fù)沖擊的辦法將洞內(nèi)沖砸密實(shí),再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。此方案的關(guān)鍵在于:
a、內(nèi)護(hù)筒必須位置準(zhǔn)確; b、內(nèi)護(hù)筒必須具備足夠的剛度;
c、擊穿溶洞后及時(shí)回填粘土、片石混合物。
對(duì)于樁基穿越溶洞高較大的空洞時(shí),采取下鋼護(hù)筒的處理方案。沖擊鉆沖穿溶洞后,打入比孔口護(hù)筒稍小的鋼護(hù)筒,用導(dǎo)向錘將鋼護(hù)筒振至溶洞底巖面。鋼護(hù)筒跟進(jìn)法一般情況下必須同時(shí)結(jié)合采用溶洞內(nèi)回填片石沖進(jìn)以及溶洞底部與護(hù)筒腳之間的封
武漢建工股份有限公司 堵處理,否則處治效果可能大打折扣。
3.3灌注砼護(hù)壁二次成孔鉆進(jìn)法
對(duì)于樁基穿越洞高較大且填充物為流塑狀溶洞時(shí),由于溶洞較高,且泥漿的側(cè)向壓力較大、自穩(wěn)性較差,如果采用單一的回填片石和礫石等或回填片石后下鋼護(hù)筒的方法,回填物可能隨流塑狀填充物涌向樁孔,拋填數(shù)量難以估計(jì),清孔困難,在施工砼灌注樁時(shí)存在質(zhì)量隱患,且大量泥漿涌入樁孔或砼大量流失極易造成斷樁。因此,在穿越填充物為流塑狀的大尺寸溶洞時(shí),還可以采用以下方法,即鉆至溶洞底板后,不用清孔,即向孔內(nèi)灌注水下砼到溶洞頂0.5m左右,待砼達(dá)到7d強(qiáng)度后,重新鉆進(jìn)。灌注的砼會(huì)在樁孔周圍形成一個(gè)圓形或半圓形圍護(hù),可有效防止溶洞內(nèi)流塑狀填充物涌入或砼流失而引起的斷樁。
四、多層溶洞處理
通過(guò)由小型和一般溶洞組成的多層溶洞時(shí),巖溶發(fā)育層溶洞數(shù)量多且期間多夾雜風(fēng)化裂隙巖體,一般多出現(xiàn)漏漿、斜孔等病害,因此處理方法可采用處理多個(gè)一般溶洞的方法一一解決,由于溶洞規(guī)模較小,鉆探范圍有限,鉆孔一般不能穿過(guò)所有樁孔范圍的溶洞,因此鉆探資料往往不能如實(shí)反映巖溶發(fā)育情況,而將一些深層的小型溶洞遺漏,這些小型溶洞在施工時(shí)才被發(fā)現(xiàn),于是時(shí)常出現(xiàn)原設(shè)計(jì)樁底高程不能滿足終孔要求現(xiàn)場(chǎng)變更的情況。
由大型溶洞組成的多層溶洞的處理可綜合采用灌漿法和內(nèi)護(hù)筒法,可以采用全套護(hù)筒法,穿過(guò)溶洞使鋼護(hù)筒底部支撐在溶洞底板或頂板上,接著重新再護(hù)筒內(nèi)鉆孔,如還是漏漿,則采用下內(nèi)護(hù)筒等方法進(jìn)行處理。
多層溶洞,根據(jù)溶洞層數(shù)、大小和填充物的情況,采用片石、多層護(hù)筒嵌套施工相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。開(kāi)鉆前,根據(jù)工程地質(zhì)縱剖圖,確定哪層溶洞需埋設(shè)鋼護(hù)筒及個(gè)數(shù),開(kāi)孔時(shí)根據(jù)埋設(shè)鋼護(hù)筒的數(shù)量確定孔徑,一般內(nèi)套護(hù)筒比外層護(hù)筒小15cm,最內(nèi)層護(hù)筒內(nèi)徑不小于設(shè)計(jì)樁徑+0.15m。處理溶洞前,外層護(hù)筒應(yīng)穿過(guò)砂層,以防塌孔。應(yīng)根據(jù)不同護(hù)筒直徑選用不同的沖錘。
五、不完整溶洞處理
巖溶地區(qū)相對(duì)較復(fù)雜,常會(huì)遇到巖面呈斜面、陡坎、石筍、溶溝、溶槽等復(fù)雜情況,處理這些情況,可采取兩種方法:
A、拋填粘土片石,反復(fù)沖擊成孔在孔內(nèi)分層拋填片石、粘土,然后沖擊鉆反復(fù)沖擊成孔,直到完整巖面。如在沖擊過(guò)程中,出現(xiàn)沖擊鉆頭有偏移情況,則要及時(shí)再加入
武漢建工股份有限公司 片石、粘土,然后再反復(fù)沖擊,此時(shí),沖程不宜過(guò)高(2.0m左右),并注意控制孔內(nèi)泥漿濃度。采取這一方法的優(yōu)點(diǎn)是操作程序簡(jiǎn)單、工期短、成本低,易于連續(xù)鉆進(jìn)作業(yè),但如覆蓋層為砂層或含砂較多的粘土,則成孔后清孔難度相對(duì)較大,且易出現(xiàn)漏砂情況。
B、壓漿固結(jié)
先勘探清楚樁孔位置巖面的具體情況,然后利用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔壓漿,平面布置要基本均勻,但對(duì)于溝、槽及巖面較低部位可相對(duì)加密,孔深要根據(jù)巖面情況及所需固結(jié)的厚度來(lái)確定,固結(jié)厚度范圍控制在護(hù)筒刃腳上方50cm至巖面最低點(diǎn),周邊寬度控制在比樁徑大1.0~1.5cm范圍內(nèi),巖面砂、粘土層壓漿固結(jié)完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后,可開(kāi)始進(jìn)行樁基礎(chǔ)鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)并達(dá)一定強(qiáng)度后,可開(kāi)始進(jìn)行樁基礎(chǔ)鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)是固結(jié)完成后,可按普通地層情況進(jìn)行鉆孔鉆進(jìn),不易出現(xiàn)漏砂情況,清孔容易,質(zhì)量易保證,但其工期相對(duì)較長(zhǎng),成本也較高。
六、巖溶通道串漿、串孔處理
連通孔是指由于場(chǎng)地巖溶裂隙發(fā)育,地下水豐富,有連通性好的溶洞存在,使得相鄰的樁孔在樁身的某個(gè)部位被溶洞貫穿。相鄰樁在成孔和灌注混凝土?xí)r常有干擾現(xiàn)象,如其中一個(gè)樁孔沖孔時(shí),相鄰樁孔內(nèi)水面或淤泥面相應(yīng)翻動(dòng)。如有的鉆孔暫時(shí)停鉆或終孔時(shí),由于受鄰樁孔鉆進(jìn)影響,沖洗液相互串通,使巖粉和沉渣增多;在灌注混凝土?xí)r,混凝土有時(shí)會(huì)通過(guò)榮西流入鄰近正在施工的樁孔內(nèi),影響臨近樁孔的正常施工。
遇到此種情況不可勉強(qiáng)向下施工,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)行判斷。若溶洞不大,可向孔內(nèi)回填粘土,并摻入一定量的片石、卵石、漂石等石料,使其形成具有一定強(qiáng)度和厚度的護(hù)壁,阻隔兩孔,使之無(wú)法串通;若溶洞較大,可將整袋粘土拋入孔內(nèi),分層加入一定量的袋裝水泥,防止施工過(guò)程中出現(xiàn)漏漿、塌孔現(xiàn)象。
施工時(shí)若通過(guò)露部位發(fā)現(xiàn)各橋墩位處存在地下橫向貫通溶洞,為避免相鄰樁孔在成孔和灌注混凝土?xí)r相互干擾,首先考慮整條施工順序,采用間隔施工,協(xié)調(diào)好各個(gè)施工鉆機(jī)之間的關(guān)系,當(dāng)一個(gè)樁孔終孔進(jìn)行清孔灌注混凝土?xí)r,相鄰有干擾關(guān)系的樁孔施工必須暫停并提升鉆具,以防止清孔不干凈影響混凝土的成樁質(zhì)量。為防止混凝土進(jìn)入相鄰樁孔,在相鄰樁孔內(nèi)投入粘土封堵,待混凝土灌注完畢后,清理孔內(nèi)的粘土,繼續(xù)鉆進(jìn)成孔。
七、深大溶槽處理
深大溶槽所在位置處成樁,其穿過(guò)的覆蓋層厚度往往比周邊樁孔深數(shù)十米,另外由于溶槽底部往往聚集有類似溶洞充填物的軟塑狀甚至流塑狀土層,動(dòng)力觸探次數(shù)一般僅
武漢建工股份有限公司 1~2,溶槽底部基巖面起伏不平整,溶洞以及裂隙孔道發(fā)育,因此沖孔中時(shí)常遇到成孔困難,護(hù)筒變形、塌孔、漏漿甚至地面塌陷等病害多現(xiàn)象,影響程度不亞于大型溶洞,因此對(duì)此類巖溶類型需加以重視。通過(guò)動(dòng)彈次數(shù)1~2的覆蓋層土或溶槽時(shí),成孔孔壁穩(wěn)定性一般難以保證,宜采用預(yù)注漿固結(jié)或下鋼護(hù)筒全程跟進(jìn)方法。
八、施工注意事項(xiàng)及處理措施
1、卡鉆事故處理
卡鉆的主要原因是對(duì)溶洞分布情況不明確,在鉆到離溶洞頂板很近時(shí)采用高落程沖擊,使鉆頭沖破溶洞頂板巖石,鉆頭傾斜,卡在溶洞頂板巖石不同部位。
防止卡鉆措施為:嚴(yán)格控制沖程,在施工過(guò)程中細(xì)心觀察,根據(jù)不同的地質(zhì)情況掌握好沖程。如在基巖中采用3~5m的沖程,在靠近溶洞頂月1m處采用0.5~1.5m的小沖程變化沖進(jìn),要求輕錘慢打使孔壁圓滑堅(jiān)固,通過(guò)短沖程快頻率沖擊的方法逐漸將洞頂擊穿,防止因沖程過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致卡鉆。經(jīng)常檢查鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能,對(duì)于故障隱患早發(fā)現(xiàn)早解決。
