小直徑?jīng)_孔灌注樁施工常見質(zhì)量問(wèn)題_工程管理

1、小直徑?jīng)_孔灌注樁施工常見質(zhì)量問(wèn)題羅平縣醫(yī)院醫(yī)學(xué)科技大樓位于云南省曲靖市羅平縣九龍大道旁，該工程處于溶巖比較發(fā)達(dá)的地區(qū)、地下水較大、地下溶洞及裂隙繁多，基礎(chǔ)形式采納?500直徑的沖擊成孔灌注樁，且要求樁端進(jìn)入完整基巖2.5m，入在裂隙巖層中須57m，該工程主樓17層，地下一層，地上16層，主樓占地面積750 ，基礎(chǔ)采納樁伐混合基礎(chǔ)，?500沖孔樁609棵，樁基礎(chǔ)上還有1.2m厚伐板基礎(chǔ)。該工程施工時(shí)用12臺(tái)沖擊樁機(jī)24小時(shí)不停施工，花了6個(gè)月的時(shí)間完成了本工程全部樁基施工，并經(jīng)當(dāng)?shù)刭|(zhì)檢部門檢測(cè)承載力及樁身質(zhì)量全部合格。依據(jù)該工程的實(shí)際閱歷及相關(guān)參考資料，以下就沖孔灌注樁施工常見質(zhì)量問(wèn)題的成因做出

2、分析，并提出相應(yīng)的處理方法及預(yù)防措施。小直徑?jīng)_孔灌注樁以其承載力高，沉降量小，經(jīng)濟(jì)有用，施工便利等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于溶巖發(fā)達(dá)地區(qū)高層建筑工程，其中沖孔灌注樁是目前樁基礎(chǔ)的主要形式之一。由于目前施工單位技術(shù)管理人員的素養(yǎng)參差不齊，在詳細(xì)施工掌握時(shí)對(duì)泥漿制備及水下混凝土施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)掌握不嚴(yán)，在施工中常發(fā)生塌孔、梅花孔、斜孔、斷樁、鋼筋籠上浮、漏漿、樁底沉渣太厚和混凝土灌注質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等問(wèn)題，不僅影響工程質(zhì)量和工期，還造成投資突破方案等現(xiàn)象。1、塌孔在地層結(jié)構(gòu)中有較厚的流塑性較大的土層、砂層、卵石層和淤泥層等夾層部位的成孔過(guò)程。由于砂層、卵石層和淤泥層的整體性較差，若施工過(guò)程中遇到夾層部位時(shí)

3、，仍舊采納常規(guī)方法配制泥漿或一般地質(zhì)條件中使用的泥漿，將起不到護(hù)壁作用，在沖孔施工的沖錘振動(dòng)力作用下，夾層部位的孔壁不穩(wěn)定，從而造成塌孔。另外，在溶巖地區(qū)進(jìn)行樁基施工時(shí)，更簡(jiǎn)單發(fā)生塌孔現(xiàn)象。由于溶巖地區(qū)地下溶洞裂隙繁多且連通性好，當(dāng)樁孔遇到地下溶洞、溶槽或地下河時(shí)，會(huì)因泥漿突然漏失而樁孔內(nèi)泥漿面突然下降，孔壁突然失去泥漿靜壓力的作用而向樁孔內(nèi)坍塌。遇到塌孔，常用的處理方法是：發(fā)生塌孔后，應(yīng)查明塌孔的位置再進(jìn)行處理。坍塌孔位置較深且不是很嚴(yán)峻時(shí)，采納填小石塊和粘土塊至塌孔位置以上2m3m，并實(shí)行加大泥漿比重、改善泥漿性能、加高水頭等措施，連續(xù)漸漸鉆進(jìn);塌孔嚴(yán)峻時(shí)，應(yīng)馬上將樁孔全部用砂類土或礫石土

4、回填，假如無(wú)砂類土和礫石土，可采納粘質(zhì)土摻入5%8%的水泥進(jìn)行回填，待孔內(nèi)回填土穩(wěn)定后重新沖孔;坍塌孔位置不深時(shí)，可采納加深護(hù)筒的方法，將護(hù)筒內(nèi)的填土夯實(shí)，重新沖孔。2、梅花孔常發(fā)生在樁孔沖進(jìn)到較堅(jiān)硬巖層時(shí)?？讟妒┕び玫臎_錘主要有十字錘、人字錘和梅花錘等幾種。當(dāng)施工進(jìn)入較堅(jiān)硬的巖層后，若使用的樁錘錘高過(guò)大，且樁錘頂?shù)霓D(zhuǎn)向環(huán)又不靈活時(shí)，就很簡(jiǎn)單使樁錘在沖進(jìn)過(guò)程中沿著錘齒部位所形成的“軌道”沖進(jìn)，這樣樁孔壁將有少許凸向樁孔，這樣的樁孔稱為梅花孔。假如梅花孔不作處理就灌注混凝土，那么該段樁芯混凝土便存在局部縮孔從而降低樁身承載力的隱患。此外，消失梅花孔還簡(jiǎn)單發(fā)生卡錘的施工事故。因此，在沖孔樁施工過(guò)程

