鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的成因及其預(yù)控措施
鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的成因及其預(yù)控措施
摘要:介紹了鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的常見種類及成因,并從監(jiān)理工程師角度提出相關(guān)預(yù)控措施。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;質(zhì)量通。活A(yù)控措施
Abstract: the article introduces the common faults bored piles of common types and causes, and put forward the relevant supervision engineer from control counter measures.
Keywords: bored piles; The common faults; Control counter measures
中圖分類號:F253.3文獻標(biāo)識碼:A文章編號:
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一、概述
鉆孔灌注樁因具有對各種地質(zhì)條件良好的適應(yīng)性、適中的成本、施工機具簡單、施工方法簡便和施工過程具有噪音低、對附近建筑物及環(huán)境影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點,因而在建筑、橋梁等工程中得到廣泛地應(yīng)用。但由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多、技術(shù)要求高、工藝較復(fù)雜,需要在較短的時間內(nèi)快速完成隱蔽地下的混凝土灌注,無法直觀的對質(zhì)量進行控制,人為因素影響大,且隱蔽性強,稍有疏忽,就難免造成病樁或斷樁等質(zhì)量事故,萬一質(zhì)量不能保證,將直接關(guān)系到整個建筑物的質(zhì)量和安全。因此,本文就我校逸夫樓、科技樓、體育館等工程采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)實例以及現(xiàn)場監(jiān)督管理工作實際,對灌注樁質(zhì)量通病的種類及原因進行分析,并從監(jiān)理工程師角度分析總結(jié)相關(guān)的防治措施,達到有效地控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,確保上部建筑物的結(jié)構(gòu)安全。
鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的種類及成因
樁位偏差
樁位偏差是指在施工過程中由于一些不確定的因素或人為失誤導(dǎo)致的樁位不符合設(shè)計要求。
1.1現(xiàn)場施工控制點是現(xiàn)場布點、放樣的基礎(chǔ),控制點位置坐標(biāo)、高程的偏差定是影響準(zhǔn)確定樁位的關(guān)鍵。
1.2測量放線有誤,復(fù)測不到位造成樁位的偏差。
1.3護筒和樁機在鉆孔過程中晃動和移位造成樁位的偏差。
1.4鋼筋籠沉放位置的偏差造成樁位的偏差。
1.5樁機安裝就位穩(wěn)定性差,地面軟弱或軟硬不均勻,土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石,以致造成成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
2、斷樁和夾泥層樁
斷樁和夾泥層樁是指混凝土凝固后樁身不連續(xù),中間被泥漿等疏松體或泥土充填,破壞了樁本身的整體性,降低了樁身強度和承載力,影響到工程結(jié)構(gòu)的安全。產(chǎn)生的原因有以下幾個方面:
2.1 導(dǎo)管拔出混凝土面。這種情況大多數(shù)是因為灌注混凝土過程中,對已灌混凝土表面標(biāo)高的測定出現(xiàn)錯誤,導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小而出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象或在卸管時多提,使導(dǎo)管提離混凝土面,形成夾層斷樁;
