市政橋梁鉆孔灌注樁施工問(wèn)題的解析

沈承炳

摘要：本文以某工程為具體實(shí)例，對(duì)在鉆孔灌注樁施工中常見的孔壁坍塌埋鉆、鉆孔縮徑、鉆具折斷等問(wèn)題，以及在灌注成樁施工中常見縮頸、埋管、離析等問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，找出了其發(fā)生的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。

0 引言

在我國(guó)工業(yè)建筑，以及民用建筑中，經(jīng)常使用鉆孔灌注樁技術(shù)，該技術(shù)不僅施工操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，而且主要設(shè)備投入少、沒(méi)有擠壓與振動(dòng)，其施工噪音也比較小。鉆孔灌注的施工環(huán)境通常是在地下，由于在施工過(guò)程中，無(wú)法進(jìn)行直接觀察，也沒(méi)用辦法對(duì)澆注成型的灌注樁進(jìn)行開挖驗(yàn)收，因此，在施工過(guò)程中或是竣工時(shí)存在一些問(wèn)題是在所難免的，這在一定程度上增大了鉆孔灌注樁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的可能性。本文主要是對(duì)存在于鉆孔樁鉆孔施工過(guò)程中，以及混凝土灌注過(guò)程中常見的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對(duì)造成這些問(wèn)題的根本原因進(jìn)行了分析，通過(guò)實(shí)踐摸索，找到了相應(yīng)的規(guī)律和控制措施，希望可以為日后的施工提供有價(jià)值的信息。

1鉆孔灌注樁簡(jiǎn)介

鉆孔灌注樁施工是一項(xiàng)隱蔽工程，其成樁質(zhì)量不僅影響著橋梁的承載能力，還直接關(guān)系著橋梁后期的使用功能。因此，我們將鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制，作為橋梁工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，以確保橋梁施工的質(zhì)量。

鉆孔灌注樁施工時(shí)，一般是通過(guò)一側(cè)向單一方面進(jìn)行，采用兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行的方式打樁，或者自中間向四周打的方式。打樁的順序直接決定了打樁的速度以及樁基的質(zhì)量。所以，應(yīng)充分考慮到地基土壤的擠壓情況、樁距之間的大小、樁機(jī)的綜合使用性能、相應(yīng)建設(shè)工程的工期要求等，從而確保樁基的質(zhì)量問(wèn)題。減少樁機(jī)的移動(dòng)以及轉(zhuǎn)向，可以加速打樁，由一側(cè)向單一的方向進(jìn)行，樁機(jī)屬于單向移動(dòng)，對(duì)于樁的就位、起吊都很有利，所以，打樁的效率大大提高；灌注操作技術(shù)分為首批混凝土的澆注與后續(xù)混凝土的澆注等過(guò)程。對(duì)于前一過(guò)程，混凝土的澆注量和泥漿至混凝土面的高度、混凝土面至孔底的高度、泥漿的密度、導(dǎo)管的內(nèi)徑以及樁的直徑有關(guān)系?？讖皆酱螅瑒t首批澆注的混凝土量就越大。由于砼的量較大，所以攪拌時(shí)間就會(huì)相應(yīng)相應(yīng)延長(zhǎng)，攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)可能導(dǎo)致離析。首批砼在下落時(shí)，由于其工作性降低，收到的阻力越來(lái)越大，經(jīng)常出現(xiàn)堵管的問(wèn)題，甚至在漏斗內(nèi)部還會(huì)殘留一些混凝土，這時(shí)候，應(yīng)該加大設(shè)備的起重能力，迅速將混凝土加入漏斗，以此便可使混凝土可以順利地下滑至孔底，加滿后，還要繼續(xù)加混凝土，進(jìn)行后續(xù)的澆注。在后續(xù)的澆注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性的澆注時(shí)，漏斗中的混凝土下落之后，應(yīng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并查看孔口返漿情況，直至孔口不再返漿為止。

