鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的成因及其預控措施
鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的成因及其預控措施
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)預控措施。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;質(zhì)量通;預控措施
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、高程的偏差定是影響準確定樁位的關(guān)鍵。
1.2測量放線有誤,復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高的測定出現(xiàn)錯誤,導致導管埋深過小而出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象或在卸管時多提,使導管提離混凝土面,形成夾層斷樁;
2.2 導管卡管。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管;而坍落度過小、骨料粒徑大、氣溫高水泥水化反應過快,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管,也會導致卡管。
2.3 埋管。當混凝土在灌注過程中,導管埋深過大,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,導致已灌注混凝土流動性降低,從而增大混凝土與導管壁的摩擦力,造成混凝土灌注極為困難,導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致斷樁。或因孔底泥渣過厚,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,土層中應力尚未消散,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、吊裝不當產(chǎn)生變形或與孔口固定不當,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、復測工作專人負責,責任到人,落實到位,確保樁位放樣準確。
2.2 泥漿指標的控制。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,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,當設(shè)計無要求時,對直徑≤1.5m的樁,應≤300mm,對直徑>1.5m或樁長>40m或土質(zhì)較差的樁,應≤500mm;清空后泥漿指標為,相對密度1.03-1.1,粘度17-20Pa.s,含砂率<2%)確保各項指標達到規(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,應防止不可恢復的變形,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;吊放入孔應對準孔位,垂直下放,不得碰撞孔壁;鋼筋籠安裝就位后,應采取適當措施將其固定,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;炷翝补嗲皩Ч芟露朔诺骄嗫椎0.3-0.5m為宜,初灌量應保證首批混凝土灌注后,使導管埋入混凝土深度不小于1m;炷凉嘧B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,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。