遇到卡鉆時(shí)不能慌,更不能強(qiáng)行提拉,野蠻施工,以防塌孔、埋鉆。施工時(shí)由于鉆機(jī)操作手經(jīng)驗(yàn)不足,卡鉆時(shí)強(qiáng)行提拉,最后使鉆機(jī)翻到鉆孔左前方,使鉆機(jī)遭受較大損失。
遇到卡鉆時(shí)首先分析原因,然后對(duì)癥下藥:若卡在頂板巖石中部,可緩緩上下活動(dòng)鉆頭,待松動(dòng)后慢慢提出。若斜卡在頂板巖石中,可自制簡(jiǎn)易正繩器,將鉆頭拉正,緩緩提起;若卡在頂板巖石下部,則可利用大鉆頭上下松動(dòng),由下向上頂撞的辦法,輕打卡點(diǎn)的石頭將頂板巖石破掉后提出,也可用鋼絲繩將小鉆頭放入把頂板巖石砸碎,再將大鉆頭提出。
卡鉆嚴(yán)重時(shí),用鉆機(jī)本身提鉆時(shí)鉆機(jī)尾部會(huì)翹起來(lái)引起安全事故,利用鋼絲繩和千斤頂給鉆頭一個(gè)外力,再用鉆機(jī)輕打卡點(diǎn)石,或者采用“振動(dòng)爆破法”處理,即將經(jīng)過(guò)周密計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的一定藥量的防水炸藥用垂陀放入孔內(nèi),沿錘的滑槽放到錘底,而后引爆。震送卡錘,再用卷?yè)P(yáng)機(jī)和千斤頂同時(shí)提拉。
卡鉆鉆頭取出后應(yīng)停止向下繼續(xù)鉆孔,回填片石和粘土快,一般回填高度為1.5米,調(diào)整鉆機(jī)沖程后反復(fù)沖砸,在頂板上部形成堅(jiān)硬柱體以傳遞沖力,沖擊使卡鉆的突石、溶洞表明面平整,防止卡鉆再次發(fā)生。
2、掉鉆埋鉆事故處理 A、掉鉆
掉鉆事故主要是主繩和鉆頭轉(zhuǎn)向鼻子斷裂引起的,因此要經(jīng)常檢查者兩部分的情況,武漢建工股份有限公司 遇有鉆頭提不上來(lái)時(shí),不要強(qiáng)行提拉。掉鉆后要及時(shí)摸清情況,鉆頭上之前要裝保險(xiǎn)繩,保險(xiǎn)繩要牢固、可靠。若泥漿太濃或泥渣太厚導(dǎo)致鉆錘被沉淀物或塌孔土石覆蓋,應(yīng)首先清孔吸泥,使打撈工具能接觸鉆錘。先用側(cè)錘探測(cè)鉆錘在孔底的情況,用打撈鉤放入孔底,鉤住鉆錘保險(xiǎn)繩再提起。
在施工過(guò)程中掉鉆要以預(yù)防為主,經(jīng)常檢查機(jī)具設(shè)備,及時(shí)檢修,遇到損壞的部分立即維修或更換,消除隱患。施工時(shí)嚴(yán)禁在溶洞內(nèi)打空錘,應(yīng)繃緊鋼絲繩,采用小沖程進(jìn)行抵打緊擊。一旦發(fā)現(xiàn)漏漿或異常情況,馬上提錘至洞口,然后采取其他補(bǔ)救措施。
B、埋鉆
埋鉆也有兩種情況:一是沉渣埋鉆,二是塌孔埋鉆,要避免沉渣埋鉆,鉆頭不能長(zhǎng)時(shí)間停留在孔底不動(dòng),要經(jīng)常上下活動(dòng),使得泥漿不停地循環(huán),這樣就可以防止沉渣埋鉆的現(xiàn)象發(fā)生,如發(fā)生塌孔埋鉆,最主要的是將主繩保住,利用回旋鉆機(jī)掃孔和“反沖法”將鉆頭提出。
3、鉆孔偏位處理
穿越溶洞時(shí),對(duì)洞頂和洞底巖層傾斜、巖層厚度不均、基巖面陡傾不平整的溶洞進(jìn)行鉆孔施工的關(guān)鍵是防止偏孔和糾正偏孔,鉆頭穿越溶洞時(shí)要密切注意大繩的情況,以便判斷是否偏孔。
基巖面大坡度傾斜且微風(fēng)化層不連續(xù),軟硬不均,鉆頭容易沿坡面歪斜產(chǎn)生斜孔偏孔,當(dāng)出現(xiàn)沖擊鋼絲繩擺動(dòng)較大、進(jìn)尺突然加大時(shí),則預(yù)示發(fā)生偏孔,應(yīng)及時(shí)停鉆。處理偏孔采用回填片石的措施可有效地解決,片石的強(qiáng)度要強(qiáng)于巖層的強(qiáng)度,處理時(shí)應(yīng)提起鉆頭,向孔內(nèi)拋填15cm~25cm大小的片石、碎石機(jī)粘土快,回填到斜面頂或偏孔處0.5m以上后再重新沖砸鉆進(jìn),采取小沖程、低頻率的方式?jīng)_孔,使鉆頭保持水平,鋼絲繩保持豎直,淺程緩進(jìn)。若一次糾偏效果不行則進(jìn)行多次回填。并反復(fù)進(jìn)行,直至進(jìn)入均勻、穩(wěn)定完整的基巖內(nèi)1.0m,然后按正常施工,通過(guò)回填片石、粘土,既改變孔底虛實(shí)不均的問(wèn)題,有利于保持樁孔垂直,又可造壁堵漏。
嚴(yán)重的巖石斜面或溶洞交匯巖層強(qiáng)度不一致。上述回填石方法難以湊效,可先掏渣清孔,后向孔內(nèi)灌注高強(qiáng)度的水下混凝土封底,將溶洞填充滿或到達(dá)與傾斜巖面上緣相平大的高度,等強(qiáng)度達(dá)到30MPa后再重新鉆進(jìn)。
4、塌孔處理
塌孔是主要由于漏漿嚴(yán)重,補(bǔ)水來(lái)不及造成的。采用護(hù)筒跟進(jìn)技術(shù)可有效防止塌孔事故,但由于投入費(fèi)用較多,并非所有情況都適用,因此一般情況下主要預(yù)防措施是保
武漢建工股份有限公司 持泥漿濃度和水頭高度、采用中小沖程鉆進(jìn)、鉆機(jī)和鉆架安裝穩(wěn)定可靠。
根據(jù)孔壁穩(wěn)定原理護(hù)筒內(nèi)設(shè)置一定高度的超高水頭,以構(gòu)成對(duì)孔壁的附加靜水壓力,這種靜水壓力連同孔壁的圓環(huán)作用,方能對(duì)水中的孔壁起到穩(wěn)定作用。一般超高水頭保持2m~2.5m可以較好地滿足護(hù)壁需要。
當(dāng)孔壁局部坍塌,孔內(nèi)水頭無(wú)明顯損失時(shí),向孔內(nèi)拋粘土,加大泥漿比重,下沉內(nèi)護(hù)筒進(jìn)行處理。另外溶洞內(nèi)壓力大導(dǎo)致充填物多次沖入樁孔內(nèi)部。此類情況應(yīng)采用砼封堵或加大鋼護(hù)筒跟進(jìn)措施。
當(dāng)遇溶洞、溶穴、溶槽,孔內(nèi)水頭突然損失造成塌孔時(shí),如是小面積塌陷,且護(hù)筒無(wú)移位,除下沉內(nèi)護(hù)筒外,可及時(shí)分層拋入片石、粘土塊、袋裝水泥、片石等,以填充和堵塞溶洞,回填至內(nèi)護(hù)筒底部以上2~3m,然后采用中小沖程重新鉆進(jìn)。溶洞發(fā)育嚴(yán)重時(shí),如連通特大型溶洞或連通地下河溶洞,上述處治措施均不能有效處理好,即使多次回填片石粘土等也不能成功組織漏漿;或者護(hù)筒變形,有較大橫向位移,無(wú)法糾偏時(shí),可拔出鋼護(hù)筒,用粘土回填,并采用內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)穿過(guò)溶洞。內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)時(shí)應(yīng)先采用孔徑大于25cm的大鉆頭沖擊到巖層,然后下放比孔徑大20cm的長(zhǎng)護(hù)筒到底,再換用正常鉆頭鉆進(jìn)。這樣施工主要目的是防止在施工中繼續(xù)漏漿造成土層再次塌孔。這種方法關(guān)鍵之處在于護(hù)筒的位置放樣必須準(zhǔn)確。
塌孔常引起鉆機(jī)傾翻:主要原因是由于樁位處的地面強(qiáng)度弱,當(dāng)孔內(nèi)發(fā)生局部塌壁,引起地面塌陷,造成鉆機(jī)傾翻。預(yù)防措施可在有溶洞發(fā)育的樁位處,在鉆機(jī)位置橫向墊放6~8片12m長(zhǎng)的320工字鋼,并在鉆機(jī)滾筒下密鋪枕木,擴(kuò)大鉆機(jī)與地面的接觸面積,減少孔口處的局部壓力。
5、漏漿處理
成樁過(guò)程中,住喲控制漏漿等情況,如果這些情況控制不好,很可能導(dǎo)致情況進(jìn)一步惡化造成塌孔、埋鉆等事故,甚至?xí)霈F(xiàn)地面塌陷,影響周邊建筑物的安全。
發(fā)生漏漿的主要原因,一是鉆孔通過(guò)與地下水暗流相連的強(qiáng)透水性地層,如巖溶巖全風(fēng)化層時(shí),礫石間空隙和孤石較多,孔壁不密實(shí);二是遇到未填充的溶洞、溶穴、溶槽等。施工到溶洞或裂隙處,由于溶洞或裂隙往往具有連通性,泥漿會(huì)順著溶洞或裂隙的空隙大量流失,表現(xiàn)為孔內(nèi)水頭突然下降。如是孔溶洞或大裂隙,孔內(nèi)泥漿迅速漏光,造成施工事故。泥漿池均盡可能做大,保證有一定的儲(chǔ)漿量,同時(shí)準(zhǔn)備足夠的黃泥、粘土、塊石等填充物,補(bǔ)水管網(wǎng)接至孔口,一旦發(fā)生漏漿迅速補(bǔ)給泥漿、清水、同時(shí)大量填充。
武漢建工股份有限公司 出現(xiàn)漏漿一般處理措施是:及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿;加稠保持泥漿濃度,起到減少孔內(nèi)外的壓力差,有效護(hù)壁減緩漏漿速度等作用,為處理漏漿爭(zhēng)取時(shí)間;采用中小沖程鉆進(jìn);向孔中回填粘土夾片石、塊石等,反復(fù)沖擊回填粘土以增加護(hù)壁的密實(shí)度和強(qiáng)度。此法對(duì)于小裂隙和小容洞、孤立溶洞的堵漏效果較明顯,但對(duì)于大溶洞、連通裂隙堵漏效果并不理想,當(dāng)進(jìn)行第二次沖擊成孔時(shí),很快將堵住的地方?jīng)_通,又出現(xiàn)漏漿,或者孔內(nèi)回填粘土無(wú)法湊效,回填的粘土隨地下巖溶水全部流走,無(wú)法堵住。
