A. 鑽孔灌注樁常見的質量通病有哪些
1、成孔質量問題
①塌孔 :
預防措施:根據不同地層,控制使用好泥漿指標。在回填土、松軟層及流砂層鑽進時,嚴格控制速度。地下水位過高,應升高護筒,加大水頭。地下障礙物處理時,一定要將殘留的砼塊處理清除。孔壁坍塌嚴重時,應探明坍塌位置,用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1—2m處,搗實後重新鑽進。
②縮徑 :
預防措施:選用帶保徑裝置鑽頭,鑽頭直每徑應滿足成孔直徑要求,並應經常檢查,及時修復。易縮徑孔段鑽進時,可適當提高泥漿的粘度。對易縮徑部位也可採用上下反復掃孔的方法來擴大孔徑。
③樁孔偏斜 :
預防措施:保證施工場地平整,鑽機安裝平穩,機架垂直,並注意在成孔過程中定時檢查和校正。鑽頭、鑽桿接頭逐個檢查調正,不能用彎曲的鑽具。在堅硬土層中不強行加壓,應吊住鑽桿,控制鑽進速度,用低速度進尺。對地下障礙行預先處理干凈。對已偏斜的鑽孔,控制鑽速,慢速提升,下降往復掃孔糾偏。
2、鋼筋籠安裝質量問題
① 鋼筋籠安裝與設計標高不符 :
預防措施:鋼筋籠製作完成後,注意防止其扭曲變形,鋼筋籠入孔安裝時要保持垂直,砼保護層墊塊設置間距不宜過大,吊筋長度精確計算,並在安裝時反復核對檢查。
② 鋼筋籠的上浮:
鋼筋籠上浮的預防措施:嚴格控制砼質量,坍落度控制在18±3cm,砼和易性要好。砼進入鋼筋籠後,砼上升不宜過快,導管在砼內埋深不宜過大, 嚴格控制在10m以下,提升導管時,不宜過快,防止導管鉤鋼筋籠,將其帶上等。
3、水下砼灌注問題
① 堵管 :
預防措施:商品砼必須由具有資質,質量保證有信譽的廠家供應,砼的級配與攪拌必須保證砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝時間滿足設計或規范要求,現場抽查每車砼的坍落度必須控制在鑽孔灌注樁施工規范允許的范圍以內。灌注用導管應平直,內壁光滑不漏水。
② 樁頂部位疏鬆 :
預防措施:首先保證一定高度的樁頂留長度。因受沉渣和稠泥漿的影響,極易產生誤測。因此可以用一個帶鋼管取樣盒的探測,只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉澱物時,才能確認終灌標高已經達到。
③ 樁身砼夾泥或斷樁:
預防措施:成孔時嚴格控制泥漿密度及孔底沉淤,第一次清孔必須徹底清除泥塊,砼灌注過程中導管提升要緩慢,特別到樁頂時,嚴禁大幅度提升導管。嚴格控制導管埋深,單樁砼灌注時,嚴禁中途斷料。拔導管時,必須進行精確計算控制拔導管後砼的埋深,嚴禁憑經驗拔管。
B. 現場鑽孔灌注樁吊放鋼筋籠入孔時的質量通病及防治
1.鋼筋籠碰塌孔
(1)現象
吊放鋼筋籠入孔時,已鑽好的孔壁發生坍塌。
(2)危害
施工無法正常進行,嚴重時埋住鋼筋籠。
(3)預防措施
1)鑽孔時,嚴格掌握孔徑、孔垂直度或設計斜樁的斜度,盡量使孔壁較規則。
2)在灌注水下混凝土前,要始終維持孔內有足夠水頭高。
3)吊放鋼筋籠時,應對准孔中心,並豎直插入。
(4)治理方法
治理方法同鑽進中塌孔。
2.鋼筋籠放置的與設計要求不符
(1)現象
鋼筋籠吊運中變形,鋼筋籠保護層不夠,鋼筋籠底面標高與設計不符。
(2)危害
使樁基不能正確承載,造成撞擊抗彎、抗剪強度降低,樁的耐久性大大削弱等。
(3)預防措施
1)鋼筋籠根據運輸吊裝能力分段製作運輸,吊入鑽孔內再焊接相連接成一根。
