淺談水利工程建設(shè)中灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制

1、    淺談水利工程建設(shè)中灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制    林蔥蔥摘 要:本文主要針對(duì)水利工程建設(shè)中灌注樁的施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行分析論述，并結(jié)合實(shí)際工程，介紹了挖空灌注樁在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞: 水利工程，灌注樁，施工工藝，質(zhì)量控制abstract: this paper mainly in water conservancy engineering construction pile in the construction technology and quality control, this paper is based on a re

2、al project, this paper introduces the filling pile in the hollow in the construction of water conservancy and hydropower engineering application.keywords: water conservancy project, filling pile, the construction technology and quality control：tv：a ：1 前言目前，水下混凝土的施工方法分為兩大類：一是在水上拌制混凝土拌合物，進(jìn)行水下灌注，如導(dǎo)管法、泵

3、壓法、柔性管法、傾注法、箱袋法、鋪石灌漿法、開底容器法和裝袋疊置法；二是在水上拌制膠凝材料，進(jìn)行水下預(yù)填骨料的壓力灌漿，包括加壓灌注和自流灌注。由于施工方法多樣化和不斷發(fā)展進(jìn)步，水下不但能灌注一般的水泥混凝土，還能灌注纖維混凝土、瀝青昆凝土、樹脂混凝土等。水下混凝土的施工方法越來越多，工程規(guī)模越來越大，應(yīng)用范圍越來越廣，是一種極有發(fā)展前途的混凝土施工技術(shù)。2 灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制21 鉆機(jī)就位鉆孔灌注樁施工前應(yīng)對(duì)施_t場地整平壓實(shí)，當(dāng)場地為深水區(qū)或淤泥層較厚時(shí)，應(yīng)搭設(shè)工作平臺(tái)。應(yīng)建立符合于結(jié)構(gòu)物整體測(cè)量控制的子控制網(wǎng)(包括平面控制與高程控制)，且所有測(cè)量必須有多余觀測(cè)。對(duì)擬施工樁位進(jìn)行放樣

4、，并在另一測(cè)站進(jìn)行復(fù)核。有條件時(shí)，應(yīng)用鋼尺對(duì)前后左右的樁位進(jìn)行相互校核。在灌注樁施工中樁位的控制必須高度重視，確保無誤，一旦發(fā)生樁位錯(cuò)誤將難以彌補(bǔ)。鉆機(jī)安裝的基本要求是水平、穩(wěn)固、三點(diǎn)(天車、轉(zhuǎn)盤、護(hù)簡中心)一垂線，這樣就能保證樁的垂直度和樁位偏差符合要求，安裝完畢后要用水平尺和測(cè)錘校驗(yàn)。由于鉆孑l灌注樁施工節(jié)奏快，鉆機(jī)安裝容易馬虎，常因未墊實(shí)、墊穩(wěn)，而在開鉆后很快發(fā)生傾斜。發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停鉆，重新調(diào)平或排除故障后再繼續(xù)施工，否則必定造成斜孑l。鉆機(jī)完成一樁孔后一般不應(yīng)直接到鄰樁位施工而應(yīng)實(shí)行跳打原則，這是為了防止因鉆機(jī)荷載或成孔的應(yīng)力釋放而影響到剛灌注完砼的鄰樁的質(zhì)量，實(shí)在無法調(diào)整樁位時(shí)

5、，應(yīng)停頓36h以后才可在鄰樁上進(jìn)行施工。22 泥漿的調(diào)制和使用實(shí)踐證明，泥漿是鉆子l灌注樁施工質(zhì)量好壞的重要環(huán)節(jié)，必須從嚴(yán)控制。泥漿一般采用自然造漿，必要時(shí)采取人工造漿，即用水、粘土(或膨潤土)和添加劑按適當(dāng)比例配置而成。在施工中應(yīng)注意檢測(cè)泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，尤其是比重和粘度這兩項(xiàng)最直觀、最重要的指標(biāo)。泥漿的比重過大既影響鉆進(jìn)速度，還會(huì)使孔壁泥皮增厚；泥漿的比重過小則護(hù)壁性能差，容易坍孔。泥漿的品質(zhì)能否調(diào)節(jié)好，除與現(xiàn)場管理人員的經(jīng)驗(yàn)與水平有關(guān)外，關(guān)鍵在于能否及時(shí)清理泥漿池溝中的沉淀物。如果不配備專職勞動(dòng)力，排漿設(shè)備出現(xiàn)故障或廢漿運(yùn)輸能力不足(有時(shí)是為降低成本而故意減少廢漿排放量)，那么泥漿品質(zhì)調(diào)節(jié)

6、將無從談起，有時(shí)甚至因泥漿池淤滿而將沉淀物倒灌回孔內(nèi)，則施工質(zhì)量必定受到較大影響。23 鉆進(jìn)過程鉆進(jìn)過程中主要應(yīng)加強(qiáng)以下事項(xiàng)的控制。(1)總的原則要快，一個(gè)樁的施工時(shí)間越短，質(zhì)量也越不容易出現(xiàn)問題，但該慢的孔段還要放慢。如開孔時(shí)要輕壓慢鉆以防止發(fā)生孑l斜，待鉆頭或?qū)虿课蝗窟M(jìn)入地層后，方可加速鉆進(jìn)；在淤泥質(zhì)土層也不能太快，需防止形成螺旋形孔。(2)鉆進(jìn)過程中，泥漿循環(huán)量應(yīng)根據(jù)地層和鉆進(jìn)速度加以調(diào)整，若進(jìn)尺速度快而泵量小，泥漿必定粘稠而且泥塊沉渣多，影響成孔質(zhì)量。在松軟易坍地層中鉆進(jìn)時(shí)若泵量和壓力太大，會(huì)造成擴(kuò)徑甚至坍孔。(3)在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿具有規(guī)定水位和要