處理漏漿效果更為明顯的另外兩類方法是:一類是水泥粘土或混凝土漿固結(jié)堵漏發(fā);另一類是互通跟進(jìn)護(hù)壁堵漏法;
A、水泥粘土或混凝土漿固結(jié)堵漏發(fā) 將漏漿主要分為小裂隙漏漿和大溶洞漏漿。
在沖穿溶洞出現(xiàn)漏漿之前,準(zhǔn)備好大量粘土,用水泥袋裝好,并封口備用。對(duì)于大溶洞,一旦出現(xiàn)大量漏漿,就將整袋粘土拋入孔內(nèi),在拋填粘土袋時(shí),分層加入一定量的整包水泥包和片石,回填高度超過(guò)漏漿位置,然后輕放下重錘擠壓粘土袋及水泥包,使之充填到溶洞縫隙中,再用重錘小沖程輕打,使水泥和粘土混合,形成水泥土漿,使其擠進(jìn)孔周圍的粘土及水泥包之間或擠進(jìn)巖溶縫隙中。一旦孔內(nèi)成漿,需停工12h,待水泥土漿凝固,在樁孔壁形成一層水泥土漿護(hù)壁層,并具有一定強(qiáng)度時(shí),再進(jìn)行沖擊成孔,其目的是使溶洞空間內(nèi)形成一個(gè)圓錐體,在其中心鉆孔,周圍形成為有一定厚度和強(qiáng)度的護(hù)壁。
對(duì)于小裂隙的漏漿,粘土可不必裝袋,可直接倒入孔內(nèi),水泥需整袋拋入,使其沉底,操作方法同上,其目的是堵漏,同時(shí)也為了造漿。
對(duì)于多層溶洞,當(dāng)打穿下一層溶洞再次發(fā)生漏漿時(shí),重復(fù)上述工作,直到完成一個(gè)樁孔為止。鉆孔到達(dá)樁底標(biāo)高后漏漿多為樁底貫通性質(zhì)溶洞溶槽的存在,采用上述方法處理后可暫時(shí)防止漏漿現(xiàn)象,由于樁底沉渣有厚度要求,因此需要清孔排渣,在此過(guò)程中封堵溶洞的充填物等可能流失,時(shí)常出現(xiàn)再次或多次漏漿現(xiàn)象,這種情況下可考慮采用清孔后,根據(jù)溶洞大小情況拋入片石,然后樁底灌注或澆筑底層混凝土灌滿處理,混凝土有一定強(qiáng)度時(shí)再繼續(xù)。此方法成本較高,工期較長(zhǎng),但可以徹底堵漏。
B、護(hù)筒跟進(jìn)護(hù)壁堵漏法
對(duì)于大型溶洞造成的漏漿要多次回填,需要大量粘土和水泥,處治不當(dāng)時(shí)還會(huì)造成塌孔等其他病害,因此大型溶洞漏漿建議宜用護(hù)筒跟進(jìn)堵漏過(guò)溶洞區(qū)。
當(dāng)漏漿程度低時(shí),加入粘土加大量泥漿比重繼續(xù)鉆進(jìn);當(dāng)漏漿程度為一般時(shí),除加
武漢建工股份有限公司 大泥漿比重外,下沉內(nèi)護(hù)筒可遏制漏漿速度;當(dāng)漏漿程度為高時(shí),除下沉內(nèi)護(hù)筒外,分層拋入片石、粘土塊、片石等,以填充和堵塞溶洞、溶穴、溶槽,回填至內(nèi)護(hù)筒底部以上2~3m,然后采用中小沖程重新鉆進(jìn)。
6、混凝土流失及斷樁處理
灌樁中混凝土流失。對(duì)于能預(yù)計(jì)的小容洞,成孔后直接灌注砼填充,有小量差方是正常的。
但是當(dāng)溶洞較高、體積較大時(shí),不采取任何措施時(shí)水下混凝土實(shí)際灌注的數(shù)量一般要大大超過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)量。針對(duì)水下混凝土灌注過(guò)程中流失的現(xiàn)象及防止斷樁發(fā)生,一般有以下施工措施。
A、加大混凝土生產(chǎn)和運(yùn)輸能力。
B、加大混凝土初灌量,避免因首盤混凝土數(shù)量不夠造成導(dǎo)管埋深不夠而斷樁; C、灌注過(guò)程中加大導(dǎo)管埋深,混凝土灌至溶洞或裂隙處時(shí),適當(dāng)增加導(dǎo)管埋深,確認(rèn)安全后,再提升導(dǎo)管。灌注混凝土過(guò)程中,在混凝土能下去的情況下,導(dǎo)管下口埋入深度一般宜控制在4~6m。灌注時(shí)要勤測(cè)量混凝土面高程,對(duì)灌注過(guò)程中出現(xiàn)的緩慢下降要有準(zhǔn)確的判斷,防止混凝土面突然下降導(dǎo)管懸空造成斷樁事故;
D、對(duì)漏漿嚴(yán)重或多次漏漿的個(gè)別孔,應(yīng)做到心中有數(shù),在灌注時(shí)應(yīng)加大混凝土灌注高度,一般考慮超過(guò)設(shè)計(jì)高程1.5~2.0m,盡量避免在灌注完成拔出導(dǎo)管后混凝土面下降造成斷樁。
E、遇到大的溶洞或溶洞失水現(xiàn)象嚴(yán)重的樁,為防止?jié)仓竭^(guò)多或發(fā)生事故,應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算溶洞高程后,灌注混凝土前先在鋼筋籠上對(duì)應(yīng)于溶洞的位置,附近鋼護(hù)筒或薄鐵板作包裹處理。以防止灌注混凝土?xí)r,護(hù)筒被擠破,造成混凝土流失;護(hù)筒高度上、下都超過(guò)溶洞口1m,從而避免混凝土流入溶洞。
F、對(duì)于有比較大的溶洞的鉆孔樁,混凝土灌注速度要盡快可能地快一些,以免孔內(nèi)護(hù)壁發(fā)生變化出現(xiàn)漏漿或塌孔等異常情況。
若判斷已經(jīng)發(fā)生混凝土流失斷樁,則停止繼續(xù)灌注,流失情況趨于穩(wěn)定后,待水下混凝土凝結(jié)形成一定強(qiáng)度,充填了樁孔周邊溶洞,形成護(hù)壁后,重新沖孔。
第四篇:橋梁樁基溶洞處理
橋梁巖溶樁基施工技術(shù)
一、巖溶樁基施工常見(jiàn)病害的處理措施 1.1沖擊鉆孔施工中巖溶組昂及病害處治
巖溶地區(qū)由于地層巖性軟硬不宜,裂隙發(fā)育,溶洞的位臵、大小、深淺變化多,即使工程地質(zhì)勘察鉆探時(shí)一樁一探,一樁一分析,樁基施工時(shí)采取超前地質(zhì)鉆探,仍不能準(zhǔn)確把握復(fù)雜的地質(zhì)情況。另外鉆探有時(shí)會(huì)留下鉆桿、鉆頭等遺留物,增加了施工的難度系數(shù)。這些都給樁基施工造成一定的困難,因而施工中容易出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)此應(yīng)做好充分準(zhǔn)備,有針對(duì)性地采取相應(yīng)措施,防止樁基質(zhì)量事故的發(fā)生。1.1.1、常見(jiàn)巖溶形態(tài)的處理 1.1.1.1、巖溶裂隙及小型溶洞的處理
對(duì)巖溶裂隙及小型尺寸定義為0.5m以下,其危害性相對(duì)較輕,一般沖擊鉆孔施工通過(guò)溶蝕裂隙發(fā)育密集段時(shí),工藝上要求通常進(jìn)尺一段深度時(shí)必須回填一定量粘土,在沖錘沖擊作用下擠入裂隙堵塞樁孔周邊溶蝕裂隙,同時(shí)可以保持泥漿密度。裂隙對(duì)鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿。主要處理措施為:
A、改進(jìn)護(hù)筒埋臵方法,如加大護(hù)筒入土深度;
B、入巖前,準(zhǔn)備充足的水源和1~2臺(tái)水泵,同時(shí)準(zhǔn)備足夠的粘土、片石。
C、密切注意護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化情況,當(dāng)泥漿面迅速下降時(shí),證明在漏漿,首先要趕快補(bǔ)水,然后將粘土和片石按大約1:1的比例往下投2~3m,再重新開(kāi)鉆。當(dāng)再次漏漿時(shí),仍按上述方法處理,即可逐步解決裂隙漏漿的問(wèn)題。1.1.1.2、一般溶洞處理
一般溶洞是指洞高一般小于4m,連通性較差的溶洞。一般溶洞施工以做好預(yù)防為主。鉆孔前在附近儲(chǔ)備大量粘土、片石及一定數(shù)量的袋裝水泥,鉆孔施工過(guò)程中,要求配備水泵和充足的水源,保證一旦漏漿,可以立即進(jìn)行補(bǔ)水補(bǔ)漿。
對(duì)于空溶洞或半充填的溶洞,特別是超前鉆顯示漏漿的溶洞,在擊穿洞頂之前,采用小沖程,逐漸將洞頂擊穿,防止卡鉆,要專人密切注意樁機(jī)地盤水平、巖樣和胡同內(nèi)泥漿面的變化一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降、孔內(nèi)水位變化較大、泥漿稠度、顏色發(fā)生變化或鉆進(jìn)速度明顯加快又無(wú)偏孔現(xiàn)象時(shí),表明已穿越溶洞頂進(jìn)入溶洞。應(yīng)根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術(shù)措施。首先應(yīng)迅速用大功率泥漿泵補(bǔ)漿補(bǔ)水,同時(shí)及時(shí)提鉆,防止埋鉆,然后用鏟車及時(shí)將準(zhǔn)備好的片石、粘土按適當(dāng)?shù)谋壤龗伻搿⒈匾獣r(shí)投以袋裝水泥,仍采用小沖程輕砸,用樁錘擊碎后讓黏土和片石充分?jǐn)D入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮護(hù)壁作用。直至孔中的泥漿停止下降,并慢慢上升,此后可用沖錘進(jìn)行適當(dāng)擠壓,直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止,只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使鉆孔順利穿越溶洞。擊穿溶洞頂板后,要用沖錘將溶洞頂板處的樁孔修理圓滑,以防卡鉆、內(nèi)護(hù)筒及鋼筋籠。若溶洞內(nèi)進(jìn)尺過(guò)快,則在孔底已穿過(guò)溶洞底后,再次提升鉆頭,投入片石、粘土,重新進(jìn)行沖砸,使塊石與粘土在溶洞內(nèi)擠密形成一道環(huán)壁,保證成孔質(zhì)量。