2)鋼筋籠在運輸與吊裝時,除預制焊接時每隔2.0m設置加強箍筋外,還應在鋼筋籠內每隔3.0~4.0m裝一個可拆卸的十字形臨時加強架,待鋼筋籠吊入鑽孔後拆除。
3)鋼筋籠周圍主筋上,每隔一定間距設混凝土墊塊或塑料小輪狀墊塊,使混凝土墊塊厚度和小輪半徑符合設計保護層厚度。
4)最好用導向鋼管固定鋼筋籠位置,鋼筋籠順導向鋼管吊入孔中。這樣,不僅可以保證鋼筋的保護層厚度符合設計要求,還可保證鋼筋籠在灌注混凝土時不會發生偏離。
5)做好清孔,嚴格控制孔底沉澱層厚度,清孔後,及早進行混凝土灌注。
C. 靜壓樁質量通病防治
1.樁身斷裂
樁身斷裂是指樁在沉入過程中,樁身突然傾斜錯位。
(1)原因分析
樁身在施工中出現較大彎曲,在反復的集中荷載作用下,當樁身抗彎承載力不能滿足時,即產生斷裂;在長時間打夯中,樁身受到拉、壓應力,當拉應力過大,樁身立即斷裂;製作樁的水泥強度等級不合要求,砂、石中含泥量大或石中有大量碎屑,使樁身局部強度不夠而在此處斷裂;樁在堆放、起吊及運輸過程中,也可能發生斷裂。
(2)防治措施
施工前,清除地下障礙物,構件經檢查不合格不得使用;開始沉樁時,發現樁不垂直應及時校正;採用「植樁法」施工,鑽孔的垂直偏差要嚴格控制,植樁時,出現偏移不宜用移動樁架來校正,以免造成樁身彎曲;樁在堆放、起吊運輸過程中,應嚴格按規定或操作規程執行。出現斷樁,一般採取補樁的方法。
2.沉樁達不到設計要求
沉樁達不到設計要求是指樁設計時是以最終貫入度和最終標高作為施工的最終控制,而有時沉樁達不到設計最終控制要求。
(1)原因分析
設計考慮持力層或選擇樁尖標高有誤;勘探時對局部硬夾層或軟夾層的透鏡體未能全部了解清楚;群樁施工時,由於擠土現象,導致樁沉不下去;樁錘太大或太小;打樁間歇時間過長,摩擦力增大;施工時定錯樁位;樁頂打碎或樁打斷,致使樁不能繼續打入。
(2)防治措施
根據地質資料正確確定樁長及樁位;合理選擇機械,防止樁身斷裂,樁頂打碎;認真放線定樁位;遇有硬夾層,可採用植樁法等施工;當樁打不進去時,施工中可適當調節樁錘大小和增加緩沖墊層的厚度。
3.樁頂位移
樁頂位移是指在沉樁過程中,相鄰樁產生橫向位移或樁身上升。
(1)原因分析
樁數較多,土壤飽和密實,樁間距較小,在沉樁時土被擠到極限密實度而向上隆起。
(2)防治措施
採用井點降水等排水措施,減小其含水量;沉樁期間不得同時開挖基坑,待沉樁完畢後相隔適當時間方可開挖;採用「植樁法」可減少土的擠密及孔隙水壓力的上升。
4.樁身傾斜
樁身傾斜是指垂直偏差超過允許值。
(1)原因分析
場地不平或樁架上導向桿調節不靈;穩樁時不垂直;樁尖傾斜過大;土層有陡的傾斜
(2)防治措施
場地要平整;其他措施參見「樁身斷裂」和「樁頂碎裂」。
5.接樁處松脫開裂
接樁處松脫開裂是指接樁處經過錘擊後,出現松脫開裂現象。
原因分析:連接處表面沒有清理干凈;採用焊接或法蘭盤連接時,鐵件面或法蘭平面不平,有較大間隙,造成焊接不牢或螺栓擰不緊;焊接質量不好,焊縫不飽滿;採用硫黃膠泥接樁時,硫黃膠泥達不到設計強度;兩節樁不在同一直線上,錘擊時接樁處因局部產生集中應力而破壞連接。
當發生上述現象時,按產生原因分別糾正。
D. 質量通病有哪些,斷樁是嚴重的質量事故,常見原因
混凝土裂縫已成為混凝土工程質量通病,如何防治混凝土裂縫是工程技術人員迫切希望解決的技術難題。然而防治混凝土裂縫是一個系統工程,包括設計、材料、施工中每一個技術環節。本技術主要是敘述防治裂縫的一些關鍵技術,提高混凝土抗裂性能,從而達到防治混凝土裂縫的目的。本技術的主要內容包括:設計的構造措施、混凝土原材料(水泥、摻合料、細骨料、粗骨料)的選擇、混凝土配合比對抗裂性能影響因數、抗裂混凝土配合比設計以及抗裂混凝土配合比優化設計方法以及施工中的一些技術措施等。