5、中，若發(fā)覺(jué)有梅花孔，應(yīng)引起留意，準(zhǔn)時(shí)處理。梅花孔的常用處理方法有兩種：重新調(diào)整好孔錘修孔;向樁孔內(nèi)回填塊石至梅花孔頂面上，檢修好樁錘的轉(zhuǎn)向環(huán)，然后低錘密沖，反復(fù)修孔。3、樁孔傾斜是指沖孔樁成孔的垂直度不滿意規(guī)范要求引起斜孔的緣由有：所用樁錘偏心過(guò)大或掉齒;沖進(jìn)過(guò)程中遇有探頭石或障礙物;樁施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)巖層走向的坡度很大，或孔底土質(zhì)不均，巖石強(qiáng)度不一;孔底巖石分布不勻稱;樁機(jī)架在施工中漸漸傾斜。預(yù)防措施： 開孔前應(yīng)將機(jī)臺(tái)墊平墊穩(wěn)，精確測(cè)量垂直度，沖孔過(guò)程中常常檢查校核，發(fā)覺(jué)偏斜準(zhǔn)時(shí)訂正，特殊是在巖溶地區(qū)基巖面起伏變化大，最易發(fā)生偏斜現(xiàn)象，應(yīng)引起高度重視。要了解每個(gè)孔的巖面埋深和溶洞狀況，進(jìn)入基巖時(shí)

6、，應(yīng)低錘沖擊和間斷沖擊，發(fā)覺(jué)偏斜時(shí)，準(zhǔn)時(shí)回填片石至偏孔上方300mm500mm處，然后重新沖孔。再偏斜再回填，直至達(dá)到嵌巖要求為止。沖擊基巖時(shí)，卡錘現(xiàn)象也較易發(fā)生，此時(shí)操作要穩(wěn)，剎車要準(zhǔn)時(shí)，避開沖錘傾倒卡錘。特殊在沖穿溶洞頂板時(shí)，避開掉錘現(xiàn)象，對(duì)頂板巖石應(yīng)進(jìn)行反復(fù)沖擊，以便沖錘在頂板位置能上下自如。一旦消失卡錘，處理較麻煩，應(yīng)分析卡錘緣由，實(shí)行有效措施進(jìn)行處理。4、斷樁在樁基施工過(guò)程中，由于操作失誤、設(shè)備不良及水文工程地質(zhì)條件的影響均會(huì)造成斷樁。產(chǎn)生斷樁的緣由是多方面的，其表現(xiàn)形式不盡相同。常見的幾種斷樁形式有四種。樁體混凝土與持力層之間被未凝固的疏松體充填，主要是導(dǎo)管下端距孔底過(guò)遠(yuǎn)，混凝土與

7、泥漿混合等緣由造成。樁身混凝土與持力層之間的沉渣厚度過(guò)大，在樁底形成松軟層，其產(chǎn)生緣由是在沖孔時(shí)未將沉渣沖冼潔凈就開頭灌注混凝土或測(cè)量不精確。前兩種斷樁形式均發(fā)生在 孔底，也稱為懸樁。在混凝土灌注過(guò)程中，導(dǎo)管提升量過(guò)大而露出混凝土面或?qū)Ч苊芊獠涣迹酀{侵入混凝土樁身中形成未凝體或夾泥。順灌注混凝土過(guò)程中停電、待料或在樁身混凝土灌注完成后很長(zhǎng)時(shí)間起拔護(hù)壁管等導(dǎo)致樁身產(chǎn)生斷裂面。斷樁預(yù)防措施：灌注混凝土前，應(yīng)作好灌注混凝土的各項(xiàng)預(yù)備工作及應(yīng)急措施，以保證灌注混凝土的連續(xù)性，盡量避開灌注樁身混凝土過(guò)程中的停待。灌注用的混凝土應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)程配制，具有良好的流淌性和易性。樁孔

