混凝土灌注樁質(zhì)量控制技術

{品質(zhì)管理質(zhì)量控制}混凝土灌注樁質(zhì)量控制技術樁將失效。㈠樁質(zhì)量監(jiān)督關鍵之一──地基承載力的鑒定從樁的施工程序來講，在質(zhì)量監(jiān)督中，首先確保地基承載力符合設計要求，否則將使樁失效。地基承載力取決巖層的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。如果施工地區(qū)處于斷裂帶，在施工中就要注意夾層的存在，如黃石電廠13的樁底座落于軟土上。因為該廠區(qū)座落在地震大斷裂帶上，存在夾層，在孔鉆至夾層上破碎巖石時，施工單位以為已到微風化巖石，而在此破碎巖石層下，由于地震構造運動破碎層下面還有一層軟夾層，致使抽芯時，發(fā)現(xiàn)樁底座落于軟土上，樁承載力達不到設計要求。由于夾層的存在與施工單位的粗心大意，致使在化學處理區(qū)許多樁經(jīng)抽芯檢驗，樁底沒有支承在巖基上。又如合肥市紡織廠人工挖孔樁工程，在監(jiān)督該工程巖下臥松散軟土層的現(xiàn)象。㈡樁質(zhì)量監(jiān)督關鍵之二──樁身強度的監(jiān)督(在于施工工藝)樁身強度是樁質(zhì)量監(jiān)督的另一關鍵。樁身質(zhì)量監(jiān)督主要在于監(jiān)督混凝土的質(zhì)量，樁身強度取決于鋼筋籠的制作質(zhì)量與砼質(zhì)量。鋼筋籠的制作檢查，簡單明了；而影響砼質(zhì)量因素則很多，有些是可見的，有些是不可見的。在工程實踐中，不少樁由于砼質(zhì)量問題而使樁身強度達不到設計要求，因此樁身質(zhì)量的監(jiān)督主要在于監(jiān)督砼的質(zhì)量。砼的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起，因此必須對樁基工程的施工驗收時，對工程質(zhì)量如何，將沒有把握，檢測出現(xiàn)的問題亦無從分析。人工挖孔樁砼缺陷主要產(chǎn)生于砼澆搗工藝。成孔時，在土層設置護壁，而在巖石層，孔壁巖石自然護壁，一般不存在孔壁質(zhì)量對砼產(chǎn)生多大的影響。主要監(jiān)督砼澆搗工藝特別是有地下水的水下部分砼的澆搗，必須采用水下砼配合比與水下導管灌注等。C25，由于該樁孔水位高，出水量大，監(jiān)理單位要求采用水下導管灌注，建設單位與施工單位不聽勸告，抱著試一試的態(tài)度，自行采用簡易串筒孔的砼遭受水的危害，砂漿稀釋、骨料下沉，造成砼嚴重離析，經(jīng)檢測該樁樁身砼質(zhì)量存在嚴重的問題。鉆孔樁砼質(zhì)量不僅與澆注工藝有關，還與成孔工藝有很大的關系。要確50mm；關系到砼質(zhì)量的灌注工藝主要是：a.控制好混凝土質(zhì)量的和易性，防止出現(xiàn)堵管、埋管，引起斷樁事故。b.控制導管埋深,控制提漏引起斷樁事故。㈢對于鉆孔灌注樁質(zhì)量監(jiān)督另一個關鍵──沉渣量的檢查。對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大；而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效。如黃石電廠化學處理房××單位施工的11號樁，樁設計承載力為多方面證實是因為樁端沉渣量過多，導致該樁失效，亦影響其它樁的評定。因此鉆孔灌注樁另一個監(jiān)督的關鍵還在于沉渣量的檢查?？偠灾斯ね诳讟顿|(zhì)量監(jiān)督的關鍵在于樁身混凝土澆搗工藝是否合理與地基承載力是否符合設計要求；鉆孔灌注樁的關鍵不僅在于施工工藝與地基承載力，還在于沉渣量是否符合規(guī)范要求，因此對于人工挖孔而鉆孔灌注樁檢驗不合格，就可能是樁底沉渣量過大，或砼有缺陷，或沒有鉆到持力層，或兼而有之。二、砼灌注樁基礎缺陷及防治措施㈠人工挖孔樁：樁身砼強度不足原因：砼遭受孔內(nèi)水的危害，引起砂漿稀釋，砂石下沉，嚴重破壞砼的強度。