E. 鑽孔灌注樁質量通病防治方案
(1)堵管。堵管是長螺旋鑽孔、管內泵壓混凝土灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時,使已攪拌的CFG樁混合料失水或結硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。
產生堵管的原因有以下幾點:
①混凝土配合比不合理。當混凝土中的細骨料和中砂用量較少時,混凝土和易性不好,常發生堵管。因此,要注意混凝土的配合比,坍落度應控制在180mm~200mm之間。
②混凝土攪拌質量有缺陷。在CFG樁施工中,混凝土由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最後到達鑽桿芯管內。混凝土在管線內藉助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離後通過管線。坍落度太大的混合料,易產生泌水、離析。泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導致堵管。坍落度太小,混凝土在輸送管路內流動性差,也容易造成堵管。
③施工操作不當。鑽孔進入土層預定標高後,開始泵送混凝土,管內空氣從排氣閥排出,待鑽桿內管及輸送軟、硬管內混凝土連續時提鑽。若提鑽時間較晚,在泵送壓力下鑽頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。
④設備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鑽桿不能垂直連接,否則也會造成堵管。混凝土輸送管要定期清洗,否則管路內有混凝土的結硬塊,還會造成管路的堵塞。
(2)竄孔。在飽和粉土、粉細砂層中成樁經常會遇到這種情況,打完X號樁後,在施工相鄰的Y樁時,發現未結硬的X號樁的樁頂突然下落,當Y號樁泵入混凝土時,X號樁的樁頂開始回升,此種現象稱為竄孔。
發現竄孔的條件有如下三條:
①被加固土層中有鬆散飽和粉土、粉細砂;
②鑽桿鑽進過程中葉片剪切作用對土體產生擾動;
③土體受剪切擾動能量的積累,足以使土體發生液化。由於竄孔對成樁質量的影響,施工中採取的預控措施:
a.採取隔樁、隔排跳打方法;
b.設計人員根據工程實際情況,採用樁距較大的設計方案,避免打樁的剪切擾動;
c.減少在竄孔區域的打樁推進排數,減少對已打樁擾動能量的積累;
d.合理提高鑽頭鑽進速度。
(3)樁頭空芯。主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鑽機鑽孔時,管內充滿空氣,泵送混凝土時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內空氣排出,就會導致樁體存氣,形成空芯。為避免樁頭空芯,施工中應經常檢查排氣閥的工作狀態,發現堵塞及時清洗。
(4)樁端不飽滿。這主要是因為施工中為了方便閥門的打開,先提鑽後泵料所致。這種情況可能造成鑽頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況,施工中前、後台工人應密切配合,保證提鑽和泵料的一致性。
(5)加強施工過程中的監測。在施工過程中,應加強監測,及時發現問題,以便針對性地採取有效措施,有效控製成樁質量,重點應做好以下幾方面的監測:
