1、港口工程鉆孔灌注樁施工質量控制要點與通病防治措施摘要:筆者通過研究港口工程鉆孔灌注樁施工關鍵工序,包括鉆孔、制籠、灌注混凝土作業全過程質量控制中存在的通病,提出針對性的防治措施,這對鉆孔灌注樁施工質量控制具有現實指導意義。關鍵詞:港口工程;鉆孔作業;鉆孔灌注樁;質量控制;通病防治一、鉆孔作業的質量控制要點與通病防治措施1. 鉆孔前港口工程灌注樁鉆孔之前,應按港口工程灌注樁設計與施工規程JTJ248-2001(以下簡稱規程要求進行施工設計。其質量控制關鍵點體現為兩個方面:一是水上施工平臺施工。需綜合考慮所在水域的地質、水文(如潮位、波浪與施工期水位、通航條件、鉆孔工藝、樁基施工需要用后期承臺、墩

2、柱、蓋梁施工等因素;滿足鉆孔設備的布置、操作、移動和混凝土澆筑的要求;具有足夠的穩定性,能承受施工設備、材料和人員的荷載,并能承受水流力、波浪力、風力和施工船舶系靠力等荷載。另外,還應注意施工安全生產設施,設立航行警示標志,避免撞船等意外事故發生。二是埋設護筒施工。在準確放樣的前提下埋設護筒,水上鉆孔時,護筒埋設采用比較快捷穩妥的錘擊打入法,但要注意在護筒上口作好樁中心標記,以便鉆機對中。水域護筒可采用振動下沉或靜壓下沉等方法埋設,并應設立定位和導向設施,保證下沉精度。2. 鉆孔中鉆孔過程主要包括6 個方面:第一,根據孔位地質情況,選用鉆機型號與鉆錐。第二,鉆機安裝時確保底座平穩,避免鉆進過程

3、中發生位移或沉陷。第三,沖擊鉆機成孔開孔時,應低錘密擊,待鉆孔到達一定深度后,方可正常沖擊。成孔過程中,應根據土質的軟硬程度調整沖程,最大沖程不宜超過4 6 米,并應防止空錘。當沖擊表面為傾斜巖面或有漂石時,應投入粘土夾小片石,將表面墊平后再沖擊成孔。第四,鉆進成孔過程中,孔內液面應高于孔外水位1.5 2 米,當孔內外水頭變化較大時,應對孔內水位采取穩定措施。第五,鉆孔應連續進行,當遇到特殊情況需停鉆時,應提起鉆頭,并采取措施保持孔壁穩定。第六,群樁同時鉆孔時,相鄰鉆孔應保持一定間隔。當已澆注混凝土樁的強度未達到5兆帕時,不應在相鄰孔位進行鉆孔。鉆孔過程中,常見質量通病包括鉆孔位置和垂直度偏差

4、過大、孔壁塌陷、縮頸等。3. 鉆孔后鉆孔后應立即進行清孔。清孔目的是抽、換原鉆孔內泥漿,降低泥漿的相對密度、粘度、含砂率等指標,盡量減少孔底沉渣厚度,防止樁底存留過厚沉淀而降低樁的承載力。二、制籠作業的質量控制要點與通病防治措施1. 加勁箍筋若加勁箍筋放在鋼筋籠主筋內側,這對于直徑較小的樁采用導管法水下灌注砼時很容易發生掛籠事故,使籠上串,特別是對于法蘭式導管尤應注意,如不小心,法蘭邊緣就會掛住加勁箍筋,若砼埋籠較深,導管埋深較大,砼流動性差,掛籠后導管上下活動受限或干脆無法活動,如處理不好將會導致嚴重卡管,造成斷樁。因此,在施工前要認真查閱圖紙,如果樁徑較小,加勁箍筋設計在鋼筋籠主筋內側,就

5、應向甲方、設計方建議進行設計變更,把加勁箍筋放在鋼筋籠主筋外側,消除施工事故隱患,保證施工質量。2. 分段制作鋼筋籠的連接對于分段制作的鋼筋籠,連接時相鄰的主筋接頭應互相錯開,錯開距離大于500 毫米,保證同一截面內接頭數不大于主筋根數的50%,吊放入孔時,兩段籠垂直連接,焊接時要用吊錘測量垂直度,避免因連接不垂直導致下入孔內時碰掛孔壁。若強行入孔后,會造成孔壁坍塌,或造成成樁后鋼筋外露。另外,使用法蘭式導管時,應注意使主筋接頭沿籠的圓周排列,避免每段籠的下接頭向籠內突出臺階,灌注砼起拔導管時掛卡法蘭盤,一旦掛住,若處理不好或掛起鋼筋籠或起拔不動導管,將會釀成事故。3. 保護層設置水下灌注砼主

