橋梁鉆孔灌注樁常見病害成因及對策(二)

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二、成樁過程
    1.導(dǎo)管堵塞:灌注過程中,混凝土在導(dǎo)管中不能下落,影響灌注工作順利進行。
    病因分析:初灌時隔水塞堵管;粗骨料粒徑過大:混凝土坍落度不合要求和易性、流動性差;拌合不均勻,產(chǎn)生離析;導(dǎo)管連接部位和焊縫不密封,發(fā)生漏水,管內(nèi)形成水塞,當(dāng)管內(nèi)內(nèi)混凝上不滿而含有空氣時,混凝土整斗傾入導(dǎo)管,導(dǎo)致管內(nèi)形成高壓氣塞,或氣塞擠破管節(jié)間密封墊繼而導(dǎo)致導(dǎo)管漏水。
    施工對策:先灌儲0.2~0.3m3水泥砂漿,后灌儲混凝土,防止骨料卡阻水塞;選用粒徑小于25mm的粗骨料,其粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4;嚴格混凝土配合比,坍落度控制在18~22cm,坍落度降低至l5cm的時間,一般下宜小于1h;混凝土拌合均勻。攪拌機拌合時間大于90s,確保導(dǎo)管連接部位焊縫的密封性,導(dǎo)管應(yīng)在大于0.5~0.77Mpa下試壓時間大于15min而下泄漏,以免在導(dǎo)管內(nèi)形成水塞:在澆灌過程中,混凝土宜徐徐倒入漏和導(dǎo)管,避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞;確保機械運轉(zhuǎn)正常,必須有備用攪拌機,必要時,可在混凝土中摻加緩凝劑;當(dāng)隔水塞堵塞導(dǎo)管時,可將提管時散落在孔底的混凝土拌合物清除,重新下隔水塞澆灌;當(dāng)孔內(nèi)混凝土尚未初凝時,盡決清理導(dǎo)管,重新下至混凝土面,開泵沖洗浮漿后,重新下隔水塞澆灌。隔水塞沖出后,盡可能將導(dǎo)管向下插入原先澆灌的混凝土內(nèi),原位上下串插導(dǎo)管,使混凝土混合密實,再繼續(xù)澆灌。
    2.鋼筋籠上浮或下沉:系指鋼筋籠的位置高于或低于設(shè)汁位置的現(xiàn)象。上浮較大時,降低了樁體抗水平剪切能力;下沉過多,給土建施工帶來麻煩和損失。
    病因分析:鋼筋籠放置初始位置過高或過低;混凝土流動性過小,導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大(6m以上)鋼筋籠被混凝土頂托上?。粚?dǎo)管掩埋過長,提升時易搖晃,難以對準(zhǔn)籠的中心,易發(fā)生掛籠現(xiàn)象;導(dǎo)管提升過猛,混凝土下沉太快,瞬時反沖力使鋼筋籠上浮;鋼筋籠制作質(zhì)量不佳,或吊裝下當(dāng)而變形;或樁孔傾斜,鋼筋籠隨之而變形,增加了混凝土上升阻力。
    施工對策:鋼筋籠放置初始位置準(zhǔn)確無誤,并與孔口固定牢固;為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力,可采用吊筋加套管等方法頂住鋼筋籠上口;加快澆灌速度,縮短澆灌時間,或添加緩凝劑,防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變??;混凝上陷近籠底時,控制導(dǎo)管埋深1.5~2m,盡量減少串插導(dǎo)管,改用轉(zhuǎn)動導(dǎo)管密實混凝土;每澆灌一斗混凝土,檢查一次埋深,直到鋼筋籠埋牢后,恢復(fù)正常埋置深度;鋼筋籠制作平直下變形,主筋底端可適當(dāng)向外彎折,井增加封底箍筋:導(dǎo)管對中樁孔,導(dǎo)管接頭處套裝錐形活動護罩或加密焊接防護斜筋;導(dǎo)管正常埋置深度一般控制在2~4m,不超過而6m,便于轉(zhuǎn)動移位;鋼筋籠上升時,停止?jié)补嗷炷翙z查埋管深度,拆除部分導(dǎo)管,保持埋管l.5~2m,導(dǎo)管鉤掛鋼筋籠時,要下降導(dǎo)管,轉(zhuǎn)動移位脫鉤后上提。
    3.串樁:指灌注的混凝土跑到另一樁孔內(nèi)的現(xiàn)象。串樁不僅增加待灌樁孔內(nèi)沉渣厚度,且不易消除,增加成孔難度,還大量增加混凝上用量,造成浪費影響施工進度,孔斜過大不僅降低了樁的承載力,在受力后樁身還可能被剪斷。
