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淺談鉆孔灌注樁水下砼灌注
論文關鍵詞:鉆孔灌注樁;水下砼灌注;水下砼性能指標
論文摘要:文章對影響鉆孔灌注樁水下砼灌注中的砼的性能指標、泥漿性能指標、導管及隔水塞等問題進行了探討,并根據(jù)實際施工經(jīng)驗提出砼、泥漿的合適控制指標,總結(jié)了對灌注前的準備、初期灌注、中期灌注、后期灌注的合理有效的控制措施,以確保水下砼灌注的質(zhì)量。
鉆孔灌注樁因具有承載力高、可以穿越軟硬巖層及施工方便等優(yōu)點,在我國沿海地區(qū)地基基礎工程中被廣泛使用。其中水下砼灌注是鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量控制中的關鍵工序,若施工措施不當就會造成樁缺陷,甚至產(chǎn)生報廢樁,從而給施工單位造成重大損失,因此,在水下砼灌注中運用合理的施工控制措施以確保工程質(zhì)量顯得十分重要。
一、水下砼性能指標的控制
灌注樁砼有其本身的特殊性,要求砼在灌注中具有較好的流動性、和易性,因此需要控制好砼的性能指標。
1.砼原材料。細骨料宜選用中粗砂;粗骨料優(yōu)先選用卵石,其含泥量應小于2%,以確保砼和易性、流動性,防止堵管現(xiàn)象。
2.混凝土的初凝時間。砼初凝時間應大于樁的砼灌注時間,一般砼初凝時間僅3~5小時,只能滿足淺孔小樁徑灌注要求,深樁灌注時間約為5~7小時。因此用于鉆孔灌注樁的水下砼應摻加外加劑,使砼的初凝時間大于8小時,所摻加的外加劑不僅要具有緩凝作用,還應具有減水、改善和易性及節(jié)省水泥等材料作用。
3.坍落度控制。在實際施工中坍落度控制在200~220mm較好,這樣的砼具有良好流動性。在鉆孔灌注樁水下砼灌注中發(fā)生堵管等問題往往砼的坍落度、初凝時間等性能指標有關,所以必須嚴把砼質(zhì)量關。除了控制好砼質(zhì)量外,在水下砼的灌注過程中還要注意其他方面的控制。
二、水下砼的灌注
1.灌注前的準備。(1)孔內(nèi)泥漿性能指標的控制:砼灌注前應調(diào)控好泥漿性能指標,根據(jù)施工經(jīng)驗泥漿比重控制為1.10~1.25、含砂率小于等于8%、粘度小于等于28s。因為泥漿比重過小,泥漿護壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用,如果泥漿的比重過大、過稠會降低泥漿流動性,增加澆注砼的阻力,使的置換砼產(chǎn)生困難,從而影響成樁的質(zhì)量。(2)灌漿導管的選擇:灌漿導管的選擇應根據(jù)樁孔的深度、鋼筋籠的設計直徑及導管的活動范圍等因素來綜合考慮,選擇合適導管直徑。一般大直徑導管可以縮短砼灌注時間。導管每節(jié)長度可視工藝要求、樁深來確定,一般為0.5m、1.0m、2.0m,底管長度不小于4m。導管之間的連接采用高強螺栓,在使用前應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6~1.0MPa,使用時將導管內(nèi)壁雜物清除,并檢驗防水膠墊是否完好、有無老化現(xiàn)象,對導管進行量長度、編號,確保導管連接可靠、使用有序、易于裝卸及良好的密封性。(3)設置隔水栓塞:隔水栓塞的選擇直接影響砼的初期灌注。所選用的隔水栓直徑應與導管內(nèi)徑相配,同時具有良好的隔水性能,保證順利排出。隔水栓塞一般有預制砼圓柱塞、球膽及橡膠栓塞,球膽栓塞采用籃球或排球膽。在實際施工中,一般選用球膽栓塞,因為砼活塞極易因?qū)Ч芗毼⒆冃味ㄋ涝趯Ч軆?nèi),易造成砼灌注的困難,而球膽栓塞卻具有良好的彈性、隔水性、可多次重復使用及排出順利等優(yōu)點。