8、成孔后，必需仔細(xì)進(jìn)行清孔工作，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程規(guī)定檢查孔底沉渣厚度。樁孔沉渣厚度超過(guò)規(guī)定時(shí)，可采納沖洗液清孔，并結(jié)合采納大口徑短取粉管撈砂或壓風(fēng)機(jī)排砂，沖孔時(shí)間應(yīng)依據(jù)孔內(nèi)沉渣狀況而定。沖孔后要準(zhǔn)時(shí)灌注混凝土，避開時(shí)間過(guò)久，孔底沉渣增厚。灌注前應(yīng)用清水沖洗漏斗和導(dǎo)管，檢查導(dǎo)管對(duì)盤或絲扣聯(lián)接是否密封。灌注過(guò)程中除做好灌注記錄，還應(yīng)隨時(shí)觀看、記錄消失的一些現(xiàn)象，并準(zhǔn)時(shí)分析推斷灌注質(zhì)量好壞或是否消失灌注事故。底管長(zhǎng)度宜大于4m，導(dǎo)管的分節(jié)長(zhǎng)以1.0m1.25m 為宜。導(dǎo)管吊入樁孔前，應(yīng)量好導(dǎo)管長(zhǎng)度，以便確定導(dǎo)管是否究竟。開頭灌注混凝土?xí)r，為使隔水栓順當(dāng)排出，導(dǎo)管底部離孔底的距離以300mm500mm為宜

9、。灌注過(guò)程中，要準(zhǔn)時(shí)上拔導(dǎo)管，但需嚴(yán)格掌握上拔速度，不能過(guò)快，以致超出樁孔內(nèi)混凝土面。在灌注過(guò)程中，要不斷用特制的垂錘量測(cè)混凝土頂面深度，以掌握導(dǎo)漿管的上拔量和最終次灌注深度，并繪制混凝土灌注曲線以監(jiān)視斷樁苗頭的消失。5、鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮常常發(fā)生在沖孔樁施工的最終環(huán)節(jié)水下混凝土的灌注過(guò)程中。造成鋼筋籠上浮的主要緣由有：導(dǎo)管底端接近鋼筋籠底端時(shí)，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出時(shí)沖擊力較大，推動(dòng)鋼筋籠向上浮動(dòng)。埋管過(guò)深，混凝土灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，表層混凝土已近終凝，使混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生了肯定的握裹力。此時(shí)若導(dǎo)管底端未準(zhǔn)時(shí)提升到鋼筋籠底端以上，混凝土從導(dǎo)管流出后向上升時(shí)，會(huì)帶動(dòng)鋼筋籠上浮。提管時(shí)法

10、蘭盤鉤住鋼筋籠。防止和處理鋼筋籠上浮可采納如下措施：下放導(dǎo)管要位置居中，平穩(wěn)下放，防止卡掛鋼筋籠，從而避開導(dǎo)管上提時(shí)鉤掛鋼筋籠;法蘭盤連接的導(dǎo)管，為防止掛住鋼筋籠，在法蘭盤處加焊護(hù)罩效果較好。鋼筋籠的頂端若在鋼護(hù)筒范圍內(nèi)，可將其焊到鋼護(hù)筒上;若在鋼護(hù)筒以下，則可用鋼管套在鋼筋上施壓。掌握好導(dǎo)管埋入混凝土的深度，最大不超過(guò)6m，最小也不應(yīng)當(dāng)小于1.5m，并且應(yīng)特殊留意避開導(dǎo)管底端出口位于鋼筋籠底口上下2m之內(nèi)的位置。灌注混凝土至鋼筋籠底時(shí)，應(yīng)稍放慢灌注速度，并且要?jiǎng)蚍Q連貫地灌注，灌注速度通常掌握在10m3/h左右，待籠底全部插入混凝土后，方可恢復(fù)正常灌注速度。對(duì)鋼筋籠進(jìn)行處理以阻擋其上浮。在鋼筋

11、籠頂端勻稱選取四點(diǎn)，用鐵絲固定鋼筋籠，避開鋼筋籠偏斜;在鋼筋籠頂端加焊加強(qiáng)筋，以便實(shí)行措施壓住鋼筋籠，防止鋼筋籠上竄。若發(fā)覺(jué)鋼筋籠有上出現(xiàn)象，除了采納鋼管套在鋼筋上施壓等以外，還應(yīng)提升導(dǎo)管(留意導(dǎo)管的埋深，防止消失斷樁現(xiàn)象，并放慢混凝土澆灌速度。利用真空泵采納反循環(huán)施工對(duì)樁孔底部沉渣進(jìn)行清孔，確保成樁。6、漏漿裂隙巖溶地層沖孔灌注樁施工中最簡(jiǎn)單消失漏漿。漏漿的對(duì)策：沖孔灌注樁施工中，最簡(jiǎn)單消失漏漿，要采納合理的方法進(jìn)行堵漏。小孔水泥黏土膏預(yù)堵漏。在樁孔施工前，用肯定重度比(如14的水泥和黏土，加水充分?jǐn)嚢璩珊隣?，然后灌入超前孔，靠漿壓注力和流淌將漿料擠入巖溶裂隙中，過(guò)一段時(shí)間后凝聚成膏狀物充填

