鉆孔灌注樁的控制控制點(diǎn).doc

幾個(gè)鉆孔樁的質(zhì)量控制點(diǎn)一、前言鉆孔（灌注）樁以其承載力大、造價(jià)低、適用于各種土質(zhì)、能制成較大直徑和各種長度樁的特點(diǎn)，在基建工程中越來越廣泛地被運(yùn)用，特別是水利水電工程弱基主體建筑物的基礎(chǔ)。然而由于多在水下及地下進(jìn)行，影響施工因素較多，很容易出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷，如蜂窩、空洞、夾泥斷樁和縮徑等，影響樁身的完整性和單樁的承載能力，甚至出現(xiàn)質(zhì)量事故。本文就鉆孔樁施工過程的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行闡述。二、質(zhì)量控制點(diǎn) 鉆孔灌注樁質(zhì)量控制按地面作業(yè)和隱蔽作業(yè)劃為兩部分。隱蔽作業(yè)的質(zhì)量控制關(guān)鍵是檢測的準(zhǔn)確性和檢測與施工作業(yè)配合的適時(shí)性，可編制由成樁過程的不同時(shí)段表示的動(dòng)態(tài)控制表，無論對進(jìn)度還是質(zhì)量的動(dòng)態(tài)控制都十分有效。而過程中主要的質(zhì)量控制點(diǎn)為：1、垂直度樁身垂直度是保證承載能力諸多重要因素中的第一環(huán)節(jié)，而有的施工現(xiàn)場不檢查垂直度，有的單位沒有檢查設(shè)備或根本不知道如何檢測，有的單位則因測孔斜費(fèi)時(shí)費(fèi)力不愿多此一舉。孔斜過大，肯定造成樁頭偏位，改變樁身的受力狀態(tài)，對鋼筋籠的安置影響較大或者無法安置，從而樁身結(jié)構(gòu)質(zhì)量和樁上部工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量；終孔后再發(fā)現(xiàn)孔斜糾正起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大，最大可達(dá)1.8；在砂土類地層中孔斜過大還極易造成塌孔，無法成孔。為避免鉆孔傾斜，要在鉆機(jī)就位和鉆孔過程隨時(shí)注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)糾正。對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其它硬物的情形，在施工方案上必須有完善的組織，對于選擇何種機(jī)型、鉆進(jìn)速度、糾偏措施等都要有具體的方案。2、孔深在惡性工程事故的樁基工程中，孔深不到位的例子很多，對于孔深的量測應(yīng)作為工作的重點(diǎn)，實(shí)際操作中應(yīng)注意以下問題：(l)測量有誤達(dá)不到設(shè)計(jì)深度。一般常用的測繩一經(jīng)水泡就會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，有的收縮量可達(dá)lcmlm左右，測50m的孔就會產(chǎn)生0.5m左右的誤差。更大的測量誤差是由于測繩易斷引起的，斷了以后不知道的人仍以斷處為起點(diǎn)繼續(xù)使用，往往可差數(shù)米。采用細(xì)鋼絲測繩要當(dāng)心數(shù)標(biāo)松動(dòng)錯(cuò)位。徹底避免誤測的辦法是在施工現(xiàn)場或附近地面上設(shè)置長度標(biāo)記作為準(zhǔn)繩，每次終孔一定把測繩拿去核實(shí)。(2)鉆孔入巖深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，更多的是由于地層分布不均勻，如巖層分布成傾斜狀或起伏變化劇烈導(dǎo)致判斷失誤。因此入巖深度的控制應(yīng)引起設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)檢部門的共同重視。入巖深度的控制因鉆孔工藝不同而有所區(qū)別。反循環(huán)工藝和沖擊鉆成孔的樁，可采用巖樣鑒別法。此外，還需注意每個(gè)樁的入巖和終孔的巖樣最好留樣備案，直至工程使用正常，沉降穩(wěn)定。正循環(huán)工藝成孔的樁由于取不到完整巖樣確定嵌巖深度很困難。較可靠的辦法是認(rèn)真分析鉆探資料，根據(jù)各鉆孔土層分布情況綜合評判場地地質(zhì)概況，然后做出巖層分布的等高線圖，按等高線圖確定成孔深度。因本法有一定的隨機(jī)性，應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)，有時(shí)尚需適當(dāng)補(bǔ)充鉆探孔，在某些缺少鉆孔的控制區(qū)域，也可用鉆機(jī)換取芯鉆頭直接取巖芯判定。正循環(huán)工藝采用的方法難度大。3、孔徑在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的粘性土和粉士中鉆孔容易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。尤其要重視液性指數(shù)IL0.75呈軟塑狀態(tài)和流塑狀態(tài)的粘性土而在IL1.0呈流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)軟土層成孔縮孔現(xiàn)象更不可避免。與孔徑有關(guān)的質(zhì)量問題有：(l)由于孔徑小于規(guī)范要求，樁的截面縮小，承載能力降低，實(shí)際上降低了樁的安全系數(shù)。(2)軟弱土層一般都在地層上部，縮頸現(xiàn)象也發(fā)生在此段，而樁的內(nèi)力也是上段大，容易造成樁身抗壓強(qiáng)度不夠而破壞。(3)由于孔徑達(dá)不到要求，導(dǎo)致鋼筋籠無保護(hù)層，樁的抗壓彎能力削弱或喪失。防治的主要措施是加強(qiáng)對孔徑的檢測與控制，提高泥漿質(zhì)量，增大泥漿比重和粘性及稠度。鉆頭直徑應(yīng)適當(dāng)加大，也可采用處理孔斜的導(dǎo)正器法，在導(dǎo)正器上焊一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進(jìn)或起鉆的過程中起掃孔作用。此外在易于產(chǎn)生縮孔的土層中施工，減少空孔時(shí)間也是非常重要和有效的措施。4、泥漿在鉆孔灌注樁的施工中，無論對于成孔質(zhì)量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮，泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。