挖孔灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量通病和預(yù)防及其1

精品word文檔值得下載值得擁有PAGE6挖孔灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量通病和預(yù)防及其它李成才(靖安高速公路延安段建設(shè)管理處安塞縣417406)摘要挖孔灌注樁基礎(chǔ)的孔底和孔壁滲水上升速度＞6mm/min時，如果采用普通混凝土的澆筑方法施工，往往造成混凝土灌注樁報廢。文章分析了此類質(zhì)量通病的成因和預(yù)防方法，并指出應(yīng)克服其他影響灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量的不規(guī)范作業(yè)。關(guān)鍵詞挖孔灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量通病預(yù)防挖孔灌注樁基礎(chǔ)如果按規(guī)范要求施工,完全可以保證工程質(zhì)量。然而由于施工工藝的不當(dāng)，則容易發(fā)生質(zhì)量事故，且往往在同一工程、同一施工單位成為質(zhì)量通病。根據(jù)經(jīng)驗（已寫入相關(guān)規(guī)范），孔底和孔壁滲水上升速度＞6mm/min時，應(yīng)采用灌注水下混凝土的方法施工。只有在滲水上升速度≤6mm/min時，才可以采用普通混凝土的澆筑方法施工。這個6mm/min的滲水上升速度是很微弱的，人的感觀很難覺察。如果能明顯覺察到滲水，一般都超過了上述速度。但凡滲水上升速度較大而采用普通混凝土澆筑方法的，混凝土灌注樁幾乎全部報廢，造成經(jīng)濟(jì)和工期損失。這是因為，孔壁滲水（自由水）在混凝土澆筑過程中，浸入混凝土混合料，過多的自由水“沖蝕”砂漿，先使水泥漿漂浮，繼而砂粒離散，最后是粗顆粒嵌結(jié)成空洞骨架，成為缺陷樁。眾多的此類報廢基樁的鉆芯試樣充分證明了這一點。對于此類質(zhì)量通病的預(yù)防，可以采用合理正確的施工方法加以避免。對于滲水量不大、但又不能采用普通混凝土澆筑的挖孔樁基礎(chǔ)，必須按水下混凝土的灌注方法施工。此時應(yīng)在孔內(nèi)注入高度≮3m的水，而后按灌注水下混凝土的方法、步驟灌注混凝土。在灌注過程中，可能在某一高度時水會從孔壁被混凝土“逼”出，混凝土頂面沒有存水，此時仍應(yīng)繼續(xù)按原配合比拌制混凝土并保持導(dǎo)管埋深不小于2m，確?；炷练瓭{均勻密實。有一種錯誤的理論，認(rèn)為挖孔樁的孔壁滲水可以給混凝土混合料以水的補給，因而將混凝土拌成干硬性混合料（坍落度幾為0），結(jié)果造成離析。這是因為，拌制成混凝土混合料中的“水”已不同于天然水，它在拌制過程中已和其他材料產(chǎn)生物理—化學(xué)反應(yīng)。盡管這個過程長達(dá)數(shù)百分鐘，但從理論上講，混凝土拌制完成后，反應(yīng)即已開始。天然水接觸混凝土混合料，會沖蝕混合料中的水泥漿，形成麻面；嚴(yán)重時，可使混凝土混合料離析而產(chǎn)生蜂窩。灌注水下混凝土，是利用灌注混凝土?xí)r的“超壓力”，使拌制的流動混凝土“翻漿”后自然密實，并始終保持新鮮混凝土與泥漿（水）隔離，使樁基混凝土保持質(zhì)量品質(zhì)均勻，達(dá)到設(shè)計要求。為此，灌注水下混凝土?xí)r，導(dǎo)管漏斗應(yīng)有一定高度，保持超壓力和混凝土混合料的自由落體速度，使混凝土混合料具翻漿能力，混凝土的質(zhì)量才有保證。目前，在各地橋梁工程的灌注樁基礎(chǔ)施工中，有的施工單位做了兩方面的改造，但因違背了水下混凝土的施工原理，給樁基質(zhì)量帶來不利影響。第一種改造是“省”去了首批混凝土與泥漿（水）之間的隔離物，而在距漏斗底不大距離（一般≮40cm）的導(dǎo)管上鋸縫后插入一塊鋼板隔離首批混凝土與泥漿（水），將二者隔離在井孔以上，如圖1所示。這種改造，用鋼板隔離看似與原來的隔離物隔離無多大區(qū)別，然而卻大相徑庭。用隔離物隔離，是將首批混凝土與泥漿（水）在導(dǎo)管的全長范圍內(nèi)隔離，在隔離物“沖出”導(dǎo)管后首批混凝土方與泥漿（水）“相逢”，位置在距孔底（實則為沉淀物頂）20~40cm的范圍內(nèi)（如圖2）；而用鋼板隔離，首批混凝土與泥漿（水）“相逢”位置在護(hù)筒（井孔）之上，對于鉆孔灌注樁基礎(chǔ)來說，首批混凝土與泥漿（水）在整個孔深范圍內(nèi)未隔離，在混凝土沉落過程中，原先存于導(dǎo)管中的泥漿（水）勢必?fù)饺牖炷林?