12、其中，從而達(dá)到施工大孔時(shí)不漏或少漏的目的?；靥铕ね?。把黏性較好的黏土回填到漏漿孔中，回填到塌孔處1m以上，靜置1至2天，然后重新沖孔，一般都能達(dá)到堵漏的目的。鋼護(hù)筒護(hù)壁。若掩蓋層中隱伏有較大的溶洞，有可能發(fā)生護(hù)筒連同四周土層一并坍塌的事故，另外，其成樁后不利于混凝土與四周巖基結(jié)合，應(yīng)慎用。采納雙護(hù)筒或全護(hù)筒跟進(jìn)法，使護(hù)筒直達(dá)巖基。7、樁底沉渣過(guò)厚或樁底混漿樁底沉渣過(guò)厚或樁底混漿，是樁基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)單消失的較為嚴(yán)峻的質(zhì)量問(wèn)題，造成的緣由主要有：清孔不徹底。巖渣粒徑過(guò)大，清孔的泥漿無(wú)法使其呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)并帶出樁孔而成為永久性沉渣。清孔后的泥漿比重過(guò)大，以致在灌注混凝土?xí)r，混凝土的沖擊力不能完全將樁孔底部

13、的泥漿反起，造成混漿。清孔之后到混凝土的開頭澆灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使原來(lái)已處于懸浮狀態(tài)的巖渣沉回樁孔底部，這些沉淀的巖渣過(guò)厚不能被反起而成為永久性沉渣，造成施工質(zhì)量問(wèn)題。灌注混凝土的導(dǎo)管下端距離樁孔底部過(guò)高，影響了混凝土的沖擊力對(duì)樁孔底部泥漿的反起效果，并可能造成初始灌注的混凝土無(wú)法包裹住導(dǎo)管的下端，造成混漿和夾層。初始灌注的混凝土塌 落度過(guò)小、流淌性差，影響了混凝土的沖擊作用而造成底部混漿。導(dǎo)管內(nèi)壁過(guò)于粗糙，光滑度不足，減小了初始混凝土灌注時(shí)活塞在導(dǎo)管中的下落速度，影響了混凝土的沖擊作用，造成底部沉漿。防止和處理樁底沉渣過(guò)厚或混遁辭的措施有：仔細(xì)檢查清孔階段的巖渣料徑，以及清孔后泥漿比重。為了提高泥

14、漿的清孔效果，可在泥漿中加入外加劑(如硫酸鈉等以提高泥漿的膠體穩(wěn)定性。嚴(yán)格掌握好清孔后的停置時(shí)間。若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)利用灌注混凝土的導(dǎo)管重新清孔，再進(jìn)行水下混凝土灌注。嚴(yán)格掌握導(dǎo)管下端到樁孔底部的距離，通常為30cm左右，不應(yīng)超過(guò)50cm。確保混凝土初始灌注量能蓋過(guò)導(dǎo)管下端，使導(dǎo)管的初始埋置深度不小于1m。嚴(yán)格掌握好混凝土的塌落度掌握在180200，確保其流淌性;每次澆完混凝土后馬上清理導(dǎo)管內(nèi)壁，以確保其“光滑度”，避開初始混凝土灌注時(shí)堵塞在導(dǎo)管中下落不暢，造成導(dǎo)管堵塞，影響了樁芯混凝土的灌注質(zhì)量。樁長(zhǎng)大于35m的樁孔，當(dāng)采納正循環(huán)施工清孔沒(méi)有把握時(shí)，應(yīng)利用真空泵采納反循環(huán)施工對(duì)樁孔底部沉渣進(jìn)行清孔，確保成樁后的樁底沉渣厚度不超過(guò)施工規(guī)范的允許厚度。對(duì)于樁底沉渣過(guò)厚而影響質(zhì)量時(shí)，常用的有效的處理方法是利用抽芯檢測(cè)的抽芯孔或超聲探測(cè)的探測(cè)管作通道，采