目前樁基施工隊(duì)伍絕大多數(shù)缺乏對泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視，泥漿質(zhì)量差，其后果是：(1)形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差，在砂性土地層易于塌壁，在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2)泥漿稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大，大大降低樁的側(cè)摩阻力。(3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附，導(dǎo)數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流動(dòng)半徑，使砼骨料大部分堆積在樁芯部位，而鋼筋籠外幾乎無骨料，不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。有的工程計(jì)算承載力為14000kN以上，而靜載試驗(yàn)不到5000kN就破壞，其中就有泥漿的影響。在空氣中坍落度為21cm、擴(kuò)散直徑為38cm的砼，在水中坍落度下降為16.5cm、擴(kuò)散直徑為30.5cm，而在比重為1.2的泥漿中，坍落度則為14cm，擴(kuò)散直徑只有27cm。因此，對泥漿質(zhì)量的管理決不是個(gè)小問題，一定要按規(guī)范要求嚴(yán)格控制。5、沉渣與沉淤一般把沉渣與沉淤混為一談，凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣，實(shí)際上是有區(qū)別的。沉渣是鉆孔過程中鉆機(jī)切削和孔壁塌落的巖士，主要是砂、礫石和碎巖硝等，而沉淤則是比重大、稠度大的劣質(zhì)泥漿由于空孔時(shí)間過長沉淀而成的流塑狀混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，能導(dǎo)致端承力喪失殆盡。沉淤的控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少空孔時(shí)間。沉渣的清除采用反循環(huán)成孔工藝能達(dá)到較好的效果速度能達(dá)到23ms是正循環(huán)的40倍以上，故攜渣能力強(qiáng)。為此，可采用正循環(huán)成孔，氣舉反循環(huán)清孔的工藝。此法現(xiàn)場只需增加一臺6m3的空壓機(jī)即可，費(fèi)用不大，簡便易行，效果良好。采用該法，關(guān)鍵是控制好孔內(nèi)泥漿面的落降，落降快、落差大則易塌孔，因此補(bǔ)漿要跟上，而且抽渣時(shí)間要短。實(shí)踐證明，應(yīng)用得當(dāng)，樁的承載力能大幅度提高。無論采用反循環(huán)還是正循環(huán)成孔工藝，都應(yīng)重視砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分鐘左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥漿的抽吸作用導(dǎo)致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短時(shí)間內(nèi)不會沉淀。此時(shí)灌注砼，砼墜落的巨大沖擊力還能濺除最后殘余的部分沉渣與沉淤，可基本上將孔底沉渣清除干凈。6、灌注灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。首先必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制砼，目前，多數(shù)地區(qū)都采用商品混凝土，在按照規(guī)定的配合比能夠保證砼的質(zhì)量，目前最常見的水下砼灌注法的缺點(diǎn)是：(l)在向大斗投料過程中，砼的絕大多數(shù)勢能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉，砼料落人導(dǎo)管中不連續(xù)，形不成較大的沖擊能量，使砼沒有足夠的力量向四周擠壓、擴(kuò)散，樁的摩阻力嚴(yán)重降低。此外，還容易使樁身不均勻。(2)砼料絕大多數(shù)要經(jīng)過反彈再落入導(dǎo)管，容易造成砼離析和堵管。(3)吊臂上下移動(dòng)速度慢，產(chǎn)生不了大的加速度，因此砼料的下落沒有足夠的超壓，造成砼料在導(dǎo)管附近堆積成鐘形斷面。由于不能將隔漿層水平頂升，在鐘形斷面塌落時(shí)容易裹入泥漿，造成夾泥芯。(4)由于導(dǎo)管上下移動(dòng)次數(shù)過于頻繁，使得泥漿不斷沿導(dǎo)管壁滲入砼中，影響樁身砼質(zhì)量。鑒于以上缺點(diǎn)，應(yīng)倡導(dǎo)使用大體積砼沖擊灌注法，如樁的初斗砼灌注一樣，每一斗灌注都是將2至3方砼在大斗中積蓄夠量，出料口直接插入導(dǎo)管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點(diǎn)是：功能大，沖擊力強(qiáng)。物體的沖擊能量與質(zhì)量和速度有關(guān)，在速度相同的情況下就取決于質(zhì)量。實(shí)際瞬時(shí)沖力的峰值比平均沖力高達(dá)一倍以上。在巨大沖力的作用下，砼的向上頂升力和側(cè)向擠壓力就有了保證，樁的摩阻力和樁身砼密實(shí)性都得以提高。首斗砼灌注沖力大，沉渣、沉淤被濺開，樁端與持力層能較好地結(jié)合，確保了端承力的發(fā)揮。灌注時(shí)間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強(qiáng)度能得到保證。三、結(jié)語綜上所述，為了保證并不斷提高建設(shè)工程鉆孔灌注樁的質(zhì)量，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格控制并不斷進(jìn)行研究、改進(jìn)和提高：(l)對鉆孔設(shè)備鉆頭的切削性能、泥漿的處理設(shè)備等與施工效率和質(zhì)量有關(guān)的機(jī)具、儀器等都應(yīng)進(jìn)行檢查。(2)