，使真正的新鮮混凝土存在之前，已有數(shù)量“可觀”的“殘疾”混凝土處于新鮮混凝土與泥漿（水）之間，這個隔離厚度極大地超過了規(guī)范規(guī)定的范圍，這就是為什么施工單位滿足了規(guī)范要求的超灌混凝土的數(shù)量而新鮮混凝土頂面仍在樁頂平面以下的根本原因?！唷虽摪濉ｈF絲∵∷。。：·∶圖1圖2我國采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工方法是在上世紀(jì)60年代后期，當(dāng)時陜西省境內(nèi)采用的隔離物是由高級木工刻制兩個木半球，用螺絲將兩個木半球連接而成一個木球。這個球的直徑比導(dǎo)管內(nèi)徑略小，先將球堵在漏斗底，用8~12#鐵絲的一端綁住球后，由幾個人拉住鐵絲的另一端（因混凝土混合料下落時的力量很大，往往將鐵絲先纏在支架上以減小拉力），如圖2所示。隨著混凝土在漏斗內(nèi)儲存量的增多，慢慢放開鐵絲，讓木球“逼”泥漿而徐徐下落，待木球離孔底2~3m時，剪斷鐵絲，此時混凝土以相當(dāng)?shù)膲毫退俣葘⒛厩蛲瞥鰧?dǎo)管下口，實現(xiàn)隔離和翻漿。當(dāng)時的橋梁施工規(guī)范要求超灌混凝土高40cm，由于隔離較好，往往在鑿除20~30cm的樁頭后即會呈現(xiàn)級配良好的密實混凝土。由于木球呈剛性，導(dǎo)管稍有變形即容易卡管形成事故。70年代初期，我們把用木球改為用“沙球”（就是用麻布包裹河沙后用鐵絲扎成球體），灌注首批混凝土再未出過事故。1982年，我以工程師的身份在伊拉克基爾庫克南橋和4﹟橋分管現(xiàn)場技術(shù)工作，第一次接觸到先進(jìn)的日本三菱公司生產(chǎn)的沖抓鉆孔設(shè)備。該設(shè)備由于是用鋼管（壁厚60mm）全護(hù)壁，其功能兼成孔和灌注水下混凝土于一體，十分安全方便。該設(shè)備灌注水下混凝土的隔離物為：將8mm厚的硬橡膠板剪成和導(dǎo)管內(nèi)徑相同的圓盤，圓盤上、下分別用厚1cm的圓木板夾住。圓木板直徑比導(dǎo)管內(nèi)徑小1~2cm，用螺絲固定。這種隔離物輕巧方便，隔離效果好。開始灌注水下混凝土?xí)r，也是用鐵絲拴住圓盤徐徐下落。導(dǎo)管底部距孔底約20cm，施工原理和工藝與我國相同。如前所述，一些人采用鋼板隔離，將首批混凝土與泥漿（水）的隔離置于井孔以上，是不完全符合灌注水下混凝土的原理的，泥漿（水）與新鮮混凝土間人為的增加了厚度（其增加值約等于：導(dǎo)管直徑×孔深/孔徑），是應(yīng)該予以糾正和制止的。而有些施工單位在隔離鋼板之上擱置隔離球（如籃球內(nèi)膜），省去了鐵絲牽掛，這是可取的，但由此而應(yīng)增加漏斗容積，以保證首批混凝土的最小用量。第二種改造是在灌注首批混凝土之后，有些施工單位將大漏斗換成了小漏斗，讓混凝土拌和物沿斜溜槽從混凝土運輸罐車中自由地流入導(dǎo)管，減小了混凝土下落速度，不利于均勻翻漿，是值得商榷的。灌注水下混凝土所需要的超壓力的能量來源有二：由漏斗高度的勢能和混凝土高速降落的動能組成。為增加混凝土降落的動能，宜集中垂直灌入，提高灌注的初速度，增加動能，以促進(jìn)均勻翻漿，提高水下混凝土的灌注質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ041《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》5771001803090012095579036822859633082577100180309001238657613739973576069657710018030900135945780775799025155125771001803090012387577164982601818051577100180309001213857213119215891832657710018030900123595790368223610760535771001803090012356576135286143791742577100180309001235557508786970469327917088100343355274101229944325833379170881003433552751018667329388320081708810034335610710158115250150052217088100343356108101000180059871732170881003433542951010741941426870171708810034335618410187866086962880217088100343356185101775831174086674170881003