橋梁樁基礎(chǔ)探討
2015-04-09
我省地處青藏高原，復(fù)雜的地質(zhì)狀況使得在大橋基礎(chǔ)在形式上對(duì)樁基礎(chǔ)的應(yīng)用非常廣泛，特別是鉆孔灌注樁適用于地下水位較低的和復(fù)雜且常需護(hù)壁的地質(zhì)情況，這種工藝正日益完善，但往往由于工藝不當(dāng)，斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生。正確地選用科學(xué)合理的施工工藝，使鉆孔灌注樁單樁靜載試壓達(dá)到全部?jī)?yōu)良。
1.樁基礎(chǔ)材料的控制
樁基礎(chǔ)對(duì)材料的要求時(shí)比較嚴(yán)格的，特別是我們?cè)谑┕ぶ写蠖喽际沁M(jìn)行水下混凝土的澆筑施工，所以在試驗(yàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)上選用合格的材料，主要材料水泥、鋼材必須有產(chǎn)品合格證，而且還要根據(jù)進(jìn)場(chǎng)數(shù)量進(jìn)行抽檢合格后方可使用。粗細(xì)集料的進(jìn)場(chǎng)時(shí)都需進(jìn)行檢查驗(yàn)收，使用時(shí)仍需進(jìn)行嚴(yán)格試驗(yàn)，以確保原材料的質(zhì)量。工地試驗(yàn)室嚴(yán)格把關(guān)配合比，并做好現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)。水泥混凝土原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%，以提高水泥混凝土的流動(dòng)性，防止堵管。一般水泥混凝土初凝時(shí)間僅3―5小時(shí)，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時(shí)間約為5―7小時(shí)，因此應(yīng)加緩凝劑，使水泥混凝土初凝時(shí)間大于8小時(shí)，為了使水泥混凝土具有良好的保水性和流動(dòng)性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)并加入30%以上的水，然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時(shí)，可適當(dāng)控制此部分水量），最后加水到出料時(shí)間控制在60秒內(nèi)，坍落度應(yīng)控制在180～200 mm之間，在灌注砼過(guò)程中嚴(yán)格測(cè)量灌注砼的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋置深度，導(dǎo)管的埋深應(yīng)保持在2m～4 m， 要保證證砼順利進(jìn)行，當(dāng)灌注至距頂點(diǎn)標(biāo)高8m～10 m 時(shí)， 及時(shí)調(diào)整砼坍落度，降低到12 cm～16 cm 以提高砼的強(qiáng)度，每根樁留取砼試件3 組，做強(qiáng)度試驗(yàn)。水泥混凝土灌注距樁頂約5 m處時(shí)，坍落度控制在160～170 mm，以確保樁頂浮漿不過(guò)高。氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑在250 mm之內(nèi)，取高值，反之取低值。鉆孔灌注樁水下砼使用導(dǎo)管灌注，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥的品種，砂、石規(guī)格及用水量的變化而進(jìn)行調(diào)整。為使每個(gè)工作的施工配合比都能準(zhǔn)確無(wú)誤，施工現(xiàn)場(chǎng)選用生產(chǎn)量高的1000 型拌和站生產(chǎn)砼混合料，1000 型砼拌和站各項(xiàng)功能全部電腦操作，其特點(diǎn)是：計(jì)量準(zhǔn)，生產(chǎn)能力強(qiáng)，產(chǎn)量高，適用于砼用量大的結(jié)構(gòu)工程，施工中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)自動(dòng)控制，準(zhǔn)確無(wú)誤。
2.樁基礎(chǔ)施工要點(diǎn)
樁基礎(chǔ)的鉆孔打樁順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。打樁順序一般分為：由一側(cè)向單一方面打，自中間向兩個(gè)方面對(duì)稱打，自中間向四周打。因此；應(yīng)結(jié)合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機(jī)的性能，工程特點(diǎn)及工期要求，經(jīng)綜合考慮予以確定，以確保樁基質(zhì)量。減少樁機(jī)的移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，加快打樁速度，由一側(cè)向單一方向打，樁機(jī)系單向移動(dòng)，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率高；但它會(huì)使土壤向一作技術(shù)檢灌注操作技術(shù)分為首批水泥混凝土灌注與后續(xù)水泥混凝土灌注及后期灌注三個(gè)過(guò)程。在前一過(guò)程中，水泥混凝土灌注量與泥漿至水泥混凝土面高度，水泥混凝土面至孔底高度，泥漿的密度，導(dǎo)管內(nèi)徑及樁直徑有關(guān)。在后續(xù)灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的水泥混凝土下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入水泥混凝土。牽動(dòng)導(dǎo)管的作用有兩點(diǎn)：1）由于粗骨料間有大量空隙，后續(xù)水泥混凝土加入后形成的高壓氣囊，會(huì)擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水，有時(shí)還會(huì)形成蜂窩狀水泥混凝土，嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。因此牽動(dòng)導(dǎo)管有利于后續(xù)水泥混凝土的順利下落，否則水泥混凝土在導(dǎo)管中存留時(shí)間稍長(zhǎng)，其流動(dòng)性能變差，與導(dǎo)管間摩擦阻力隨之增強(qiáng)，造成水泥漿緩緩流墜，而骨料都滯留在導(dǎo)管中，使水泥混凝土與管壁摩擦阻力增強(qiáng)，灌注水泥混凝土下落困難，導(dǎo)致斷樁。2）牽動(dòng)導(dǎo)管增強(qiáng)水泥混凝土向四周邊擴(kuò)散，加強(qiáng)樁身與周邊地層的有效結(jié)合，增大樁體摩擦力，同時(shí)加大水泥混凝土與鋼筋籠的結(jié)合力，從而提高樁基承載力。
3.樁基礎(chǔ)常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及處理措施
（1）根據(jù)規(guī)范要求鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥，但在實(shí)際施工過(guò)程中，很難將淤泥徹底清除，于是在澆灌第一斗混凝土進(jìn)行封底施工時(shí)，孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導(dǎo)管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的，先灌入的混凝土頂升于孔的上面，這樣就容易出現(xiàn)樁上段強(qiáng)度較低甚至斷樁的現(xiàn)象。
?。?）澆灌混凝土?xí)r，若導(dǎo)管插入混凝土之內(nèi)過(guò)深，澆注速度又較快，則容易在孔體深部沉積較多的骨料，加上振搗過(guò)程所造成的混凝土的離析，也容易導(dǎo)致樁體上部強(qiáng)度較低的質(zhì)量問(wèn)題。
（3）斷樁。斷樁一般常見(jiàn)于地面下1～3 m不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個(gè)截面，其主要原因有：樁距過(guò)小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪力；樁身水泥混凝土終凝不久，強(qiáng)度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有：1）樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；2）考慮打樁順序及樁架行走路線時(shí)，應(yīng)注意減少對(duì)新樁的影響；3）采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響。斷樁檢查，在2～3 m深度內(nèi)可用木錘敲擊樁頭側(cè)面，同時(shí)用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會(huì)感到浮振。亦可用動(dòng)測(cè)法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質(zhì)量和完整程度。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，建筑新技術(shù)及新工藝也不斷發(fā)現(xiàn)并完善起來(lái)。相當(dāng)多的科研人員及業(yè)內(nèi)人士非常重視鉆孔灌注樁的發(fā)展，我們?cè)谑┕み^(guò)程中注意收集有關(guān)地質(zhì)資料及學(xué)習(xí)各種復(fù)雜的基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn)是必不可少的。相信鉆孔灌注樁技術(shù)會(huì)不斷完善成熟。