防治措施：１、對于孔內(nèi)有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆搗時把砼拌均，水抽干，可以采用串筒迅速澆搗，但是在水位以下部分，必須調(diào)整砼配合比，適當減少用水量并增加水泥用量等；２、對于水位高、出水量大的樁孔，在水位下必須采用水下砼配合比與導管灌注法灌注，在水位之上，為了避免水下導管灌注通病──樁身上部砼強度低，則可采用簡單串筒澆搗，但是水必須抽干，泥漿、浮漿要清除干凈，兩種不同方法施工的交接層，用插搗器穿過反復插搗。義烏治措施，既確保了質(zhì)量，又不影響施工進度，經(jīng)動測檢驗，所有樁的砼質(zhì)量都很好。㈡鉆孔灌注樁：★樁底地基承載力不足原因：樁端沒有支承在持力層上面。如不能孔孔取芯，要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況(一般鉆進至微風化巖時，鉆頭不蹩鉆，主動鉆桿振動不很厲害，鉆進聲音感覺較好)、工程地質(zhì)資料進行綜合考慮。對于入巖深度不夠的樁孔，要堅決鉆到設計入巖深度,否則無法滿足樁基承載力要求。原因：塑性土膨脹。防治措施：鉆（沖）孔灌注樁穿過較厚的砂層、礫石層時，成孔速度應21.3～1.4g/cm3、粘20～30s、含砂率≤6％，若孔內(nèi)自然造漿不能滿足以上要求時，可采用加粘土粉、燒堿、木質(zhì)素的方法，改善泥漿的性能，通過對泥漿的除砂處理，可控制泥漿的密度和含砂率。成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，沒有特殊原因，鋼筋籠安裝后應??即灌注砼。★樁底沉渣量過大原因：孔底沉渣過厚除清孔泥漿質(zhì)量差，清孔無法達到設計要求外，還有測量方法不當造成誤判。防治措施：１、認真檢查，采用正確的測繩與測錘，要準確測量孔底沉渣厚度，首先需準確測量樁的終孔深度，樁的終孔深度應采用丈量鉆桿長度的方法2/3２、一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥漿性能，延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，應進行二次清孔。二次清孔可利用導管進行，準備一個清孔接0.4m，在膠管上接上泥漿泵直接進行泥漿循環(huán)。二次清孔優(yōu)點：及時有效保證樁底干凈。在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔，有條件時應優(yōu)先采用泵吸反循環(huán)清孔。當采用正循環(huán)清孔時，前階段應采用高粘度濃漿清孔，并加大泥漿泵的流量，使砂石粒能順利地浮出孔口?？椎壮猎穸确显O計責孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度，及時對孔內(nèi)泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進行分析，若出現(xiàn)清孔前期孔口泥漿含砂量過低，撈不到粗砂粒，或后期把孔內(nèi)泥漿密度降低后，孔底沉渣厚度增大較多。則說明前期清孔時泥漿的粘度和稠度偏小，砂粒懸浮在孔內(nèi)泥漿里，沒有真正達到清孔的目的，施工時應特別注意這種情況?！锍豕鄷r埋管深度達不到規(guī)范值的砼量，漏算導管內(nèi)積存的砼量，初灌量不足造成埋管深度達不到規(guī)范值；２、施工單位準備的導管長度規(guī)格太少，安裝導管時配管困難，有時導管低至孔底的距離偏大，而導管安裝人員沒有及時把實際距離通知砼灌注班，形成初灌量不足導致埋管深度達不到規(guī)范值。防治措施：2cm的皮球，剪球后加速砼運輸車的放料速度。V≥V0+V1。V01.3m，V0＝1.2×1.3πD2/4（單位：m3）；1.2－樁的理論充盈系數(shù)；D－設計樁徑（m）。V1V1＝(hπd2/4)（ρ＋0.55πd）/2.4(單位：m3)；h－導管安裝長度（m）；d－導管直徑（m）；ρ－孔內(nèi)泥漿密度（t/m3）;0.55－導管內(nèi)壁的摩阻力系數(shù)；2.4－砼的密度（t/m3）?！镤摻罨\上浮原因：１、當混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時提升導管，導管底端距離推動了鋼筋籠上??