①施工場地標高觀測。施工前要測量場地的標高,並注意測點應有足夠的數量和代表性。打樁過程中則要隨時測量地面是否發生降起。因為斷樁常和地表隆起相聯系。
②已打樁樁頂標高的觀測。施工過程中注意已打樁樁頂標高的變化,尤其要注意觀測樁距最小部位的樁。因為在打新樁時,量測已打樁樁頂的上升量,可估算樁徑縮小的數值,以判斷是否產生縮徑和竄孔。
③對有懷疑樁的處理。對樁頂上升量較大或懷疑發生質量問題的樁應開挖查看,並做出必要的處理。
F. 鑽孔灌注樁常見的質量問題
鑽孔灌注樁施工中常見質量問題及處理辦法一、鑽孔過程中出現的相關問題的處理
1.偏斜孔
鑽機安裝時,支撐不好、樁孔地質構造不均勻等因素引起鑽機整體或鑽頭在鑽孔過程中發生偏斜,導致出現偏斜孔。
1.1 鑽機傾斜造成
先移開鑽機,檢查鑽孔壁情況,如果鑽孔壁比較穩定,則應加固施工范圍內的地基或加大鑽機的支撐面積,然後,重新安裝鑽機恢復施工;鑽孔壁隨時有坍塌可能的,應將鑽孔回填至原地面,待地層靜置穩定後重新開始鑽孔。
1.2地質構造不均勻引起
先分析清楚岩層的走向,爾後採用適當的回填材料(回填材料一般為片石加黏土、純鹼、鋸末等組成的混合物)將鑽孔回填至計算確定的高程處,靜置一段時間後恢復施工。孔中心偏差小於20cm的,靜置1~2h後可以繼續鑽孔。孔中心偏差大於20cm的,應根據情況靜置2h甚至更長的時間待地層沉積穩定後恢復鑽孔施工。穿過傾斜岩層過程中,應採用自重較大的復合式牙輪鑽、沖擊鑽,以慢速鑽孔。
1.3護筒脫落
由於護筒背後回填質量不好受地面流水的浸泡等因素引起的護筒失去穩定、脫落。出現護筒脫落應立即停止鑽孔,盡快撤離鑽機,採用透水性較好、強度較高的填料回填孔位,至少穩定一周之後方可重新埋置護筒、開鑽。
由於地面流水引起的可先排除流水,在原地面上填一層黏土使地面乾燥、不滲漏,而後,重新安裝護筒(作好護筒背後填築)恢復鑽孔施工。
1.4卡鑽
鑽孔經過岩層分界面時相鄰岩層強度差別較大、操作中未及時根據地質情況調整鑽頭的行程等原因引起「卡鑽」現象。
1.4.1「探頭石」引起的卡鑽
可以適當往下放鑽頭,而後,強力快速往上提,使「探頭石」受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鑽頭。
1.4.2鑽頭穿過岩層突變處導致的卡鑽
優先採用水下爆破的方法進行處理。在整體岩層中此方法容易奏效,砂土地層中不宜採取此方法處理。
1.4.3機械故障導致的卡鑽
鑽頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鑽頭無法提升現象,應採取插入高壓水管置換泥漿的方法進行處理。
1.5縮孔
縮孔是在飽和性粘土、淤泥質黏土,特別是I L>1.0處於流塑性狀態的土層中出現的特有現象,其原因是此類地層含水高、塑性大,鑽頭經過後鑽孔壁回縮,從而導致鑽孔的直徑小於設計的樁直徑。
針對發生縮孔的原因,採取塊、卵石土回填,而後用重量較大的沖擊鑽沖擊,擠緊鑽孔孔壁的辦法處理;或者採用在導向器外側焊接一定數量的合金葉片進行旋轉清理的辦法。
1.6掉鑽
由於機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鑽頭落入孔底的現象通常稱「掉鑽」。發生「掉鑽」後,應及時採取恰當的方法實施打撈。
1.6.1鑽孔壁穩定的情況
