鉆孔灌注柱斷柱的形成與控制分析論文
關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；斷樁；控制;
摘要：鋼筋混凝土鉆孔灌注柱在施工過程中：易產(chǎn)生斷柱。其影響因素有，導(dǎo)管距孔底過遠(yuǎn)、導(dǎo)管提升過快，密封不良，灌注混凝土料時(shí)，有待料現(xiàn)象等原因。針對鉆孔灌注樁斷樁現(xiàn)象，改進(jìn)了施工案，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控管理消除了斷樁產(chǎn)生。
一、工程概況
交通樞紐站工程位于牡丹江市光華街南，火車站東�；A(chǔ)設(shè)計(jì)為鉆孔灌注樁，樁的總數(shù)為1800根，混凝土采用C25，樁直徑Ф400，柱尖入持力層為園礫層下1.00m，地下水位為-4.30m，園櫟層為-10.30m。
二、斷樁的形成和原因
在鉆孔灌注樁施工中，由于操作失誤，設(shè)備不良及水文地質(zhì)條件等的影響，極容易發(fā)生斷樁現(xiàn)象，造成重大工程事故。因此，找出失誤原因。一般而言，常見的斷樁形式有以下四種：
�。�、混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土軟件充填。原因是，由于導(dǎo)管下距孔底過遠(yuǎn)，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固。
�。病渡碇卸纬霈F(xiàn)混凝土不凝體。原因是受地下水活動(dòng)的影響或?qū)Ч苊芊獠涣�，沖洗液浸入使混凝土水灰比增大。
�。�、樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開。原因是由于在澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管提升和起拔過多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣。
�。础渡沓霈F(xiàn)空洞體。原因是未采用“回頂”法灌注，而是采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段產(chǎn)生疏松、空洞現(xiàn)象。
三、鋼筋混凝土鉆孔柱的控制工作
1、鋼筋混凝土灌注樁的監(jiān)控
鉆孔灌注樁成孔的工序是：定樁位—護(hù)筒埋設(shè)—鉆機(jī)就位—終孔—第一次清孔—下放鋼筋籠—接人導(dǎo)管—第二次清孔，每個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，相互影響，都不能忽視。
�。�1）對操作人員的監(jiān)控
鉆孔灌注樁施工受人為因素影響很大，要隨時(shí)檢查現(xiàn)場人員特別是質(zhì)檢人員的在崗情況及有無作鉆孔記錄，要及時(shí)做好工序的檢測驗(yàn)收工作。
�。�2）關(guān)于垂直度的控制
垂直控制主要依靠鉆機(jī)就位的平整垂直，在鉆進(jìn)過程中應(yīng)作必要的檢測，特別是鉆進(jìn)過程中碰到孤石、堅(jiān)土?xí)r更應(yīng)及時(shí)復(fù)查。
（3）孔內(nèi)水位及泥漿比重應(yīng)及時(shí)的控制
為了防止坍孔，孔內(nèi)水位必須高出地下水位1m以上，鉆進(jìn)過程中適時(shí)控制泥漿比重，一般控制在1.1—1.3m范圍內(nèi)。
�。�4）終孔
終孔的確定主要參照三個(gè)因素，即設(shè)計(jì)這深度、鉆速及浮渣取樣，原則上應(yīng)由地勘單位派出有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員進(jìn)行鑒定。后經(jīng)抽芯取樣證實(shí)，入巖深度均控制得較好。
�。�5）清孔
清孔分兩進(jìn)行。當(dāng)確定可以終孔時(shí)，先進(jìn)行第一次清孔，澆注混凝土前應(yīng)再進(jìn)行第二次清孔，并及時(shí)做好檢測及記錄。目前通常使用垂法測定孔底沉渣，此工作全靠手感，應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的人員測定。
2、水下混凝土施工監(jiān)控
