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。 
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