直接用鑽機起吊「打撈器」入孔進行打撈。打撈前,先用「探針」探明鑽頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據。打撈設備和打撈操作方法必須保證在抓住鑽頭後盡量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的現象發生。
1.6.2鑽孔壁出現局部坍塌將鑽頭埋沒且大部分鑽孔壁處於穩定時
應先加大孔內泥漿的濃度,將旋轉鑽頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鑽孔壁,而後,採取「氣舉法」清除鑽頭上方的沉積土和淤泥,確認鑽頭已露出後再實施鑽頭的打撈工作。鑽孔壁隨時有繼續坍塌可能時,先在孔內安裝長鋼護筒、攪拌樁圍護或帷幕注漿等方法加固鑽孔壁,而後打撈鑽頭。
二、水下混凝土灌注過程中出現問題的對策
2.1封底失敗
由於首批混凝土數量過小、孔底的沉碴厚度大等原因導致首批混凝土灌注入孔後,未實現水下混凝土封底的現象稱為封底失敗。封底失敗後,應立即暫停灌注,及時對孔內已灌注的混凝土進行清理。
2.1.1地層穩定性較好
應採取導管內安裝高壓水管進行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈,重新請示監理檢查,符合規范要求後可以重新開始水下混凝土灌注。
2.1.2地層穩定性差或高壓清孔的方法不能奏效
應及時拆除導管、拔除鋼筋籠,將鑽機安裝到位,將未灌注混凝土部分鑽孔回填,待地層沉積穩定後用沖擊鑽清除已灌注的混凝土,達到孔底設計標高後,請示監理單位檢查合格後重新進行水下混凝土灌注。
G. 沉管灌注樁質量通病防治
1.瓶頸樁
瓶頸樁指灌注混凝土後的樁身局部直徑小於設計尺寸。
產生瓶頸樁的主要原因:在地下水位以下或飽和淤泥或淤泥質土中沉樁管時,土受壓擠,產生孔隙壓力,當拔出套管時,把部分樁體擠成縮頸。樁身間距過小,拔管速度過快,混凝土過於干硬或和易性差,也會造成瓶頸現象。
處理方法:施工時每次向樁管內盡量多裝混凝土,借自重抵消樁身所受的孔隙水壓力;樁間距過小,宜採用跳打法施工;拔管速度不得大於0.8~1.0m/min;拔管時可採用復打法或反插法;樁身混凝土採用和易性好的低流動性混凝土。
2.斷樁
斷樁指樁身局部殘缺夾有泥土,或樁身的某一部位混凝土坍塌,上部被土填充。
產生斷樁的原因:樁下部遇到軟弱土層,樁身混凝土強度未達初凝,即受到振動,振動對兩層土的波速不同,產生剪力將樁剪斷;拔管速度過快;樁中心距過近,打鄰樁時受擠壓斷裂等都是引起斷樁的原因。
處理方法:樁的中心距宜大於3.5倍樁徑;樁中心過近,採用跳打或控制時間法以減少對鄰樁的影響;已出現斷樁時,將斷樁拔去,將樁孔清理後,略增大樁截面面積或加上鐵箍連接,再重新灌注混凝土。
3.吊腳樁
吊腳樁指樁下部混凝土不密實或脫落,形成空腔。
產生吊腳樁的原因:樁尖活瓣受土壓實,抽管至一定高度才張開;混凝土干硬,和易性差,形成空隙;預制樁尖被打壞而擠入樁管內。
處理方法:採用「密振慢抽」方法,開始拔管50cm,將樁管反插幾下,然後再正常拔管;混凝土保持良好的和易性;嚴格檢查預制樁尖的強度和規格。
4.樁尖進水、進泥砂
這種現象是指套管活瓣處涌水或泥砂進入樁管內。主要發生在地下水位高或含水量大的淤泥和粉砂土層中。
產生樁尖進水、進泥砂的原因:地下涌水量大,水壓大;沉樁時間過長;樁尖活瓣縫隙大或樁尖被打壞。
處理方法:地下涌水量大時,樁管沉到地下水位時,應用0.5m高水泥砂漿封底,並再灌1m高混凝土,然後沉入;沉樁時間不要過長;將樁管拔出,修復改正樁尖縫隙後,用砂回填樁孔重打。