2.初期灌注。導管底端距孔底高度可根據(jù)樁徑大小、隔水栓塞大小加以確定,一般控制在30~50cm,樁徑小時取大值。漏斗內(nèi)砼的初灌注量必須滿足初灌時導管底部一次性埋入砼中1.0~1.5m。初灌量過小會造成脫管現(xiàn)象、底管口砼離析,造成斷樁等事故,影響成樁質(zhì)量。開始灌注時盡量準備足夠的砼,砼下降產(chǎn)生的巨大沖擊力可將孔底泥漿泛起,從而帶動孔底沉渣返出,減少樁底沉渣厚度,提高樁的承載力。因為根據(jù)巖土有關理論說明:孔底的沉渣厚度少許的減少,則樁承載力將大幅度的增加。在灌首批砼之前先在料斗內(nèi)放入0.1~0.3m3與砼標號的水泥砂漿,然后再放入砼,水泥砂漿起潤滑導管作用。在首批砼順利下滑至孔底后,立即檢測導管內(nèi)外的砼高度,檢查導管是否埋入砼中,合格后應繼續(xù)向漏斗加入砼,轉(zhuǎn)入中期灌注,要確保砼灌注的連續(xù)作業(yè),使砼和泥漿一直保持流動狀態(tài)。
3.中期灌注。在中期灌注過程中,應勻速向漏斗內(nèi)灌注砼,若突然灌注大量的砼,導管內(nèi)空氣將不能立即排出,會導致堵管。在灌注時需適當提升串動導管,串動導管時嚴禁碰撞鋼筋籠,以防鋼筋籠有上浮或下沉。串動導管作用:有利于后續(xù)砼的灌注。因為砼在導管內(nèi)停留時間長,骨料滯留在導管中,使砼與管壁摩擦阻力增強,其流動性將變差,易造成上部砼下落困難,從而發(fā)生堵管;有利于提高砼密實度,保證成樁質(zhì)量。串動導管可將砼擠入樁周圍孔壁中,起到提高樁側(cè)阻力的作用,另外也加大了砼與鋼筋籠的握裹力。
在灌注中若發(fā)生堵管,在埋管深度不大時,可采用適當增加導管的上下串動高度及速度,使管內(nèi)砼受力排出。如無效,可用大錘錘擊導管或用鋼管插入管內(nèi)上下串動,仍無效應提出導管做事故處理,并做好記錄備案。
在灌注過程中要及時拆卸導管。因為若導管埋深過大,將導致已灌注砼流動性降低,導管外砼對導管內(nèi)砼的負壓力增高,灌注超壓力降低,使砼在導管內(nèi)不易下落,若埋管過淺易造成斷樁。據(jù)實際經(jīng)驗導管插入砼面深度以5.0~6.0m為宜,導管串動幅度以1.0m左右為宜。在灌注過程中,應經(jīng)常用測錘探測砼面的上升高度,以正確判斷砼的埋管深度,從而準確拆卸相應長度的導管,保持導管的合理埋深,以降低導管外砼對導管內(nèi)砼的負壓力,提高其超壓力,使砼在導管內(nèi)順利排出。拆卸導管時應盡量縮短作業(yè)時間及砼在導管內(nèi)的停留時間,以防堵管。拆卸下的導管應立即清洗干凈。
4.后期灌注。在灌注砼的后期,由于導管內(nèi)砼柱高度減少,超壓力降低,而導管外泥漿的稠度、比重卻增大,容易出現(xiàn)砼上升困難,因為砼必須以大大超過泥漿的反作用壓力才能將孔內(nèi)的泥漿擠壓出孔口,在實際施工時,可采取在孔內(nèi)加水稀釋泥漿或人工扒撥部分沉淀物等方法,使砼灌注順利。要控制好最后一次砼灌注量,避免浪費砼材料。砼超灌高度應符合設計要求,確保鑿除浮漿后樁頂砼達到設計強度,實際施工可制作簡易打撈工具撈取砼樣以控制好砼超過高度,為防止樁頂空心,在灌注結(jié)束后,導管拔出砼之前應串動導管,幅度不超過50cm,并且導管提升速度要慢。
在鉆孔灌注樁水下砼灌注時,要合理控制好灌注速度,確保砼灌注時間不超過砼的初凝時間,這對于保證樁的灌注質(zhì)量十分重要。只要工程技術(shù)人員在實際施工中做好準備,不斷總結(jié)經(jīng)驗,加強對砼灌注的各環(huán)節(jié)的科學管理及控制,就可確保鉆孔灌注樁水下砼的質(zhì)量。
參考文獻
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