；已近初凝，表面形成硬殼，砼與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。防治措施：１、灌注砼過程中，應隨時掌握砼澆注標高及導管埋深，當砼埋過鋼筋2～3m２、當發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時，應??即停止?jié)沧ⅲ蚀_計算導管埋深和已澆砼標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。3、減少沉渣厚度：沉渣過厚尤其塊狀粘土，在和混凝土一起上升的過程并把鉆頭上攜帶的粘土塊、孔底殘留的粘土塊攪碎，清干凈。浮，應嚴格控制混凝土配制、坍落度，堅決禁止使用不合格的混凝土。小對導管的沖力（有人認為導管埋深離導管越遠對導管的沖力越小，但在實踐施工中發(fā)現(xiàn)埋深越小籠子越不容易上浮。土，防止混凝土表面形成硬殼帶動鋼筋籠上浮。直到埋住鋼筋籠并且導管口也在鋼筋籠內(nèi)時才可加大放料速度?；炷辆從齽?，氣溫高、運距遠，混凝土容易初凝，以至于在灌注時出現(xiàn)混凝土極易抱裹導管，提導管時帶動籠子上浮，遇這種情況應經(jīng)?；顒訉Ч?，加快灌注。9、導管的配置要好：導管的配置要使混凝土灌注到鋼筋籠底部時不拆導不可配置成拆除導管后，導管口在鋼筋籠底附近。10、法蘭盤導管注意掛籠子：法蘭盤導管容易掛住籠子，當導管提升有困難時，應旋轉導管，不可硬提。11、采用在主筋上焊"倒刺"的方法，來防止鋼筋籠上浮，效果很好。鋼3～412、加大吊筋直徑，并在井口加配重，并可焊在護筒上。158浮現(xiàn)象，是因為攪拌機操作者與灌注平臺卷揚機的操作工人，在這根樁提管的卷揚機不靈活，出現(xiàn)第一斗剪球時，砼下不去經(jīng)反復活動敲擊導管，砼才下注，又注了好幾斗，就發(fā)現(xiàn)在灌注中鋼筋籠自然上升，將導管上提離孔底合適高度，鋼筋籠才徹底止住上浮?！飻鄻杜c夾泥層原因：１、泥漿過稠，增加了澆注砼的阻力，如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，因此，在施工中經(jīng)常發(fā)生導管堵塞、流動不暢等現(xiàn)象，有時甚至灌滿導管還是不行，最后只好提取導管上下振擊，由于導管內(nèi)儲存大量砼，一旦流出其勢甚猛，在砼流出導管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層；２、灌注砼過程中，因導管漏水或導管提漏而二次下球也是造成夾泥層和斷樁的原因。導管提漏有兩種原因：a.當導管堵塞時，一般采用上下振擊法，使混凝土強行流出，但如此時導管埋深很少，極易提漏。b.因泥漿過稠，如果估算或測砼面難，在測量導管埋深時，對砼澆注高度判泥漿中殘渣將不斷沉淀，從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注極為困難，造成堵管與導管拔不上來，引發(fā)斷樁事故；４、導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔上后砼不能及時沖填，造成泥漿填入。防治方法：１、認真做好清孔，防止孔壁坍塌；２、盡可能提高混凝土澆注速度：a.開始澆砼時盡量積累大量砼，產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。B.快速連續(xù)澆注，使砼和泥漿一直保持流動狀態(tài)，可防導管堵塞；３、提升導管要準確可靠，灌注砼過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規(guī)程；４、灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時更換?！飿俄旐挪幻軐嵒驈姸冗_不到設計要求原因：超灌高度不夠、砼浮漿太多、孔內(nèi)砼面測定不準。防治方法：對于樁徑≤1000mm4％＞1000mm510孔內(nèi)砼面測定應采用硬桿筒式取樣法測定。