7、求的比重、粘度。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時(shí)，必須將鉆頭提出孔外。(4)終孔時(shí)，需對(duì)樁孑l的孔深、孔徑、傾斜度進(jìn)行檢測(cè)，符合要求方能終孔，否則需繼續(xù)。24 清孔需要采用兩次清孑l來達(dá)到規(guī)定的灌注前的泥漿比重。第一次清孔是鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，直接利用鉆具進(jìn)行的換漿清孔工作。第一次清孔是能否達(dá)到技術(shù)要求的根本基礎(chǔ)，不能因?yàn)橛械诙吻蹇锥鲆暤谝淮吻蹇椎闹匾?。因?yàn)榈谝淮吻蹇椎臎_力(吸力)大，清孔能力強(qiáng)，可以把絕大部分沉渣，包括較大的泥塊都返出孑l外，而第二次清孔則利用粗截面的導(dǎo)管進(jìn)行，沖力f吸力)要小得多，不能承擔(dān)主要的清孑l責(zé)任。因而第一次清孔一定要達(dá)到返出的泥漿中不含有泥塊為止。第二次清孔是在下完鋼

8、筋籠和導(dǎo)管以后利用導(dǎo)管進(jìn)行的清孑l，目的是清除這段時(shí)間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下面的泥塊沉渣。在清孑l過程中必須注意保持孑l內(nèi)水頭，防止坍孔。清孔完畢后，應(yīng)從孔底取出泥漿樣品，進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn)。需特別注意的是，不得用加深鉆孔深度的方式來替代清孑l。25 鋼筋籠鉆孔灌注樁的鋼筋籠制作一般使用熱扎鋼筋，材質(zhì)與焊接要求應(yīng)符合國家的相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。鋼筋籠制作的技術(shù)要求主要包括： 鋼筋籠直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)尺寸；每節(jié)的長度不宜超過lore，也不宜短于5m； 使用法蘭接頭導(dǎo)管時(shí)，最下面的一節(jié)鋼筋籠底端應(yīng)使主筋向外張開，以防導(dǎo)管掛鉤造成鋼筋籠上?。?制作好的鋼筋籠應(yīng)平臥堆放在平整干凈的場地，堆高不得超過

9、兩層。鋼筋籠在下籠過程中應(yīng)迅速，一般樁孑l應(yīng)在lh2h內(nèi)完成。大樁亦不超過3h為宜。26 水下混凝土的灌注混凝土的強(qiáng)度等級(jí)必須滿足設(shè)計(jì)要求，砂石料、水泥、水等應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，采用的商品混凝土必須經(jīng)過現(xiàn)場質(zhì)量檢測(cè)。水下混凝土在灌注中應(yīng)控制以下幾點(diǎn)。(1)水下混凝土灌注前應(yīng)檢查樁底的沉淀層厚度與泥漿指標(biāo)，不符合要求則應(yīng)再次清孔。(2)當(dāng)混凝土灌到孔口不再返出泥漿時(shí)，說明混凝土壓力已等于或小于其在樁內(nèi)頂升的阻力，此時(shí)應(yīng)提升導(dǎo)管。若需提高05m10m以上才能灌人混凝土，則此時(shí)應(yīng)拆除一些導(dǎo)管，減小導(dǎo)管在混凝土的埋深，使動(dòng)力重新大于阻力。(3)導(dǎo)管的埋深太大或太小都是不利的，埋深太大容易發(fā)生導(dǎo)管的斷樁事故

10、；埋深太淺容易沖翻孔內(nèi)硅頂面而將沉渣泥漿卷入，造成夾泥至斷樁，也容易發(fā)生將導(dǎo)管拔出硅的事故。因此應(yīng)做到勤提勤拆。3 工程實(shí)例某工程其地基土由沖海相砂土和海灣相軟土組成，地下水位較高。由于其土體形成時(shí)間較短(系圍墾而成)，土體結(jié)構(gòu)差，含砂量高且極不穩(wěn)定，而且局部地表下有一層厚約4m由直徑30cm到100cm的塊石組成的塊石層，較深處還有零星拋石，所以給樁基的施工帶來了很大困難(表1)。經(jīng)專家研究決定，采用沖擊成孔灌注樁方法進(jìn)行施工。在該工程中，鉆孔樁施工129根，其中中150em樁120根，中180cm樁9根，各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果顯示：(1)鉆孔取芯：沉渣、混凝土強(qiáng)度等級(jí)符合規(guī)范要求。(2)混凝土灌注樁

11、超聲波檢測(cè)：檢測(cè)設(shè)備采用武漢巖海工程技術(shù)開發(fā)公司生產(chǎn)的rsst01c一體化數(shù)字儀。根據(jù)樁身混凝土的均勻性、是否存在缺陷及缺陷的嚴(yán)重程度，可將樁身的完整性分為四類：i類樁：無缺陷，完整性評(píng)定為完整，合格。類樁：局部小缺陷，完整性評(píng)定為基本完整，合格。類樁：局部嚴(yán)重缺陷，完整性評(píng)定為局部不完整，不合格，經(jīng)工程處理后可使用。類樁：斷樁等嚴(yán)重缺陷，完整性評(píng)定為嚴(yán)重不完整，不合格，報(bào)廢或通過驗(yàn)證確定是否加固使用。檢測(cè)結(jié)果顯示，l類樁占90以上，無、類樁。4 結(jié)語沖擊成孔灌注樁在水利工程中被大量采用，但也存在不少質(zhì)量問題。為了保證灌注樁施工質(zhì)量，勘察及設(shè)計(jì)人員在選定該樁型前要進(jìn)行充分論證，并提出詳細(xì)的施工方案。施工人員要對(duì)施工