每遇到一層溶洞,無(wú)論是否漏漿,是否為充填溶洞均應(yīng)向孔中投入一定數(shù)量的比例為1:1的片石、粘土,然后用小沖程沖擊投下的混合物,使其擠入裂隙、溶洞內(nèi),如此反復(fù)操作,多次擠入溶洞通道固壁。在鉆進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)適當(dāng)增加粘土數(shù)量,提高泥漿密度。若溶洞充滿后孔內(nèi)有漏漿現(xiàn)象,可拋填水泥包、粘土包并用小沖程擠壓,使水泥與泥漿混合填充在漏漿的縫內(nèi),使縫隙飽滿,待水泥與泥漿凝結(jié)后再恢復(fù)沖進(jìn)。
1.1.1.3、大型溶洞處理 A、回填封堵漏漿
遇到較大的溶洞,特別是溶洞底部原本存在漏漿源的半充填溶洞,在溶洞形成的過(guò)程中已充填的粉土、卵石等將漏漿源堵住,沖孔過(guò)程中充填物滑落或被重新揭開(kāi),造成重新漏漿。為了堵住漏漿源,發(fā)現(xiàn)漏漿后,集中水泵向孔中補(bǔ)水以保持水頭,同時(shí)立即向孔中拋袋裝水泥5~10t,然后向孔中投入3~5m厚粘土、片石混合物,待漏漿停止后重新沖孔,沖孔到漏漿部位的時(shí)間宜控制在水泥終凝時(shí)間之前,然后停止6~10h。如此反復(fù)操作,直到凝固后的水泥粘土漿把漏漿源堵死為止。
B、鋼護(hù)筒跟進(jìn)法
遇到特大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí),為防止漏漿造成孔壁坍塌,采用預(yù)鉆孔,然后埋鋼護(hù)筒隔離上部松軟覆蓋層的方法進(jìn)行處理。穿越大型空溶洞或半充填的溶洞時(shí),采用護(hù)筒跟進(jìn)法可達(dá)到較好的效果。即先采用較大直徑的鉆頭沖擊至溶洞頂,1.0m以后下內(nèi)護(hù)筒至孔底,在換小鉆頭繼續(xù)沖砸,直至擊穿溶洞,然后回填粘土、片石混合物,采用反復(fù)沖擊的辦法將洞內(nèi)沖砸密實(shí),再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。此方案的關(guān)鍵在于:
a、內(nèi)護(hù)筒必須位臵準(zhǔn)確; b、內(nèi)護(hù)筒必須具備足夠的剛度;
c、擊穿溶洞后及時(shí)回填粘土、片石混合物。
對(duì)于樁基穿越溶洞高較大的空洞時(shí),采取下鋼護(hù)筒的處理方案。沖擊鉆沖穿溶洞后,打入比孔口護(hù)筒稍小的鋼護(hù)筒,用導(dǎo)向錘將鋼護(hù)筒振至溶洞底巖面,在護(hù)筒內(nèi)回填砼堵漏,待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后再用沖擊鉆沖孔,穿過(guò)溶洞后,按正常工藝施工。
鋼護(hù)筒跟進(jìn)法一般情況下必須同時(shí)結(jié)合采用溶洞內(nèi)回填片石沖進(jìn)以及溶洞底部與護(hù)筒腳之間的封堵處理。否則處治效果可能大打折扣。
C灌注砼護(hù)壁二次成孔鉆進(jìn)法
對(duì)于樁基穿越洞高較大且填充物為流塑狀溶洞時(shí),由于溶洞較高,且泥漿的側(cè)向壓力較大、自穩(wěn)性較差,如果采用單一的回填片石和礫石等或回填片石后下鋼護(hù)筒的方法,回填物可能隨流塑狀填充物涌向樁孔,拋填數(shù)量難以估計(jì),清孔困難,在施工砼灌注樁時(shí)存在質(zhì)量隱患,且大量泥漿涌入樁孔或砼大量流失極易造成斷樁。因此,在穿越填充物為流塑狀的大尺寸溶洞時(shí),還可以采用以下方法,即鉆至溶洞底板后,不用清孔,即向孔內(nèi)灌注水下砼到溶洞頂0.5m左右,待砼達(dá)到7d強(qiáng)度后,重新鉆進(jìn)。灌注的砼會(huì)在樁孔周圍形成一個(gè)圓形或半圓形圍護(hù),可有效防止溶洞內(nèi)流塑狀填充物涌入或砼流失而引起的斷樁。
1.1.1.4、多層溶洞處理
通過(guò)由小型和一般溶洞組成的多層溶洞時(shí),巖溶發(fā)育層溶洞數(shù)量多且期間多夾雜風(fēng)化裂隙巖體,一般多出現(xiàn)漏漿、斜孔等病害,因此處理方法可采用處理多個(gè)一般溶洞的方法一一解決,由于溶洞規(guī)模較小,鉆探范圍有限,鉆孔一般不能穿過(guò)所有樁孔范圍的溶洞,因此鉆探資料往往不能如實(shí)反映巖溶發(fā)育情況,而將一些深層的小型溶洞遺漏,這些小型溶洞在施工時(shí)才被發(fā)現(xiàn),于是時(shí)常出現(xiàn)原設(shè)計(jì)樁底高程不能滿足終孔要求現(xiàn)場(chǎng)變更的情況。
由大型溶洞組成的多層溶洞的處理可綜合采用灌漿法和內(nèi)護(hù)筒法,可以采用全套護(hù)筒法,穿過(guò)溶洞使鋼護(hù)筒底部支撐在溶洞底板或頂板上,接著重新再護(hù)筒內(nèi)鉆孔,如還是漏漿,則采用下內(nèi)護(hù)筒等方法進(jìn)行處理。
多層溶洞,根據(jù)溶洞層數(shù)、大小和填充物的情況,采用片石、多層護(hù)筒嵌套施工相結(jié)合的方法進(jìn)行處理。開(kāi)鉆前,根據(jù)工程鉆孔柱狀圖,確定哪層溶洞需埋設(shè)鋼護(hù)筒及個(gè)數(shù),開(kāi)孔時(shí)根據(jù)埋設(shè)鋼護(hù)筒的數(shù)量確定孔徑,一般內(nèi)套護(hù)筒比外層護(hù)筒小15cm,最內(nèi)層護(hù)筒內(nèi)徑不小于設(shè)計(jì)樁徑+0.15m。處理溶洞前,外層護(hù)筒應(yīng)穿過(guò)砂層,以防塌孔。應(yīng)根據(jù)不同護(hù)筒直徑選用不同的沖錘。1.1.1.5、不完整溶洞處理
巖溶地區(qū)相對(duì)較復(fù)雜,常會(huì)遇到巖面呈斜面、陡坎、石筍、溶溝、溶槽等復(fù)雜情況,處理這些情況,可采取兩種方法:
A、拋填片石,反復(fù)沖擊成孔在孔內(nèi)分層拋填片石、粘土,然后沖擊鉆反復(fù)沖擊成孔,直到完整巖面。如在沖擊過(guò)程中,出現(xiàn)沖擊鉆頭有偏移情況,則要及時(shí)再加入片石、粘土,然后再反復(fù)沖擊,此時(shí),沖程不宜過(guò)高(2.0m左右),并注意控制孔內(nèi)泥漿濃度。采取這一方法的優(yōu)點(diǎn)是操作程序簡(jiǎn)單、工期短、成本低,易于連續(xù)鉆進(jìn)作業(yè),但如覆蓋層為砂層或含砂較多的粘土,則成孔后清孔難度相對(duì)較大,且易出現(xiàn)漏砂情況。B、壓漿固結(jié)
先勘探清楚樁孔位臵巖面的具體情況,然后利用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔壓漿,平面布臵要基本均勻,但對(duì)于溝、槽及巖面較低部位可相對(duì)加密,孔深要根據(jù)巖面情況及所需固結(jié)的厚度來(lái)確定,固結(jié)厚度范圍控制在護(hù)筒刃腳上方50cm至巖面最低點(diǎn),周邊寬度控制在比樁徑大1.0~1.5m范圍內(nèi),巖面砂、粘土層壓漿固結(jié)完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后,可開(kāi)始進(jìn)行樁基礎(chǔ)鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)并達(dá)一定強(qiáng)度后,可開(kāi)始進(jìn)行樁基礎(chǔ)鉆孔施工。采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)是固結(jié)完成后,可按普通地層情況進(jìn)行鉆孔鉆進(jìn),不易出現(xiàn)漏砂情況,清孔容易,質(zhì)量易保證,但其工期相對(duì)較長(zhǎng),成本也較高。1.1.1.6、巖溶通道串漿、串孔處理
連通孔是指由于場(chǎng)地巖溶裂隙發(fā)育,地下水豐富,有連通性好的溶洞存在,使得相鄰的樁孔在樁身的某個(gè)部位被溶洞貫穿。相鄰樁在成孔和灌注混凝土?xí)r常有干擾現(xiàn)象,如其中一個(gè)樁孔沖孔時(shí),相鄰樁孔內(nèi)水面或淤泥面相應(yīng)翻動(dòng)。如有的鉆孔暫時(shí)停鉆或終孔時(shí),由于受鄰樁孔鉆進(jìn)影響,沖洗液相互串通,使巖粉和沉渣增多;在灌注混凝土?xí)r,混凝土有時(shí)會(huì)通過(guò)榮西流入鄰近正在施工的樁孔內(nèi),影響臨近樁孔的正常施工。