三、砼灌注樁質(zhì)量判定之探討㈠人孔挖孔樁強風巖承載力的判定強、弱風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力；但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性，這一層的承載力在報告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標準取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗作對比，又因為工程勘察時，取土的樣不全面。要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關經(jīng)驗知識來鑒定。例如義烏市機械廠挖孔樁基礎按地質(zhì)勘察報告中所提供的強風化基巖，其承載力只500kPa，而在開挖后施工人員下孔觀察，發(fā)現(xiàn)巖石已風化至巖石結構50％2～6cm1000KPa㈡強弱風化巖承載力判定。影響樁底承載力的因素有：結構情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強度。一般承載力的判定方法是依據(jù)巖樣的單軸抗壓強度乘以回歸系數(shù)，換算成巖石單軸飽和抗壓強度標準值。f＝y(tǒng)frkf──巖石地基承載力的設計值(kPa)；y──折減系數(shù)；frk──巖石飽和單軸抗壓強度標準值(kPa)。上述的式子是規(guī)范中判定地基承載力的公式，該公式只反映所取巖樣水化能力與單軸飽和抗壓強度，在單軸抗壓強度相同的情況下，由于巖石圍巖壓力阻礙了樁底巖石的破壞，因此樁嵌入巖石的長度越長，樁底地基承載力越高；在巖石段，對于人工挖孔樁，樁周摩擦阻力非常大，使得巖石對樁的承載力大增強；當然構造上的問題影響更大。在樁基基底驗收時，樁承載力的判定：對于人工挖孔樁應檢查巖石的構造情況。如果巖石裂隙發(fā)育較少，巖石完整性好，樁承載力可以取高值；反之取低值。同時還應檢查巖層下面有沒有夾層，發(fā)現(xiàn)巖石夾層方法：１、參考地質(zhì)勘察報告；２、用錘擊孔底巖石，如聲脆亮，則沒夾層或夾層下臥很深；３、在孔底邊巖石層面高位下方，用工具挖小洞探明，如層面高位處下方有軟層，根據(jù)巖石走向，說明有下臥軟夾層。如發(fā)現(xiàn)巖石下臥軟夾層，施工時應挖除軟夾層。0.8m10～15cm2000kPa1.1m1.4m，樁孔巖500kPa，因此該樁如混凝土沒有太大缺2000kPa8000kPa)。1500kPa，滿足不了設計地基承載力2000KPa5.5m，考慮巖石圍壓作用與樁周摩擦阻力，只要求作適量孔底擴大，仍判定該樁地基承載力符合設計要求。鉆孔灌注樁基底承載力判定。不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發(fā)育)。要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗，對于沒有取芯的樁孔，依下列幾個方面進行綜合考慮：１、鄰近孔的取芯情況；３、鉆進情況；４、工程地質(zhì)勘察報告。對于嵌入巖石比較深的樁，與人工挖孔樁一樣，同樣可以考慮巖石的圍壓作用，但是對于樁周摩擦阻力，則不可過高計算在內(nèi)。因為機械成孔大部分靠泥漿護壁，泥漿循環(huán)在孔壁巖石上形成一層堅硬潤滑泥皮，由于在樁體與孔壁之間存在這層潤滑泥皮，使得樁在該段巖石的摩擦阻力大大降低，甚至沒有存在，因此在判定鉆孔樁底地基承載力時應著重考慮取上巖樣本身構造情況、力學性能、物理性能、圍壓作用，不宜考慮樁周摩擦力；雖然機械濕孔作業(yè)的摩擦樁主要告摩擦力承載，但由于其樁長比較大，整體樁不規(guī)則外形，使其具有較大的樁周摩擦力。㈢樁身混凝土質(zhì)量判定。比較準確判斷樁身砼質(zhì)量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗，且費用高、時間長，所以常常采用動測法判定樁身混凝土的質(zhì)量，而動測法具有一定的局限性，動測結果不能作為樁基工程竣工的驗收依據(jù)，用于普查質(zhì)量僅供驗收參考。判斷混凝土質(zhì)量還要依施工單位素質(zhì)，掌握施工過程實際情況與施工記錄。主要依據(jù)：掌握施工過程情況與施工記錄。