2.2 導(dǎo)管卡管。出現(xiàn)這種情況主要是因為混凝土在澆筑過程中配合比發(fā)生較大誤差。例如混凝土拌和時坍落度過大,混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象使粗骨料相互擠壓而阻塞導(dǎo)管;而坍落度過小、骨料粒徑大、氣溫高水泥水化反應(yīng)過快,骨料(混凝土)發(fā)燙,將使混凝土的初凝時間縮短,加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管,也會導(dǎo)致卡管。
2.3 埋管。當(dāng)混凝土在灌注過程中,導(dǎo)管埋深過大,以及灌注時間過長,攪拌機發(fā)生故障,商品混凝土車運輸受阻,現(xiàn)場停電等,造成灌注長時間停頓,導(dǎo)致已灌注混凝土流動性降低,從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力,造成混凝土灌注極為困難,導(dǎo)管被卡死在混凝土內(nèi)拔不上來,造成澆筑中斷,形成斷樁。
2.4孔底沉渣厚度大。灌注時混凝土頂著泥渣上翻困難導(dǎo)致斷樁;蛞蚩椎啄嘣^厚,樁長不符合設(shè)計要求。
2.5 孔壁坍塌。在灌注過程中,孔壁坍塌嚴重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀土質(zhì)等造成夾泥沙性斷樁。
3、縮徑。
縮徑是指灌注樁成樁后孔徑整體或局部部位小于設(shè)計孔徑。縮徑造成灌注樁整體或局部混凝土受壓面積減小,引起樁體破壞;或造成樁內(nèi)鋼筋保護層減小、甚至造成鋼筋不能包裹在混凝土內(nèi),失去水平抗剪能力,形成廢樁?s徑產(chǎn)生的原因有以下幾個方面:
3.1鉆錐直徑不滿足要求或在鉆孔過程中,由于鉆錐磨損或焊補不及時。
3.2地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等,孔壁土層吸水膨脹,形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮;或形成探頭泥,產(chǎn)生縮徑。
3.3鄰樁施工間距不當(dāng),土層中應(yīng)力尚未消散,新孔孔壁軟土流變。
4、鋼筋籠上浮或下沉
鋼筋籠上浮或下沉指鋼筋籠的位置高于或低于設(shè)計標(biāo)高的現(xiàn)象。上浮較大時,降低了樁體抗水平抗剪能力;下沉過多,會增加造價和損失。其產(chǎn)生的原因有:
4.1由于鋼筋籠的固定措施不到位,灌注水下混凝土過程中,混凝土頂面接近鋼筋籠時灌注過快,產(chǎn)生較強的上翻浮力,發(fā)生鋼筋籠上浮。
4.2樁孔傾斜、鋼筋籠連接不順直,混凝土上升造成對鋼筋籠的托力增加,發(fā)生鋼筋籠上浮。
4.3鋼筋籠制作質(zhì)量不佳、吊裝不當(dāng)產(chǎn)生變形或與孔口固定不當(dāng),造成鋼筋籠下沉。
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5、承載力不足
樁基承載力不足對于摩擦樁來講主要是因為有效樁長不足,對于端承樁來講主要是樁端沒有有效支承在設(shè)計要求的持力層上面,主要有以下原因:
5.1樁底沉渣厚度超出允許范圍。造成這種情況主要是因為清孔后與澆筑前對孔底標(biāo)高的測量及沉渣量計算失誤;或是因為鋼筋籠吊放未垂直對中,碰刮孔壁泥土塌落孔底;清孔后待灌時間過長,泥漿沉淀而沒有進行二次清孔。
5.2對端承樁來講,主要是因為對持力層的判斷失誤。即入巖的判斷及嵌巖深度的判斷失誤。
5.3混凝土自身質(zhì)量不足的影響。
三、監(jiān)理工程師對鉆孔灌注樁質(zhì)量的控制措施
1.施工前期的質(zhì)量控制
鉆孔灌注樁在鉆孔施工前,監(jiān)理工程師要發(fā)揮好自己的審查、指導(dǎo)作用,做到事前控制,利用各種監(jiān)理手段為工程順利開工打好基礎(chǔ)。
1.1配合甲方組織好圖紙會審、技術(shù)交底工作。使參建各方都充分了解設(shè)計意圖,明確樁基各項設(shè)計及規(guī)范技術(shù)要求,掌握樁基下地質(zhì)狀況。
