鉆孔灌注樁基礎主要質量問題分析及處理辦法

導讀:
關鍵詞:鉆孔灌注樁 質量問題 分析 防范處理 辦法 0 引言 鉆孔灌注樁基礎是一種能適應各種地質條件的基礎形式,也是輸電線路廣泛運用的一種基礎形式,施工工藝已較為成熟。鉆孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工企業本身都造成重大影響。本文對輸電線路鉆孔灌注樁基礎的主要質量問題進行剖析,并提出主要的防范及處理辦法。那么鉆孔灌注樁基礎主要質量問題分析及處理辦法。大律網小編為大家整理如下相關知識,希望能幫助大家。
關鍵詞:鉆孔灌注樁 質量問題 分析 防范處理 辦法 0 引言 鉆孔灌注樁基礎是一種能適應各種地質條件的基礎形式,也是輸電線路廣泛運用的一種基礎形式,施工工藝已較為成熟。鉆孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工企業本身都造成重大影響。本文對輸電線路鉆孔灌注樁基礎的主要質量問題進行剖析,并提出主要的防范及處理辦法。關于鉆孔灌注樁基礎主要質量問題分析及處理辦法的法律問題,大律網小編為大家整理了建筑工程律師相關的法律知識,希望能幫助大家。
摘要:鉆孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工企業本身都造成重大影響。本文對輸電線路鉆孔灌注樁基礎的主要質量問題進行剖析,并提出主要的防范及處理辦法,以供同行借鑒。
關鍵詞:鉆孔灌注樁質量問題分析防范處理辦法
0引言
鉆孔灌注樁基礎是一種能適應各種地質條件的基礎形式,也是輸電線路廣泛運用的一種基礎形式,施工工藝已較為成熟。該基礎為直接在所設計的樁位上開孔,井孔內注滿壓力水,然后在孔內加放鋼筋籠后,通過導管灌注混凝土而成。鉆孔灌注樁基礎屬隱蔽工程,且影響其質量的因素較多,如不抓住重點進行有效防控,就有可能發生質量問題,甚至質量事故,對社會和施工企業本身都造成重大影響。本文對輸電線路鉆孔灌注樁基礎的主要質量問題進行剖析,并提出主要的防范及處理辦法。
1鉆孔過程中常見施工質量問題及其防治
1.1鋼筋籠上浮問題
1.1.1原因分析①如導管在混凝土中埋入過深或鋼筋籠放置初始位置過高,深埋的導管下口流出混凝土,推動導管外上部混凝土整體上升。此時下半節鋼筋籠的主筋、箍筋與混凝土已半粘著,并由于坍落度的損失而粘著力較大,由于上升產生的頂托力之和大于鋼筋籠的自重,因此推動鋼筋籠與混凝土一起上浮;②如在混凝土灌至鋼筋籠下時提升導管,灌注混凝土自導管流出后的較大沖擊力,推動了鋼筋籠的上浮;③如混凝土灌注到鋼筋籠底板附近,混凝土的灌注卻因斷水斷電機、械故障等原因中斷,30分鐘或者更長時間后才能重新灌注,此時樁孔內頂部混凝土產生坍落度的損失或局部初凝,致使混凝土流動性變差,當重新灌注時,混凝土托動鋼筋籠整體上移,嚴重時可能斷樁;④鋼筋籠在制作、運輸、堆放、起吊等過程中不符合規范要求,存在鋼筋骨架內徑與導管外壁間距過小,主筋搭接焊接頭未焊平,粗骨料粒徑太大等問題,在提升導管過程中法蘭盤容易掛帶了筋籠形成上浮。