2鉆孔灌注樁存在的質(zhì)量問(wèn)題以及控制措施

2.1導(dǎo)管問(wèn)題

2.1.1管內(nèi)進(jìn)水

某市政工程橋梁工程總投資1200萬(wàn)，該工程分為三跨，中間部分是單排灌注樁，兩側(cè)部分是雙排灌注樁，橋梁板則是預(yù)應(yīng)力后張梁板，其中包括了一座橫跨城市河道的橋梁，橋梁的長(zhǎng)60米，寬45米。

在承臺(tái)澆注水下混凝土施工過(guò)程中，在導(dǎo)管內(nèi)部混凝土產(chǎn)生大量秘水的現(xiàn)象，孔內(nèi)的泥漿不斷下降，而且水流的聲音越來(lái)越大，這些現(xiàn)象主要是由于導(dǎo)管的連接部分發(fā)生漏水所造成的，通過(guò)排查，判斷為是連接導(dǎo)管的螺絲脫落，由此而造成導(dǎo)管連接部分產(chǎn)生縫隙，并將孔內(nèi)的泥漿擠入導(dǎo)管內(nèi)部，如果仍然持續(xù)澆注混凝土的話，將會(huì)在混凝土的內(nèi)部形成一個(gè)泥漿的夾層。在橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，管內(nèi)進(jìn)水是一個(gè)常見的施工問(wèn)題，該問(wèn)題大多是因?yàn)槭┕と藛T，以及工程技術(shù)人員操作不規(guī)范，粗心大意，或者是由于導(dǎo)管質(zhì)量所造成的，因此，是需采取有效的措施，防止該現(xiàn)象的發(fā)生。在水下混凝土澆注施工中，導(dǎo)管是一個(gè)十分重要的設(shè)備，必須控制好其質(zhì)量。在施工之前，按照相關(guān)規(guī)范檢驗(yàn)導(dǎo)管質(zhì)量，并進(jìn)行抗拉力試驗(yàn)，以確保其質(zhì)量，另外，在組裝的導(dǎo)管做好編號(hào)記錄，在完成導(dǎo)管安裝后，進(jìn)行相關(guān)的檢查工作。根據(jù)樁徑和粗骨料的最大粒徑，確定導(dǎo)管直徑，大直徑的導(dǎo)管比較合適。

2.1.2埋深控制

若導(dǎo)管埋置的深度過(guò)大，相應(yīng)就會(huì)出現(xiàn)澆注時(shí)間增長(zhǎng)、混凝土堵管時(shí)處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間造成不利的影響，也就是先期澆注的混凝土已經(jīng)凝結(jié)，這樣導(dǎo)管將不能提起；另外，當(dāng)導(dǎo)管的底口和孔底的距離較大時(shí)，首批澆注的混凝土不能完全埋人導(dǎo)管，這樣一來(lái)，就導(dǎo)致了斷樁問(wèn)題的出現(xiàn)；還有，當(dāng)導(dǎo)管提起時(shí)，往往出現(xiàn)導(dǎo)管提拔過(guò)量，出現(xiàn)導(dǎo)管口處于泥漿層或者是泥漿與混凝土的混合層中的現(xiàn)象；或者導(dǎo)管口直接拔出混凝土面，從而出現(xiàn)斷樁。對(duì)于上述問(wèn)題的解決辦法是在下導(dǎo)管時(shí)，其底口距孔底的距離最好保持在400～500mm之間。在澆注時(shí)，導(dǎo)管的埋置深度一定要保持在2000～4000mm之間。提拔導(dǎo)管時(shí)，要通過(guò)混凝土的澆注深度和已拆下導(dǎo)管的長(zhǎng)度來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算提拔導(dǎo)管的長(zhǎng)度，堅(jiān)決杜絕隨意提拔導(dǎo)管。