1.2嚴格審核施工方案和施工組織設(shè)計。檢查施工單位的人員、材料、機械設(shè)備及技術(shù)方面的準(zhǔn)備和保障工作,特別是對施工工藝流程、工序銜接安排、質(zhì)量、安全保證措施、常見突發(fā)事件的應(yīng)急處理計劃等進行仔細檢查。
1.3做好現(xiàn)場原材料審查和見證取樣送檢工作,實行材料使用監(jiān)理審批制度。
1.4認真檢查現(xiàn)場施工安全情況。包括安全生產(chǎn)許可證、安全管理體系、特種作業(yè)人員證書等。
2、施工過程中的質(zhì)量控制
鉆孔灌注樁施工包括成孔和成樁兩大過程,工序環(huán)節(jié)多,工藝復(fù)雜,工作量大,需在較短時間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程,這個階段是質(zhì)量成功與否的關(guān)鍵時期,因此監(jiān)理工程師應(yīng)該設(shè)置較多的質(zhì)量見證點,制定詳細的監(jiān)理旁站方案,對其進行全方位的質(zhì)量控制。
2.1建立多級測量控制機構(gòu),對測量放線、復(fù)測工作專人負責(zé),責(zé)任到人,落實到位,確保樁位放樣準(zhǔn)確。
2.2 泥漿指標(biāo)的控制。鉆孔泥漿由水、粘土和添加劑混合而成,在鉆孔過程中需要根據(jù)地層的變化及時測定泥漿的相對密度、粘度、含砂率、膠體率和失水率等指標(biāo),保證泥漿符合鉆孔護壁的需要,提高鉆孔安全性和鉆進速度。對于一般地層,泥漿相對密度為1.1-1.2,粘度16-20;易坍地層泥漿相對密度為
1.3-1.5,粘度18-28.另外通過對泥漿指標(biāo)的測試還可以判定是否清孔合格的依據(jù)。
2.3清孔的控制。鉆孔深度達到設(shè)計要求后,監(jiān)理工程師要及時對成孔質(zhì)量進行驗收。(孔徑應(yīng)不小于設(shè)計樁徑;傾斜度小于1%;孔深不小于設(shè)計規(guī)定;沉渣厚度符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無要求時,對直徑≤1.5m的樁,應(yīng)≤300mm,對直徑>1.5m或樁長>40m或土質(zhì)較差的樁,應(yīng)≤500mm;清空后泥漿指標(biāo)為,相對密度1.03-1.1,粘度17-20Pa.s,含砂率<2%)確保各項指標(biāo)達到規(guī)范要求,以免影響樁的承載力。
2.4鋼筋籠制作及安裝控制。加強對鋼筋原材、焊接質(zhì)量、箍筋綁扎質(zhì)量、綁扎間距等進行嚴格的控制和檢查,確保鋼筋籠制作滿足設(shè)計及規(guī)范要求;制作、搬運和吊裝過程中,應(yīng)防止不可恢復(fù)的變形,確保鋼筋的凈保護層厚度,對變形的鋼筋要進行調(diào)整,嚴重變形的必須報廢;吊放入孔應(yīng)對準(zhǔn)孔位,垂直下放,不得碰撞孔壁;鋼筋籠安裝就位后,應(yīng)采取適當(dāng)措施將其固定,混凝土澆筑過程中鋼筋籠不得上浮或下沉。
2.5混凝土澆灌質(zhì)量控制。混凝土澆灌前將導(dǎo)管下端放到距孔底0.3-0.5m為宜,初灌量應(yīng)保證首批混凝土灌注后,使導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1m。混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進行,并隨時檢查塌落度、灌注高度,確;炷凉嘧⒌綐俄敽笠M行翻漿,并使泥漿完全排出,確保樁頂混凝土的質(zhì)量,按要求留置好混凝土
試塊,做好監(jiān)理現(xiàn)場旁站記錄。
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四、結(jié)束語
鉆孔灌注樁施工屬隱蔽工程,施工操作中的每一道工序都影響基礎(chǔ)最后質(zhì)量的可靠性,尤其是施工中的弊端,在質(zhì)量上存在的缺陷,大多數(shù)在事后不會立即被發(fā)現(xiàn)、檢驗,一旦產(chǎn)生質(zhì)量問題,補救已很困難,因此要求樁基礎(chǔ)的所有參建人員都要有高度的主人翁感和質(zhì)量意識,精通業(yè)務(wù),加強事前、事中質(zhì)量控制和事后檢測控制,發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施予以補救。
作者簡介:辛厚建,工程師,國家注冊監(jiān)理師。
陳曉玲,工程師,國家注冊造價師。