遇到此種情況不可勉強(qiáng)向下施工,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)行判斷。若溶洞不大,可向孔內(nèi)回填粘土,并摻入一定量的片石、卵石、漂石等石料,使其形成具有一定強(qiáng)度和厚度的護(hù)壁,阻隔兩孔,使之無(wú)法串通;若溶洞較大,可將整袋粘土拋入孔內(nèi),分層加入一定量的整包水泥包,防止施工過(guò)程中出現(xiàn)漏漿、塌孔現(xiàn)象。
施工時(shí)若通過(guò)露部位發(fā)現(xiàn)各橋墩位處存在地下橫向貫通溶洞,為避免相鄰樁孔在成孔和灌注混凝土?xí)r相互干擾,首先考慮整條施工順序,采用間隔施工,協(xié)調(diào)好各個(gè)施工鉆機(jī)之間的關(guān)系,當(dāng)一個(gè)樁孔終孔進(jìn)行清孔灌注混凝土?xí)r,相鄰有干擾關(guān)系的樁孔施工必須暫停并提升鉆具,以防止清孔不干凈影響混凝土的成樁質(zhì)量。為防止混凝土進(jìn)入相鄰樁孔,在相鄰樁孔內(nèi)投入粘土封堵,待混凝土灌注完畢后,清理孔內(nèi)的粘土,繼續(xù)鉆進(jìn)成孔。1.1.1.7、深大溶槽處理
深大溶槽所在位臵處成樁,期穿過(guò)的覆蓋層厚度往往比周邊樁孔深數(shù)十米,另外由于溶槽底部往往聚集有類似溶洞充填物的軟塑狀甚至流塑狀土層,動(dòng)力觸探次數(shù)一般僅1~2,溶槽底部基巖面欺負(fù)不平整,溶洞以及裂隙孔道發(fā)育,因此沖孔中時(shí)常遇到成孔困難,護(hù)筒變形、塌孔、漏漿甚至地面塌陷等病害多現(xiàn)象,影響程度不亞于大型溶洞,因此對(duì)此類巖溶類型需加以重視。
通過(guò)動(dòng)彈次數(shù)1~2的覆蓋層土或溶槽時(shí),成孔孔壁穩(wěn)定性一般難以保證,宜采用預(yù)注漿固結(jié)或下鋼護(hù)筒全程跟進(jìn)方法。1.1.2、常見(jiàn)巖溶樁基病害的處理 1.1.2.1、卡鉆事故處理
卡鉆的主要原因是對(duì)溶洞分布情況不明確,在鉆到離溶洞頂板很近時(shí)采用高落程沖擊,使鉆頭沖破溶洞頂板巖石,鉆頭傾斜,卡在溶洞頂板巖石不同部位。
防止卡鉆措施為:嚴(yán)格控制沖程,在施工過(guò)程中細(xì)心觀察,根據(jù)不同的地質(zhì)情況掌握好沖程。如在基巖中采用3~5m的沖程,在靠近溶洞頂月1m處采用0.5~1.5m的小沖程變化沖進(jìn),要求輕錘慢打使孔壁圓滑堅(jiān)固,通過(guò)短沖程快頻率沖擊的方法逐漸將洞頂擊穿,防止因沖程過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致卡鉆。經(jīng)常檢查鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能,對(duì)于故障隱患早發(fā)現(xiàn)早解決。遇到卡鉆時(shí)不不能慌,更不能強(qiáng)行提拉,野蠻施工,以防塌孔、埋鉆。施工時(shí)由于鉆機(jī)操作手經(jīng)驗(yàn)不足,卡鉆時(shí)強(qiáng)行提拉,最后使鉆機(jī)翻到鉆孔左前方,使鉆機(jī)遭受較大損失。
遇到卡鉆時(shí)首先分析原因,然后對(duì)癥下藥:若卡在頂板巖石中部,可緩緩上下活動(dòng)鉆頭,待松動(dòng)后慢慢提出。若斜卡在頂板巖石中,可自制簡(jiǎn)易正繩器,將鉆頭拉正,緩緩提起;若卡在頂板巖石下部,則可利用大鉆頭上下松動(dòng),由下向上頂撞的辦法,輕打卡點(diǎn)的石頭將頂板巖石破掉后提出,也可用鋼絲繩將小鉆頭放入把頂板巖石砸碎,再將大鉆頭提出。
卡鉆嚴(yán)重時(shí),用鉆機(jī)本身提鉆時(shí)鉆機(jī)尾部會(huì)翹起來(lái)引起安全事故,利用鋼絲繩和千斤頂給鉆頭一個(gè)外力,再用鉆機(jī)輕打卡點(diǎn)石,或者采用“振動(dòng)爆破法”處理,即將經(jīng)過(guò)周密計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的一定藥量的防水炸藥用垂陀或潛水員放入孔內(nèi),沿錘的滑槽放到錘底,而后引爆。震送卡錘,再用卷?yè)P(yáng)機(jī)和千斤頂同時(shí)提拉。
卡鉆鉆頭取出后應(yīng)停止向下繼續(xù)鉆孔,回填片石和粘土快,一般回填高度為1.5米,調(diào)整鉆機(jī)沖程后反復(fù)沖砸,在頂板上部形成堅(jiān)硬柱體以傳遞沖力,沖擊使卡鉆的突石、溶洞表明面平整,防止卡鉆再次發(fā)生。
上述方法均不能湊效時(shí),為取出卡鉆鉆頭,只能采用人工挖孔開(kāi)挖成孔,同時(shí)取出鉆錘。地下水位高地區(qū)首選還需帷幕注漿處理。1.1.2.2、掉鉆埋鉆事故處理 A、掉鉆
掉鉆事故主要是主繩和鉆頭轉(zhuǎn)向鼻子斷裂引起的,因此要經(jīng)常檢查者兩部分的情況,遇有鉆頭提不上來(lái)時(shí),不要強(qiáng)行提拉。掉鉆后腰及時(shí)摸清情況,鉆頭上之前要裝保險(xiǎn)繩,保險(xiǎn)繩要牢固、可靠。若泥漿太濃或泥渣太厚導(dǎo)致鉆錘被沉淀物或塌孔土石覆蓋,應(yīng)首先清孔吸泥,使打撈工具能接觸鉆錘。先用側(cè)錘探測(cè)鉆錘在孔底的情況,用打撈鉤放入孔底,鉤住鉆錘保險(xiǎn)繩再提起。如果鉆錘傾倒,可派潛水員帶鋼絲繩潛到孔底,將鋼絲繩拴在鉆錘頂上,再將鉆錘提起。如果鉆錘頂朝下,只能將鋼絲繩捆綁在鉆錘的幾個(gè)爪山,再將鉆錘提起。在施工過(guò)程中掉鉆要以預(yù)防為主,經(jīng)常檢查機(jī)具設(shè)備,及時(shí)檢修,遇到損壞的部分立即維修或更換,消除隱患。施工時(shí)嚴(yán)禁在溶洞內(nèi)打空錘,應(yīng)繃緊鋼絲繩,采用小沖程進(jìn)行抵打緊擊。一旦發(fā)現(xiàn)漏漿或異常情況,馬上提錘至洞口,然后采取其他補(bǔ)救措施。
若掉鉆時(shí)已經(jīng)到達(dá)設(shè)計(jì)孔深,打撈困難時(shí)可以考慮棄鉆處理。棄臵沖錘于孔底,清孔后,安裝注漿管至孔底,拋入碎石,碎石頂面平?jīng)_錘后,對(duì)上面的樁孔灌注成樁,再對(duì)下面的卡錘段碎石高壓注漿固結(jié),形成完整的樁。B、埋鉆
埋鉆也有兩種情況:一是沉渣埋鉆,二是塌孔埋鉆,要避免沉渣埋鉆,鉆頭不能長(zhǎng)時(shí)間停留在孔底不動(dòng),要經(jīng)常上下活動(dòng),使得泥漿不停地循環(huán),這樣就可以防止沉渣埋鉆的現(xiàn)象發(fā)生,如發(fā)生塌孔埋鉆,最主要的是將主繩保住,利用回旋鉆機(jī)掃孔和“反沖法”將鉆頭提出。1.1.2.3、鉆孔偏位處理
穿越溶洞時(shí),對(duì)洞頂和洞底巖層傾斜、巖層厚度不均、基巖面陡傾不平整的溶洞進(jìn)行鉆孔施工的關(guān)鍵是防止偏孔和糾正偏孔,鉆頭穿越溶洞時(shí)要密切注意大繩的情況,以便判斷是否偏孔?;鶐r面大坡度傾斜且微風(fēng)化層不連續(xù),軟硬不均,鉆頭容易沿坡面歪斜產(chǎn)生斜孔偏孔,當(dāng)出現(xiàn)沖擊鋼絲繩擺動(dòng)較大、進(jìn)尺突然加大時(shí),則預(yù)示發(fā)生偏孔,應(yīng)及時(shí)停鉆。處理偏孔采用回填片石的措施可有效地解決,片石的強(qiáng)度要強(qiáng)于巖層的強(qiáng)度,處理時(shí)應(yīng)提起鉆頭,向孔內(nèi)拋填15cm~25cm大小的片石、碎石機(jī)粘土快,回填到斜面頂或偏孔處0.5m以上后再重新沖砸鉆進(jìn),采取小沖程、低頻率的方式?jīng)_孔,使鉆頭保持水平,鋼絲繩保持豎直,淺程緩進(jìn)。若一次糾偏效果不行則進(jìn)行多次回填。并反復(fù)進(jìn)行,直至進(jìn)入均勻、穩(wěn)定完整的基巖內(nèi)1.0m,然后按正常施工,通過(guò)回填片石、粘土,既改變孔底虛實(shí)不均的問(wèn)題,有利于保持樁孔垂直,又可造壁堵漏。
嚴(yán)重的巖石斜面或溶洞交匯巖層強(qiáng)度不一處。上述回填石方法難以湊效,可先掏渣清孔,后向孔內(nèi)灌注高強(qiáng)度的水下混凝土封底,將溶洞填充滿或到達(dá)與傾斜巖面上緣相平大的高度,等強(qiáng)度達(dá)到20MPa后再重新鉆進(jìn)。
或者換大直徑的鋼護(hù)筒跟進(jìn),用大直徑的鉆錘鉆進(jìn)一定的深度后再換回原鉆錘鉆進(jìn)。
淺埋斜巖可采用人工挖孔爆破的方法,整平巖面;偏斜嚴(yán)重斜巖較深的可用地質(zhì)鉆機(jī)在開(kāi)始偏斜處鉆取爆破孔,采取炸藥實(shí)施水下爆破,對(duì)于灰?guī)r地質(zhì)一般每孔炸藥量為0.5~1.0kg,再用片石回填到該位臵以上1m左右,重新沖鉆。1.1.2.4、塌孔處理
塌孔是主要由于漏漿嚴(yán)重,補(bǔ)水來(lái)不及造成的。采用護(hù)筒跟進(jìn)技術(shù)可有效防止塌孔事故,但由于投入費(fèi)用較多,并非所有情況都適用,因此一般情況下主要預(yù)防措施是保持泥漿濃度和水頭高度、采用中小沖程鉆進(jìn)、鉆機(jī)和鉆架安裝穩(wěn)定可靠。