1.1.2防范及處理辦法①要準確定位鋼筋籠的初始位置并與孔口固定。導管下放時應確保導管在孔位的中心之上。混凝土接近籠時,將導管埋深控制在1.5~2.0m,同時注意導管的出口與鋼筋骨架的底端不得平齊灌注混凝土,并隨時掌握導管的埋深及混凝土灌注的標高,控制導管底口與鋼筋骨架底端高差不小于1m,如混凝土埋過鋼筋籠底端2~3m時及時將導管提高于鋼筋籠底端;②保持和改善混凝土的流動性是灌注混凝土施工的基本原則,同時改進灌注工藝及把握好初凝時間也是施工控制的重要環節。配制混凝土要按配合比嚴格控制,灌注要保持快速連續進行狀態,縮短灌注時間。也可以摻入適量緩凝劑,防止進入鋼筋籠時混凝土的流動性變小;③做好混凝土灌注前的各項施工準備,檢查及保證水電供給,檢查機具、工器具能正常使用且準備齊全等,并安排輪流值班,做好好各種應急預案。開始灌注后,就必須保證灌注混凝土的連續性,最大限度避免中途停工;④防范因鋼筋籠不符合施工要求,要在灌注樁的上部分增加鋼筋件并設固定裝置防止鋼筋籠上浮,或者制作鋼筋籠時有意讓底部向外傾斜10~15mm,把一根箍筋焊接在鋼筋籠最下面的主筋的端頭上。在加工鋼筋籠骨架時要嚴格控制質量,在運輸時要做好保護盡可能防止變形。導管埋入時要控制好導管外壁與鋼筋籠內筋之間的空隙,大于骨料最大粒徑的2倍;⑤澆灌過程中,如出現鋼筋籠隨導管拔出而上浮的情況時,立即控制混凝土澆灌速度及澆灌量,單向旋轉或反復上下搖動導管,及時處理好導管與鋼筋籠的掛帶問題;⑥如因導管埋入過深導致鋼筋籠上浮的情況時,立即停止灌注。如檢查出埋深超過9m,立即拆除多出部份導管把導管的埋深控制在3.0~8.0m以內,改善混凝土的和易性,在適當提高坍落度后方可重新灌注;⑦如無法控制鋼筋籠上浮,立即停止澆灌混凝土,在拔出導管后回填粘土入孔內,問題樁作廢樁處理,通知監理和設計后確定重新補樁。[page]
1.2斷樁問題
1.2.1原因分析①使坍落度不符合要求,當坍落度過大時,會出現離析現象,粗骨料相互擠壓則會阻塞導管;當坍落度過小或灌注時間過長時,混凝土下落阻力則會加大而阻塞導管。兩者均可導致卡管,終造成斷樁;②澆注混凝土時,沒有采用“回頂法”從導管內灌入,而是從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,誘發混凝土離析而造成凝固后不密實堅硬,少數孔段出現蜂窩、疏松、孔洞,甚至斷樁;③如灌注時間過長,混凝土與導管壁的摩擦力勢必增大,同時導管提升和起拔過多,若仍采用提升阻力很大的法蘭盤連接的導管,在提升時極易造成連接螺栓拉斷或導管破裂,產生斷樁;④如在清孔過程中未對孔內泥漿含砂率控制不嚴,監管不力,則會在灌注混凝土過程中造成混凝土上沉渣過厚,推動該部份沉渣難以被導管內混凝土壓力推動,迫使混凝土澆注中斷,易形成斷樁。
1.2.2防范及處理辦法①灌注時嚴格科學地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒徑。如更換水泥標號、品種或生產廠家,務必事先做好配合比試驗,按科學配合比控制混凝土質量;②必須從導管內灌注混凝土,灌注過程必須連續、快速、有節奏,灌注混凝土要準備足量,且綁扎水泥隔水塞的鐵絲要根據首次混凝土的灌入量而定量,嚴格控制防止斷裂;③選用導管必須要有足夠的抗拉強度,能承受其自重加上盛滿混凝土的重量,同時內徑最好在30cm以上的并保持一致,誤差應小于±2mm,內壁無阻光滑。導管在組拼后須用球塞和檢查錘做通過試驗。導管最下一節長度一般為4米左右,且底端不得帶法蘭盤,否則在混凝土內會很難拔起。為了便于丈量長度,每節導管長度應統一,并作記錄和標記;④清孔過程中要及時對孔內泥漿的相對密度進行調整,以保證清孔后泥漿的相對密度要達到設計要求。清孔后分別從孔的口部、中部、底部提取泥漿,以檢測泥漿的各項指標是否達標;⑤成孔后必須使用沖洗液認真清孔,清孔時間應根據孔內沉渣情況而定,只有當孔底沉渣值小于規范要求時,方可進行混凝土灌注。