2.2卡管控制

對(duì)于卡管，就是初次澆注混凝土?xí)r，隔水栓堵管；由于混凝土工作性的降低，造成了混凝土骨料的離析，粗骨料粒徑過(guò)大；各種機(jī)械設(shè)備的故障所引起的混凝土澆注不連續(xù)，停留在導(dǎo)管中的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致了卡管。為了防止卡管現(xiàn)象的出現(xiàn)，要認(rèn)真檢查所組裝的導(dǎo)管，嚴(yán)格控制混凝土粗骨料的最大粒徑、坍落度的合理范圍以及拌和時(shí)間的長(zhǎng)短，盡可能減少混凝土在導(dǎo)管中的停留時(shí)間；還必須要使隔水栓的最大直徑應(yīng)與導(dǎo)管的內(nèi)徑相匹配，并具備良好的隔水性能。澆注混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時(shí)間以及混凝土坍落度的合理范圍。對(duì)于水下混凝土來(lái)說(shuō)，則必須擁有較高的工作性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確定最佳配比，作為水下混凝土，可以適當(dāng)摻外加劑。為了保證導(dǎo)管連接部位的密封性是否良好，導(dǎo)管在使用前一定要做水密試驗(yàn)。

2.3控制坍孔

坍孔現(xiàn)象是指由于孔內(nèi)部的水位突然下降，細(xì)密的水泡從孔口冒出，鉆具長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)尺或者是進(jìn)尺的速度較慢，鉆機(jī)負(fù)荷明顯增大而引發(fā)的一種現(xiàn)象。在測(cè)量孔深的過(guò)程中，如果和鉆進(jìn)的深度不一致，則表明已出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。導(dǎo)致坍孔出現(xiàn)的原因主要由以下幾種：一是泥漿的密度較小，護(hù)壁不可靠，尤其是施工地區(qū)的松軟土層以及淤質(zhì)土層較多的原因，若沒(méi)有根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況而采用適當(dāng)密度的泥漿，則很容易發(fā)生坍孔。二是水頭的高度不夠，孔內(nèi)部的靜水壓力隨之降低，施工期在汛期時(shí)，河水上漲的原因，可以相對(duì)降低鉆孔內(nèi)的水頭，若鉆孔時(shí)碰到透水性能較好的砂層，靜水壓力如果降低，那么孔壁周圍的水會(huì)攜帶砂粒流向孔內(nèi)，長(zhǎng)此以往便會(huì)引起坍孔。三是護(hù)筒掩埋的深度不夠?？卓谖恢媒?jīng)常受水浸泡，較軟，而且鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶來(lái)的劇烈震動(dòng)，所以孔口容易引起坍陷。必須在鉆孔施工期間解決坍孔，就必須要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)內(nèi)的相關(guān)規(guī)范，完成鉆孔后，一定要檢測(cè)孔的深度、直徑以及傾斜的角度，對(duì)于孔的直徑以及孔的深度必須要達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，傾斜度要小于1 %。在吊放鋼筋籠之前要進(jìn)行清孔的相關(guān)工作，主要是對(duì)孔內(nèi)的石渣以及泥漿進(jìn)行簡(jiǎn)單必要的清理使孔內(nèi)的含泥量以及含渣量均符合設(shè)計(jì)及圖紙的相關(guān)要求。護(hù)筒定位以后，要立刻對(duì)護(hù)筒的位置進(jìn)行復(fù)核，保證護(hù)筒、樁位的中心線偏差要小于等于50mm，并確定回填土的密實(shí)程度，防止鉆孔過(guò)程中漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。施工時(shí)，自然地坪的標(biāo)高不可避免的會(huì)產(chǎn)生變化，為了能夠準(zhǔn)確地控制鉆孔的深度，則要求及時(shí)復(fù)核底梁的水平以及樁具的總長(zhǎng)度并仔細(xì)記錄數(shù)據(jù)。這樣便可以在成孔后根據(jù)鉆桿留出的長(zhǎng)度來(lái)檢測(cè)成孔所達(dá)到的深度。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上可知，由于鉆孔灌注樁施工質(zhì)量易受各方面因素的影響，所以，需提高其施工技術(shù)。如果沒(méi)有熟練掌握施工技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，很容易引發(fā)質(zhì)量安全事故。在橋梁建設(shè)施工中，必須嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行，以保證橋梁鉆孔樁施工的質(zhì)量。在施過(guò)程工中，雖然會(huì)不可避免的存在一些質(zhì)量問(wèn)題，但只要嚴(yán)格控制，有效實(shí)施相關(guān)職能部門的監(jiān)督檢測(cè)職能，便可有效解決這些問(wèn)題。