根據(jù)孔壁穩(wěn)定原理護(hù)筒內(nèi)設(shè)臵一定高度的超高水頭,以構(gòu)成對(duì)孔壁的附加靜水壓力,這種靜水壓力連同孔壁的圓環(huán)作用,方能對(duì)水中的孔壁起到穩(wěn)定作用。一般超高水頭保持2m~2.5m可以較好地滿足護(hù)壁需要。
當(dāng)孔壁局部坍塌,孔內(nèi)水頭無(wú)明顯損失時(shí),向孔內(nèi)拋粘土,加大泥漿比重,下沉內(nèi)護(hù)筒進(jìn)行處理。另外溶洞內(nèi)壓力大導(dǎo)致充填物多次沖入樁孔內(nèi)部。此類情況應(yīng)采用砼封堵或加大鋼護(hù)筒跟進(jìn)措施。當(dāng)遇溶洞、溶穴、溶槽,孔內(nèi)水頭突然損失造成塌孔時(shí),如是小面積塌陷,且護(hù)筒無(wú)移位,除下沉內(nèi)護(hù)筒外,可及時(shí)分層拋入片石、粘土塊、袋裝水泥、片石等,以填充和堵塞溶洞,回填至內(nèi)護(hù)筒底部以上2~3m,然后采用中小沖程重新鉆進(jìn)。溶洞發(fā)育嚴(yán)重時(shí),如連通特大型溶洞或連通地下河溶洞,上述處治措施均不能有效處理好,即使多次回填片石粘土等也不能成功組織漏漿;或者護(hù)筒變形,有較大橫向位移,無(wú)法糾偏時(shí),可拔出鋼護(hù)筒,用粘土回填,并采用內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)穿過(guò)溶洞。內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)時(shí)應(yīng)先采用孔徑大于25cm的大鉆頭沖擊到巖層,然后下放比孔徑大20cm的長(zhǎng)護(hù)筒到底,再換用正常鉆頭鉆進(jìn)。這樣施工主要目的是防止在施工中繼續(xù)漏漿造成土層再次塌孔。這種方法關(guān)鍵之處在于護(hù)筒的位臵放樣必須準(zhǔn)確。
塌孔常引起鉆機(jī)傾翻:主要原因是由于樁位處的地面強(qiáng)度弱,當(dāng)孔內(nèi)發(fā)生局部塌壁,引起地面塌陷,造成鉆機(jī)傾翻。預(yù)防措施可在有溶洞發(fā)育的樁位處,在鉆機(jī)位臵橫向墊放6~8片12m長(zhǎng)的320工字鋼,并在鉆機(jī)滾筒下密鋪枕木,擴(kuò)大鉆機(jī)與地面的接觸面積,減少孔口處的局部壓力。1.1.2.5、漏漿處理
成樁過(guò)程中,住喲控制漏漿等情況,如果這些情況控制不好,很可能導(dǎo)致情況進(jìn)一步惡化造成塌孔、埋鉆等事故,甚至?xí)霈F(xiàn)地面塌陷,影響周邊建筑物的安全。
發(fā)生漏漿的主要原因,一是鉆孔通過(guò)與地下水暗流相連的強(qiáng)透水性地層,如巖溶巖全風(fēng)化層時(shí),礫石間空隙和孤石較多,孔壁不密實(shí);二是遇到未填充的溶洞、溶穴、溶槽等。施工到溶洞或裂隙處,由于溶洞或裂隙往往具有連通性,泥漿會(huì)順著溶洞或裂隙的空隙大量流失,表現(xiàn)為孔內(nèi)水頭突然下降。如是孔溶洞或大裂隙,孔內(nèi)泥漿迅速漏光,造成施工事故。
對(duì)陸上樁基,泥漿池均盡可能做大,保證有一定的儲(chǔ)漿量,同時(shí)準(zhǔn)備足夠的黃泥、粘土、塊石等填充物,補(bǔ)水管網(wǎng)接至孔口,一旦發(fā)生漏漿迅速補(bǔ)給泥漿、清水、同時(shí)大量填充。
出現(xiàn)漏漿一般處理措施是:及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿;加稠保持泥漿濃度,起到減少孔內(nèi)外的壓力差,有效護(hù)壁減緩漏漿速度等作用,為處理漏漿爭(zhēng)取時(shí)間;采用中小沖程鉆進(jìn);向孔中回填粘土夾片石、塊石等,反復(fù)沖擊回填粘土以增加護(hù)壁的密實(shí)度和強(qiáng)度。此法對(duì)于小裂隙和小容洞、孤立溶洞的堵漏效果較明顯,但對(duì)于大溶洞、連通裂隙堵漏效果并不理想,當(dāng)進(jìn)行第二次沖擊成孔時(shí),很快將堵住的地方?jīng)_通,又出現(xiàn)漏漿,或者孔內(nèi)回填粘土無(wú)法湊效,回填的粘土隨地下巖溶水全部流走,無(wú)法堵住。
處理漏漿效果更為明顯的另外兩類方法是:一類是水泥粘土或混凝土漿固結(jié)堵漏發(fā);另一類是互通跟進(jìn)護(hù)壁堵漏法; A、水泥粘土或混凝土漿固結(jié)堵漏發(fā) 將漏漿主要分為小裂隙漏漿和大溶洞漏漿。
在沖穿溶洞出現(xiàn)漏漿之前,準(zhǔn)備好大量粘土,用水泥袋裝好,并封口備用。對(duì)于大溶洞,一旦出現(xiàn)大量漏漿,就將整袋粘土拋入孔內(nèi),在拋填粘土袋時(shí),分層加入一定量的整包水泥包和片石,回填高度超過(guò)漏漿位臵,然后輕放下重錘擠壓粘土袋及水泥包,使之充填到溶洞縫隙中,再用重錘小沖程輕打,使水泥和粘土混合,形成水泥土漿,使其擠進(jìn)孔周圍的粘土及水泥包之間或擠進(jìn)巖溶縫隙中。一旦孔內(nèi)成漿,需停工12h,待水泥土漿凝固,在樁孔壁形成一層水泥土漿護(hù)壁層,并具有一定強(qiáng)度時(shí),再進(jìn)行沖擊成孔,其目的是使溶洞空間內(nèi)形成一個(gè)圓錐體,在其中心鉆孔,周圍形成為有一定厚度和強(qiáng)度的護(hù)壁。對(duì)于小裂隙的漏漿,粘土可不必裝袋,可直接倒入孔內(nèi),水泥需整袋拋入,使其沉底,操作方法同上,其目的是堵漏,同時(shí)也為了造漿。對(duì)于多層溶洞,當(dāng)打穿下一層溶洞再次發(fā)生漏漿時(shí),重復(fù)上述工作,直到完成一個(gè)樁孔為止。鉆孔到達(dá)樁底標(biāo)高后漏漿多為樁底貫通性質(zhì)溶洞溶槽的存在,采用上述方法處理后可暫時(shí)防止漏漿現(xiàn)象,由于樁底沉渣有厚度要求,因此需要清孔排渣,在此過(guò)程中封堵溶洞的充填物等可能流失,時(shí)常出現(xiàn)再次或多次漏漿現(xiàn)象,這種情況下可考慮采用清孔后,根據(jù)溶洞大小情況拋入片石,然后樁底灌注或澆筑底層混凝土灌滿處理,混凝土有一定強(qiáng)度時(shí)再繼續(xù)。此方法成本較高,工期較長(zhǎng),但可以徹底堵漏。B、護(hù)筒跟進(jìn)護(hù)壁堵漏法
對(duì)于大型溶洞造成的漏漿要多次回填,需要大量粘土和水泥,處治不當(dāng)時(shí)還會(huì)造成塌孔等其他病害,因此大型溶洞漏漿建議宜用護(hù)筒跟進(jìn)堵漏過(guò)溶洞區(qū)。當(dāng)漏漿程度低時(shí),加入粘土加大量泥漿比重繼續(xù)鉆進(jìn);當(dāng)漏漿程度為一般時(shí),除加大泥漿比重外,下沉內(nèi)護(hù)筒可遏制漏漿速度;當(dāng)漏漿程度為高時(shí),除下沉內(nèi)護(hù)筒外,分層拋入片石、粘土塊、片石等,以填充和堵塞溶洞、溶穴、溶槽,回填至內(nèi)護(hù)筒底部以上2~3m,然后采用中小沖程重新鉆進(jìn)。
1.1.2.6、混凝土流失及斷樁處理
罐樁中混凝土流失。對(duì)于能預(yù)計(jì)的小容洞,成孔后直接灌注砼填充,有小量炒房是正常的。
但是當(dāng)溶洞較高、體積較大時(shí),不采取任何措施時(shí)水下混凝土實(shí)際灌注的數(shù)量一般要大大超過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)量。針對(duì)水下混凝土灌注過(guò)程中流失的現(xiàn)象及防止斷樁發(fā)生,一般有以下施工措施。
A、加大混凝土生產(chǎn)和運(yùn)輸能力,采用混凝土集中拌合站。B、加大混凝土初灌量,避免因首盤混凝土數(shù)量不夠造成導(dǎo)管埋深不夠而斷樁;
C、灌注過(guò)程中加大導(dǎo)管埋深,混凝土灌至溶洞或裂隙處時(shí),適當(dāng)增加導(dǎo)管埋深,確認(rèn)安全后,再提升導(dǎo)管。灌注混凝土過(guò)程中,在混凝土能下去的情況下,導(dǎo)管下口埋入深度一般宜控制在4~6m。灌注時(shí)要勤測(cè)量混凝土面高程,對(duì)灌注過(guò)程中出現(xiàn)的緩慢下降要有準(zhǔn)確的判斷,防止混凝土面突然下降導(dǎo)管懸空造成斷樁事故;
D、對(duì)漏漿嚴(yán)重或多次漏漿的個(gè)別孔,應(yīng)做到心中有數(shù),在灌注時(shí)應(yīng)加大混凝土灌注高度,一般考慮超過(guò)設(shè)計(jì)高程1.5~2.0m,盡量避免在灌注完成拔出導(dǎo)管后混凝土面下降造成斷樁。
E、遇到大的溶洞或溶洞失水現(xiàn)象嚴(yán)重的樁,為防止?jié)仓竭^(guò)多或發(fā)生事故,應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算溶洞高程后,灌注混凝土前先在鋼筋籠上對(duì)應(yīng)于溶洞的位臵,附近鋼護(hù)筒或薄鐵板作包裹處理。以防止灌注混凝土?xí)r,護(hù)筒被擠破,造成混凝土流失;護(hù)筒高度上、下都超過(guò)溶洞扣0.5m,從而避免混凝土流入溶洞,F(xiàn)、對(duì)于有比較大的溶洞的鉆孔樁,混凝土灌注速度要盡快可能地快一些,以免孔內(nèi)護(hù)壁發(fā)生變化出現(xiàn)漏漿或塌孔等異常情況。若判斷已經(jīng)發(fā)生混凝土流失斷樁,則停止繼續(xù)灌注,流失情況趨于穩(wěn)定后,待水下混凝土凝結(jié)形成一定強(qiáng)度,充填了樁孔周邊溶洞,形成護(hù)壁后,重新沖孔。
巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁處理措施涉及到樁基質(zhì)量和施工安全兩方面,所以在處理時(shí)一定要措施得當(dāng)、不留后患。同時(shí),要結(jié)合工程實(shí)踐,積極探索經(jīng)濟(jì)合理的新措施、新辦法。1.2、人工挖孔施工中巖溶樁基病害處治技術(shù)
場(chǎng)地地質(zhì)條件較復(fù)雜時(shí),施工前建議采用超前鉆等,進(jìn)一步探明巖溶的分布、溶洞頂板厚度及上覆土的實(shí)際情況。為保證人工挖孔樁應(yīng)用成功,還須結(jié)合實(shí)際情況,合理組織施工,對(duì)施工難點(diǎn)作出有效處理。
1.2.1、人工挖孔中的溶洞處理
對(duì)小容洞可采用混凝土填充,樁身區(qū)若有封閉的小容洞或溶槽、溶溝、小裂隙等,人工挖孔者直接穿過(guò)成孔。樁底或樁側(cè)有封閉的較小容洞,清完空后直接進(jìn)行混凝土澆筑。樁底有溶槽、溶溝、小裂隙等,清完孔后在距離樁底10cm高度設(shè)臵一層直徑20mm間距15cm的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
而對(duì)較大的溶洞,樁周充填物難以成型時(shí),應(yīng)清除其中全部充填物,將洞底修鑿平整,樁孔以外的空間可及時(shí)以編織袋裝土、漿砌片石或片石回填。逐步回填時(shí),材料可分層交錯(cuò)碼砌,形成樁孔的外壁,并保證樁孔護(hù)壁滿足設(shè)計(jì)要求,然后立即灌注護(hù)壁混凝土。
若遇到大型洞穴時(shí),在溶洞位臵的高度范圍內(nèi)采用鋼護(hù)筒,起護(hù)壁作用,解決擋土擋水和澆筑混凝土的困難,也保證了樁身強(qiáng)度。1.2.2、樁底傾斜巖面處理
樁基基底為堅(jiān)硬的傾斜巖層則將巖面鑿平。如傾斜度較大,無(wú)法鑿平時(shí),則鑿成多級(jí)臺(tái)階,臺(tái)階寬度控制不小于30cm。1.2.3、塌孔處理
挖孔至某些局部土層層位,因地質(zhì)不良,樁孔孔壁坍塌,會(huì)使若干節(jié)護(hù)壁脫落下墜,對(duì)此,處理辦法是用裝土的草袋和木板樁支護(hù),然后自上而下的澆筑混凝土護(hù)壁。或采用鋼護(hù)筒支護(hù)。
若塌孔規(guī)模較大,應(yīng)回填至塌孔上方后,采用其他成孔工藝。1.2.4、人工挖孔過(guò)程中的涌水處理
地下水非常豐富時(shí),一般不建議采用人工挖孔施工。因其他原因采用人工挖孔若遇大量滲水或涌水情況的,不建議“排”的方法如,潛水泵抽排方法清除孔內(nèi)積水;可用“堵”的方法如,樁四周帷幕注漿方法堵水,還有一種是公路橋涵施工手冊(cè)中介紹的環(huán)式封閉處理工藝封堵大量涌水病害的。
人工挖孔灌注樁施工中,出現(xiàn)涌水時(shí),常采取小口徑高壓帷幕注漿堵水,堵水后再進(jìn)行挖孔成樁。注漿材料可以選取425#普通硅酸鹽水泥,水泥漿的水灰比0.4~0.5,速凝劑可選取1‰的三乙醇胺和1%的食鹽。對(duì)已挖的樁孔根據(jù)樁徑大小在樁徑范圍內(nèi)布臵1~3個(gè)注漿孔;對(duì)未開(kāi)挖的樁孔根據(jù)樁徑大小在樁徑周圍距樁孔外緣0.5m處布臵3~5個(gè)注漿孔。終孔深度控制在進(jìn)入基巖完整段0.5左右。注漿方式采取下行分段注漿,分段原則是將巖性相同及列席發(fā)育相似的巖段劃分為一段,段長(zhǎng)一般為5~8m,注漿壓力在淺部一般為0.5~1.0MPa,終孔段注漿壓力一般為1.0~2.0 MPa。
第五篇:淺議灌注樁基缺陷的成因及處理
淺議灌注樁基缺陷的成因及處理
鄭州事業(yè)部 牟小輝
摘要:基礎(chǔ)部分是一項(xiàng)建筑工程的根基,其質(zhì)量的好壞直接影響到建筑工程地上部分。樁基礎(chǔ)作為建筑工程強(qiáng)制控制內(nèi)容之一,是建筑工程質(zhì)量控制的重中之重。由于樁基工程的隱蔽性,給質(zhì)量監(jiān)督帶來(lái)一定難度。本文主要介紹了灌注樁在施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題及采取的防止措施。
關(guān)鍵詞:灌注樁 基礎(chǔ) 缺陷 防治
隨著大量建筑工程的興建,灌注樁基礎(chǔ)具有施工方便,承載力高,適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),在建筑工程中大量使用。由于地理環(huán)境、機(jī)械設(shè)備及人為因素等原因,難免在施工過(guò)程中出現(xiàn)一些缺陷樁現(xiàn)象,從不同程度上影響其承載力的發(fā)揮。隨著施工技術(shù)的發(fā)展,在不斷積累現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),根據(jù)不同的缺陷形成了相應(yīng)不同的多種處理方案,保證了工程質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
1.成孔過(guò)程的常見(jiàn)病害及防治措施
1.1護(hù)筒外壁冒水,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起地基下沉、護(hù)筒傾斜和位移,造成樁孔偏斜,甚至無(wú)法施工。
(一)病因分析:埋設(shè)護(hù)筒時(shí)周圍土不密實(shí);或護(hù)筒內(nèi)外水位差太大;或鉆頭起落時(shí)碰撞。
(二)防治措施:埋護(hù)筒時(shí),坑底與四周要選用最佳含水量的黏土分層夯實(shí);護(hù)筒內(nèi)保持有1~1.5m的水頭高度;起落鉆頭時(shí),防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí),可用黏土在四周填實(shí)加固,如護(hù)筒嚴(yán)重下沉或位移,則應(yīng)返工重埋。
1.2樁孔孔壁坍塌成孔中或成孔后孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡,有時(shí)護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降,均為塌孔的先兆。
(一)病因分析
主要是由于土質(zhì)松散,加之泥漿護(hù)壁不好;護(hù)筒埋設(shè)不好,孔內(nèi)水位不高;或成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都易引起鉆孔坍塌現(xiàn)象。(二)防治措施
在松散易坍土層中適當(dāng)深埋護(hù)筒,密實(shí)回填土;使用優(yōu)質(zhì)泥漿,提高泥漿比重和黏度;升高護(hù)筒,終孔后補(bǔ)給泥漿,保持要求的水頭高度;保證鋼筋籠制作質(zhì)量,防止變形;吊設(shè)時(shí)要對(duì)準(zhǔn)孔位,吊直扶穩(wěn),緩緩下沉,防止碰撞孔壁;成孔后縮短待灌時(shí)間,并應(yīng)盡可能加快灌注速度,縮短灌注時(shí)間。一旦出現(xiàn)塌孔,根據(jù)不同的情況進(jìn)行清孔或回填后重新鉆孔。1.3孔底沉渣過(guò)多
孔底沉淤、殘留泥砂過(guò)厚或孔壁泥土塌落在孔底。(一)病因分析
注泥漿過(guò)程清孔未凈;清孔泥漿比重過(guò)小或清水臵換:鋼筋籠吊放未垂直對(duì)中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),泥漿沉淀;或沉渣厚度測(cè)量的孔底標(biāo)高不統(tǒng)一。(二)防治措施
終孔后,清孔要徹底,清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿,控制泥漿比重和黏度,不要直接用清水臵換,鋼筋籠垂直緩放入孔;用平底鉆頭時(shí),沉渣厚度從鉆頭底部所達(dá)到的孔底平面算起;用底部帶圓錐的籠頭鉆頭時(shí),沉渣厚度從鉆頭底部所達(dá)到的孔底平面算起;有條件時(shí)采用導(dǎo)管二次清水,1.4旋挖鉆機(jī)卡鉆
所謂卡鉆,是指鉆機(jī)在鉆進(jìn)或提升過(guò)程中,由于非鉆機(jī)本身的原因,即鉆機(jī)的各系統(tǒng)工作正常時(shí),出現(xiàn)正反轉(zhuǎn)動(dòng)作均無(wú)法進(jìn)行、且主卷?yè)P(yáng)無(wú)法將鉆桿提起,然后反復(fù)重復(fù)以上動(dòng)作,也無(wú)法恢復(fù)正常工作的情況。
(一)卡鉆的原因