6、筋的砼保護層厚度一般為50 毫米,保護層允許偏差為20 毫米,有的設計要求把鋼筋彎制成“耳朵”形焊在主筋外側來保證主筋保護層的厚度。由于“耳朵”形鋼筋很容易擠入孔壁,造成保護層厚度偏小甚至露筋銹蝕。若“耳朵”形鋼筋外側加焊條形鐵片或用鐵條彎制成“耳朵”形焊在主筋外側來保證主筋保護層的厚度,雖然效果不錯,但費工費料。所以,可用水泥和砂子制成輪形保護塊,中間穿上鋼筋焊在兩根主筋外側,數量視籠徑、籠長以及分段情況而定,這等于給鋼筋籠安上了輪子,使鋼筋籠吊放入孔時比較順利且不易擠入孔壁,使用效果不錯還可避免材料浪費。三、灌注混凝土作業的質量控制要點與通病防治措施1. 導管底部至孔底距離導管底部至孔底距

7、離,規范JGJ9494 規定宜為300500 毫米,樁直徑小于600 毫米時可適當加大導管底部至孔底距離,但是加大至多大并無規定。有個別施工者施工時以是否埋管為標準,對于小直徑樁片面加大導管底部至孔底距離。但需注意導管底端至孔底距離不能過遠,否則混凝土將被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充,很容易造成埋漿或樁身底部砼質量低劣而斷樁。2. 清孔換漿在水下灌注砼前,要進行二次清孔換漿。清孔時,需從各個方位充分活動導管,把孔底中心及四周都清除干凈。并對泥漿性能指標進行檢查,若泥漿不合要求,即使沉碴達標也要繼續清孔換漿。若在泥漿不合要求,相對密度、

8、粘度過大的情況下灌注砼,造成漏斗及導管內砼不易下落,不得不提動導管,使得導管底部距離孔底過大。若砼下落不暢,離開導管底部一段距離后,稠泥漿就會托住砼使其落不到孔底反而向上走,造成埋漿,樁長變短,或者即使砼能落到孔底,砼質量也不會太好。如果在提動導管前已落下一部分砼后不再下落,不得不提動導管,這時很容易形成一層夾泥而造成斷樁。3. 灌注混凝土水下灌注混凝土對材質的準備有較高要求,首先是用砂方面,需做好包括黃砂的過篩、去除各種雜質、石子的沖洗等準備工作。其次是用水量,因水下灌注混凝土對坍落度要求控制較嚴,一般在180 220 毫米之間,攪拌時需嚴格控制用水量。用水量少,坍落度達不到,流動性差,不易

9、灌注。用水量偏大,將改變水灰質量比,降低砼標號,樁身強度達不到要求,在灌注過程中則容易發生砼土離析,若正在導管中就會卡管而灌不下去,嚴重情況下就不得不拔管,造成斷樁事故。各項操作機械應進行檢查,包括攪拌機的試運轉,如果是翻斗車運輸則還應檢查翻斗車的性能。4. 導管的提拉在灌注過程中當砼下落不暢時要上下活動提拉導管,當起拔導管時要提拉導管,此時應注意:如果導管的提拉速度過快、幅度過大,有時會埋進空氣,造成樁身局部砼疏松,出現蜂窩、空洞等;特別是灌注至樁頂部時,灌注時間過長、砼攪拌質量不好等都會造成砼流動性變差,上下活動提拉導管,管外砼面上升,管內砼面高差到一定程度,管外砼面不再上升;若放下導管速度過快、幅度過大,管內砼流動性又差,有時會形成管外砼面高于管內砼面,提拉拔出導管后,管外流動性差的砼坍落相對慢,水泥砂漿、泥漿、沉碴混雜迅速進入拔出導管后形成的空間,與砼、空氣混合,造成樁身中部粗骨料少、雜質多,埋進的空氣不易逸出,砼疏松、強度低,特別嚴重即形成所謂“空心樁”。鉆孔灌注樁施工是一項相對而言較為敏感的工藝,每一道工序的施工都必須認真嚴格地按工藝要求進行,任何一個疏忽都有可能給樁基帶來施工事故或質量事故。對混凝土鉆孔灌注樁施工過