1.3孔壁坍陷問題
1.3.1原因分析①施工工藝控制不當,對地質條件關注不夠,未根據土質實際情況采用合適的泥漿和成孔工藝,導致泥漿護壁質量差;②護筒埋設過淺,護筒的接縫和回填土不夠密實出現漏水漏漿情況,造成孔內出現承壓水或孔內液面高度不夠,孔壁靜水壓力降低;③對清孔的沖洗液和孔底沉渣控制不嚴,導致泥漿粘度和密度降低,孔壁靜水壓力衰減,孔壁牢固度降低;④在松散砂土中鉆進過快,或在某一處空轉時間過長,或用給水管直接沖刷孔壁;⑤待灌時間過長沒有及時灌注混凝土,或灌注時間過長;⑥吊裝鋼筋籠時,碰撞和損傷孔壁。
1.3.2防范及處理辦法①認真分析地層結構,成孔選擇合適的方法和機具,如土質為松散砂黏土或流沙,應提高泥漿的比重和粘度,選用密度、膠體率、黏度相對較大的質量高的泥漿;②選擇足夠強度和尺寸的護筒,遇松散易坍的土層應適當埋深護筒,并用粘土密實填封護筒四周;③成孔后必須使用沖洗液認真清孔,清孔時間應根據孔內沉渣情況而定,清孔后分別從孔的口部、中部、底部提取泥漿,以檢測泥漿的各項指標是否達標,只有當孔底沉渣值小于規范要求且孔壁牢固時,方可進行混凝土灌注;④加強鉆孔的現場管理,鉆進速度和空轉時間要控制適宜,采用適當的方法保持水頭的穩定;⑤成孔后待灌時間一般控制在3小時以內,并派熟練地技術人員控制好混凝土的灌注時間;⑥搬運和吊裝鋼筋籠時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間;⑦發生孔壁坍陷,應暫停施工判明坍陷部位并認真分析原因。當坍陷的水量較小時,在坍陷部位上1~2m處回填粘質土混合物和砂后可繼續鉆孔,并嚴密監控坍陷數量變化。當坍陷無法控制時,立刻拆除護筒和鉆機,待回填鉆孔并重新埋設護筒妥善后再鉆;⑧當鋼筋籠吊裝或清孔造成塌孔時,立即停止施工并將鋼筋籠吊出,添加泥漿護壁將坍陷物清理干凈,不再繼續坍陷后重新安裝鋼筋籠和清孔。[page]
1.4護筒冒水問題。
1.4.1原因分析①在埋設護筒時,護筒周圍的原狀土壓實度不夠;②埋設時護筒內外的水位差過大;③鉆頭起落時不慎碰撞和刮損護筒。1.4.2防范及處理辦法①在埋設護筒之前,根據地質條件,選用最佳含水量的粘土將坑底與四周土壁分層夯實;②開孔時選好護筒適當的高度,護筒水頭高度應保持在1.0~1.5m;③應派經驗嫻熟的技術人員進行鉆頭起落監控,盡可能避免碰撞和刮損護筒;④如發現護筒冒水現象,不可繼續施工,須立即停止鉆孔,以含水量佳的粘土將坑壁四周加實加固;⑤如出現護筒嚴重移位或下沉情況,則停止安裝并重新安裝護筒。
1.5縮頸問題
1.5.1原因分析塑性土膨脹,使孔徑小于設計尺寸。
1.5.2防范及處理辦法①選用密度、膠體率、黏度相對較大的質量高的泥漿,盡可能降低失水量;②將合適數量的合金刀片焊接于導正器外側,起鉆或鉆進時可發揮掃孔作用;③成孔時加大泵量,提高成孔的速度,這樣孔壁在成孔一段時間內會形成泥皮,孔壁則不會滲水和引起膨脹;④采用上下反復掃孔的辦法擴大孔徑消除縮頸。
1.6鉆孔樁身偏斜問題