卡鉆的主要原因有以下幾方面:(1)在鉆進(jìn)和提升過(guò)程中,孔壁發(fā)生大面積塌方而造成埋鉆,使鉆頭既無(wú)法進(jìn)行正反轉(zhuǎn),也無(wú)法提起。這種情況在密實(shí)度不太大的砂卵層或流砂層較易發(fā)生。(2)由于操作手在鉆進(jìn)時(shí)操作有誤,一次進(jìn)尺太深,造成孔壁縮徑,使鉆頭筒壁與孔壁間的間隙消失而造成卡鉆。此種情況在粘泥層或砂層變?yōu)檎衬鄬訒r(shí)易為發(fā)生。
(3)鉆頭邊齒、側(cè)齒磨損嚴(yán)重,成孔直徑無(wú)法保證尺寸要求,使鉆筒外壁與孔壁間無(wú)間隙,同時(shí)鉆進(jìn)過(guò)深而造成。(4)由于偶發(fā)因素造成。
(二)預(yù)防卡鉆的措施
卡鉆是旋挖鉆機(jī)在施工過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題中較為嚴(yán)重的事故,一旦發(fā)生,則不易處理。即使最后將鉆頭取出,也需付出很大的人力、財(cái)力,花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,所以我們應(yīng)以預(yù)防為主。
主要從以下幾方面入手:
(1)開(kāi)鉆前要充分研究地質(zhì)報(bào)告,掌握地層情況,同時(shí)在施工過(guò)程中密切注意地層變化。
(2)操作手在深層鉆進(jìn)時(shí)要控制進(jìn)尺。
(3)制作鉆頭時(shí)應(yīng)注意鉆筒尺寸,同時(shí)應(yīng)保證鉆頭掛勾有效,避免意外脫勾。
(4)要注意鉆機(jī)本身的及時(shí)保養(yǎng)和維修,避免因鉆機(jī)出現(xiàn)故障而造成長(zhǎng)時(shí)間停鉆。
(5)調(diào)整好護(hù)壁液的密度和粘度,使孔底能在一定時(shí)間內(nèi)無(wú)沉渣,以保證設(shè)備偶然出現(xiàn)故障后有充分的時(shí)間排除。2.成樁過(guò)程的常見(jiàn)病害 2.1鉆孔樁鋼筋籠浮籠措施
(一)分析鋼筋籠浮籠原因:
鋼筋籠浮籠原因是由多種因素造成的,主要因素有以下幾項(xiàng):
(1)鋼筋籠為半籠,重量較輕:灌注過(guò)程中,當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí),混凝土容易推動(dòng)鋼筋籠上浮.(2)混凝土質(zhì)量和中間等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng):混凝土初灌時(shí)坍落度小以及混凝土初凝時(shí)間短,灌注至一定時(shí)間后,孔內(nèi)形成初凝層,當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底部時(shí)初凝層推動(dòng)鋼筋籠底部使其上浮。
(3)混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí),灌注速度過(guò)快,也可導(dǎo)致鋼筋籠上浮。
(二)防鋼筋籠浮籠措施:
(1)采用定位措施:為了防止浮籠現(xiàn)象發(fā)生,從鋼筋籠浮籠的機(jī)理考慮,只要給鋼筋籠上部施加一定的力的作用,平衡混凝土的上推力,鋼筋籠就不會(huì)浮籠。因此,我們?cè)阡摻罨\定位時(shí),可給鋼筋籠頂部第一個(gè)加強(qiáng)箍筋處,輔以剛性較強(qiáng)的活卡頭,卡頭上部用鋼管連接至護(hù)筒頂,然后和護(hù)筒頂焊接為一體?;炷凉嘧⒅恋谝粋€(gè)加強(qiáng)箍筋前,拔出活卡頭。
(2)混凝土質(zhì)量保證:混凝土質(zhì)量必須符合水下混凝土的坍落度、初凝時(shí)間以及運(yùn)送的時(shí)間間隔要求,保證混凝土初凝前完成水下混凝土的灌注作業(yè)。
(3)灌注過(guò)程控制:鋼筋籠為半籠且重量較輕時(shí),混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí),混凝土的灌注速度應(yīng)減慢。另外,拆除導(dǎo)管時(shí),應(yīng)盡量避開(kāi)導(dǎo)管底口與鋼筋籠底在同一平面或接近同一平面。2.2防止鉆孔樁斷樁措施
(一)分析鉆孔樁斷樁原因:
鉆孔樁斷樁可以是單個(gè)因素造成,也可以是由多種因素綜合造成的,主要有以下幾項(xiàng):
(1)導(dǎo)管水密性不好,在灌注混凝土過(guò)程中,導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水使得導(dǎo)管內(nèi)混凝土離析,灌注不能進(jìn)行造成斷樁事故。
(2)安放到孔內(nèi)的導(dǎo)管長(zhǎng)度不夠,致使初灌失敗,且未進(jìn)行及時(shí)清孔處理而繼續(xù)灌注混凝土,造成樁底斷樁事故,使得樁身不完整。
(3)混凝土質(zhì)量和每次灌注之間間隔時(shí)間太長(zhǎng),使得孔內(nèi)和導(dǎo)管內(nèi)堵管或混凝土凝固,而無(wú)法繼續(xù)灌注造成斷樁事故。
(4)灌注過(guò)程中,由于探測(cè)混凝土面不準(zhǔn)或計(jì)算錯(cuò)誤,導(dǎo)管拔出混凝土面造成斷樁事故。
(5)灌注過(guò)程中,出現(xiàn)塌孔或泥漿沉淀太厚,下部混凝土無(wú)法推動(dòng)上部無(wú)流動(dòng)性的塌孔物或沉淀層,使得灌注無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行造成斷樁事故,或灌注雖能進(jìn)行但造成夾帶的質(zhì)量問(wèn)題。
(二)防止鉆孔樁斷樁的措施:
(1)導(dǎo)管使用前應(yīng)先做水密試驗(yàn)?!皩?dǎo)管使用前”是指導(dǎo)管初用或工地變化或放臵時(shí)間較長(zhǎng)后適用。只要能保證灌注時(shí)導(dǎo)管不會(huì)進(jìn)水,每根樁灌前不一定要做試驗(yàn)。
(2)安放導(dǎo)管:一是安放到孔內(nèi)的導(dǎo)管長(zhǎng)度必須滿足要求,一般導(dǎo)管底距孔底沉渣面宜為0.3~0.6m(該參數(shù)可根據(jù)不同的孔徑和導(dǎo)管直徑適當(dāng)放寬范圍。例如:孔徑較大,在1.5米以上,即使導(dǎo)管為300mm導(dǎo)管,參數(shù)取低線時(shí),也能順利灌注;如果孔徑較小,小于或等于1.0米,導(dǎo)管為300mm導(dǎo)管,取高線時(shí),有時(shí)也會(huì)灌注困難,參數(shù)甚至要達(dá)到0.8米,才能灌注順暢。);二是導(dǎo)管之間連接要牢固密封,防止導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水。
(3)混凝土質(zhì)量保證:混凝土質(zhì)量必須符合水下混凝土的坍落度、初凝時(shí)間以及運(yùn)送的時(shí)間間隔要求,保證混凝土初凝前完成水下混凝土的灌注作業(yè)。
(4)灌注過(guò)程中,要求勤測(cè)混凝土面深度,計(jì)算導(dǎo)管埋臵深度,及時(shí)拆除導(dǎo)管。拆除導(dǎo)管后,孔內(nèi)導(dǎo)管埋深要保證大于一節(jié)中間導(dǎo)管長(zhǎng)度,以免因計(jì)算失誤多拆導(dǎo)管而造成的斷樁事故。同時(shí)掌握每車混凝土應(yīng)上升高度與實(shí)測(cè)上升高度的差值,分析差值產(chǎn)生的原因,及時(shí)預(yù)防和處理可能發(fā)生的問(wèn)題。
(5)在砂層較厚的地質(zhì)情況下鉆孔時(shí),控制泥漿的性能指標(biāo),使用優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤(rùn)土造漿。目的:一是很好的護(hù)壁,防止塌孔;二是泥漿不容易沉淀。泥漿含沙量過(guò)大,比重和粘度過(guò)低等泥漿性能指標(biāo)不良時(shí),孔內(nèi)泥漿容易沉淀,孔壁也不穩(wěn)定,如果停放時(shí)間或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng),沉淀就會(huì)較厚,從而影響灌注質(zhì)量。
綜上所述,灌注樁質(zhì)量監(jiān)督的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工,嚴(yán)把施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié),審查砼施工工藝是否合理,施工機(jī)械是否能夠正常運(yùn)行,施工材料是否滿足施工要求,掌握樁缺陷的防治措施。這樣才能對(duì)砼樁質(zhì)量進(jìn)行控制,達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。
【參考文獻(xiàn)】
毛鶴琴編 土木工程施工 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 2002 建筑施工手冊(cè)第四版 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2003