水下砼施工隱蔽性強(qiáng)，很容易產(chǎn)生質(zhì)量問題，是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在并行灌混凝土前必須做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，關(guān)鍵環(huán)節(jié)如第一次澆灌的混凝土量、中間過程提管拆管的高度要現(xiàn)場即時(shí)核定，混凝土灌注應(yīng)連續(xù)施工，中途的停工將對樁質(zhì)量產(chǎn)生極大的隱患。
�。�1）原材料、配合比、坍落度的控制
碎石應(yīng)注意控制不宜大于導(dǎo)管的L6，以20mm—40mm為宜，水泥宜采用標(biāo)號不低于425#的轉(zhuǎn)窯普通硅酸鹽水泥，骨料應(yīng)合理級配，令混凝土有良好的各易性，坍落度宜控制在18cm—22cm之間。
（2）控制第一批混凝土量
混凝土導(dǎo)管的第一節(jié)底管應(yīng)不小于4m，第一批混凝土量應(yīng)能令導(dǎo)管埋入混凝土1m以上，監(jiān)控應(yīng)根據(jù)樁徑予以核定。
�。�3）提升及拆管的監(jiān)控
混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，隨著樁內(nèi)混凝土面的不斷升高，需適時(shí)提升、拆卸導(dǎo)管，拆管前須用測繩測定混凝土面的高度，以確定提管高度即拆管節(jié)數(shù)，埋管深度宜保持在2m—3m，過多則影響灌注速度或造成塞管，過少則易造成浮漿或泥巴夾層。
四、斷樁的預(yù)防
對斷樁的預(yù)防，是完全應(yīng)該做得到的，而且，也是能夠做得好的。樁孔成孔后，必須認(rèn)真清孔。一般是采用沖洗液沖孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定。沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣。
灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量，準(zhǔn)確算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特別要注意到基巖中的孔徑擴(kuò)展情況，避免首次灌注量不足。
1、首次混凝土灌注量要滿足把導(dǎo)管下端埋設(shè)0.8米以上的要求。
首次灌注時(shí)，起始部分或第1—2斗投料需采用水泥砂漿，并盡量做到一次性灌入孔內(nèi)。
灌注導(dǎo)管口徑下限應(yīng)控制在200毫米以上。導(dǎo)管下端應(yīng)盡量光滑。其連接處要加放“O”形密封圈，防止沖洗液浸入。導(dǎo)管使用前要進(jìn)行清洗，除掉污垢與殘?jiān)?dǎo)管下端距孔底宜為0.5米。導(dǎo)管內(nèi)水泥隔水塞應(yīng)加放橡皮板，以增強(qiáng)隔水效果。
2、混凝土配合比應(yīng)合理，應(yīng)嚴(yán)格控制其塌落度。
在改變水泥標(biāo)號、品種及生產(chǎn)廠家時(shí)，必須先做好配合比試驗(yàn)，按配合比控制質(zhì)量。
3、在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行止水處理，止水成功后方可灌注混凝土。
采用從導(dǎo)管內(nèi)灌入的“回頂”法進(jìn)行灌注。
4、準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注過程中應(yīng)避免停水、停電。
5、根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度，合理掌握導(dǎo)管的拆卸長度，在正常情況下應(yīng)保持導(dǎo)管下端被埋２—３米，切勿起拔過多。
6、在灌注混凝土過程中，要定時(shí)測量導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的深度，并繪制曲線，以監(jiān)視斷樁是否出現(xiàn)。在正常情況下，導(dǎo)管內(nèi)外混凝土界面的距離是開始大，然后逐漸縮小，最后重合。若發(fā)現(xiàn)管內(nèi)外混凝土灌注曲線距離拉大，并且導(dǎo)管外混凝土曲線變平，而管內(nèi)混凝土曲線變陡，則是斷樁預(yù)兆，應(yīng)查明原因，盡快處理。
總之，鉆孔灌注樁的質(zhì)量監(jiān)控工作主要依靠和事中控制，至于事后控制—樁基檢測，由于目前在檢測手段的代表性及可靠性方面尚存在許多問題，要結(jié)合現(xiàn)場千變?nèi)f化的情況來理解及執(zhí)行規(guī)范，就要依靠現(xiàn)場施工人員靈活掌握。
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