    病因分析:開挖舊基礎(chǔ)鋼筋混凝土土梁或石板時,造成樁位在淺部連通;遇抽水滲井時,由于滲井被大量淤泥質(zhì)雜物充填,井周土質(zhì)松散,致使一定范圍樁位連通,孔距過小,土層軟弱、松散,在混凝土沖力作用下,通過側(cè)向擠壓使混凝土侵入到相鄰樁孔中;孔斜過大或塌孔嚴重未及時處理,使深部樁位相連。
    施工對策:若樁體上部連通,當(dāng)灌注至連通部位,先排開返出的泥水,同時在連通部位加保護圈,以防泥水及混凝土進入另一樁孔內(nèi),而引起塌孔或增加孔內(nèi)沉渣量,向滲井中下水泥套管,邊鉆進邊下套管,以確保施工進度和成樁質(zhì)量。
    4.樁頂段砼質(zhì)量差:指樁頂上部混凝土疏松、夾泥、斷裂等質(zhì)量問題。上部樁身由于缺乏壓力,與樁周土接觸應(yīng)力低,而受荷時樁身上部荷載應(yīng)力,因此樁身破壞最易在上部發(fā)生。
    病因分析:沒有勤測混疑土面,預(yù)加的灌注混凝土高度不足,上部壓力小,混凝土密度低;導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度減少,超壓力降低,而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加,比重增大,混凝土升頂困難,甚至與泥漿、浮漿接觸摻混,造成夾泥、疏松、離析;導(dǎo)管縮短,重量減輕,導(dǎo)管上下串插圖難,或串插程度不夠;護筒起拔過猛,或起撥護筒不垂直,使護筒粘帶未初凝的混凝土,導(dǎo)致混凝土抗拉強度低而摻入泥漿,形成夾泥或斷裂面。
    施工對策:勤測混凝土面,并在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上加灌一定高度的混凝土,其最小高度不宜小于樁長的5%,且不小于2m,以保證設(shè)計標(biāo)高以下的混凝土符合設(shè)計要求,孔口加水稀釋渣漿,沖出部分稠漿,減小泥漿比重;導(dǎo)管重量減輕時,可以改為人工左右轉(zhuǎn)動導(dǎo)管加壓串插密實混凝土,護筒吊繩要周正,起拔護筒要穩(wěn)、慢,混凝土疏松、夾泥、斷裂、可采用壓漿補強或樸樁。
    斷樁:混凝土凝固后不連續(xù),中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁,影響了樁身的整體性,降低了樁體強度和承載力,以致不能滿足設(shè)計要求。
    病因分析:坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續(xù)是造成斷樁的重要原因;灌注過程中發(fā)生埋管、卡管及其他一些情況都將造成斷樁。
    埋管:導(dǎo)管在混凝土中掩埋過長,鋼筋籠變形,灌注時間過長,混凝土已初凝,內(nèi)阻力倍增長,導(dǎo)管被卡死在混凝土內(nèi),法蘭盤頂住鋼筋籠下端,由于孔斜大,籠與孔壁壁摩阻力過大,加上籠內(nèi)已有一定高度的混凝土導(dǎo)管無法提升。
    卡管:骨料級配不合理,含有大粒徑的卵石、漂礫;混凝土出拌合機時間或運輸路程過長,已產(chǎn)生離析或局部初凝現(xiàn)象而直接用于灌注;導(dǎo)管密封不良,局部漏水。
    施工對策:按有關(guān)規(guī)范要求,通過計算和試配確定混凝土配合比,混凝土應(yīng)具良好的和易性和流動度,坍落度損失應(yīng)能滿足灌注要求,初凝時間應(yīng)為正常灌注時間的2倍;要求灌注過程連續(xù),快速、防止出現(xiàn)上述埋管、卡管及其他情況。
    三、結(jié)語
    鉆孔樁事故處理的方法很多,難度也較大,無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽帶來不可忽視的影響。因此,在鉆孔樁施工中必須做到每個工序嚴格按照規(guī)范操作,水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序,對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施,盡努力杜絕事故的發(fā)生。