1.6.1原因分析①存在技術性失誤,鉆孔機械定位不準確,或施工人員放樣有偏差;②鉆孔時在土層遇到孤石或障礙物,或在巖石傾斜處和軟硬土層交界處,鉆頭因受阻不均偏移導致樁孔傾斜;③鉆桿連接不當或彎曲,導致鉆頭鉆桿兩點中線處于不同軸線;④鉆架就位后未進行調平或場地本身不平整,導致鉆機、底座、鉆盤不平而產生偏斜;⑤開挖基坑時一次性挖土深度過大,由此產生土側壓力導致樁位錯動,樁位偏差超出規范允許范圍。
1.6.2防范及處理辦法①加強技術管理,減少人為的技術性失誤,放樣和機械定位須根據技術參數反復校核;②鉆入斜狀巖層、土質不均勻地層、孤石或碰到明顯阻礙地層時,須調慢鉆速,不能一味快進。在地質不均勻地層中鉆孔時,宜使用鉆桿剛度大、自重大的鉆機;③鉆孔前須平整場地,并夯實硬化,枕木應均勻著地盡量找平。鉆機安裝時鉆架上吊滑輪與轉盤中心在同一軸線,鉆桿位置偏差控制在不大于20cm,此外安裝導正裝置也是防止偏斜的有效方法。④在松散易坍地層鉆孔時,應盡可能加固地層,鉆速不宜過快,注意觀察鉆桿角度和樁位偏差;⑤應對一般的偏斜情況,可用鉆頭上下反復掃鉆數次削去硬土,如效果不佳,回填粘土至高出偏孔處0.5m以上重新鉆入;⑥如偏差較大,應通知監理及設計人員鑒核,樁箱及樁筏基礎必要時在基礎底板內增設暗梁,單樁基礎通常重新補樁。
1.7樁底沉渣量過多問題
1.7.1原因分析①未對準孔位,吊放鋼筋籠時碰撞孔壁泥土坍落樁底;②泥漿注入量不足或泥漿比重過小難以把沉渣托浮;③未進行二次清孔,或清孔不干凈,或清孔后待灌時間過長泥漿沉積。
1.7.2防范及處理辦法①吊放鋼筋籠,樁中心與鋼筋籠中心要保持一致,吊裝速度不宜過快,應控制好不碰撞孔壁。建議使用鋼筋籠冷壓接頭工藝,加快鋼筋對接速度,減少空孔時間從而減少沉渣。鋼筋籠置畢,檢查沉渣量是否在規范要求控制之內,否則利用導管二次清孔,直到符合規范要求;②泥漿的質量要選好并控制好泥漿的粘度和比重,不能用清水替代。混凝土灌注時,導管底部至孔底距離最好控制在30~40mm,混凝土儲備量充足,導管一次最好埋入混凝土面下超過1.0m,以利用混凝土的巨大沖擊力清除孔底沉渣;③成孔后鉆頭在孔底10~20cm上保持慢速空轉,循環清孔要超過30分鐘。[page]
1.8卡管問題
1.8.1原因分析①混凝土中粗骨料粒徑過大;②初灌時隔水栓堵管;③混凝土流動性、和易性差造成離析;④灌注混凝土不連續,在導管中停留時間過長;⑤導管進水造成混凝土離析。
1.8.2防范及處理辦法①控制粗骨料的最大粒徑必須小于鋼筋籠主筋和導管直徑最小凈距的1/4并小于40mm;②隔水栓直徑要與導管內徑相配,同時兼顧良好的隔水性能以保證順利排出。③灌注混凝土時必須加強對混凝土坍落度和混凝土攪拌時間的控制。坍落度宜控制在16~22cm,保證良好的和易性;④必要時可摻入適量緩凝劑,以改善混凝土的流動性、和易性和緩凝;⑤導管使用前應試拼裝試壓,試水壓力為0.6~1.0MPa,以保證導管連接部位的密封性。在灌注過程中,為了避免在導管內形成高壓氣塞,混凝土要緩緩倒入漏斗的導管。
2結束語
經總結國內輸電線路鉆孔灌注樁的部分施工質量事故案例得出,人為因素是導致事故發生的根本原因,因此重點抓好施工管理,加強現場監督,強化施工人員質量意識教育,規范施工工序流程,做好事前、事中、事后質量控制,就能避免極大部分的工程質量事故發生。
參考文獻:
1《輸電線路施工(第二版)》中國電力出版社,2007.




