摘 要:隨著我國經濟建設的發展,公路工程已經到了一個全新發展的階段。在許多公路建設中,經常遇到在不良地質條件下采用大型樁基的工程。本文通過作者的實踐,歸納總結溶洞樁基施工過程經常出現的問題原因,并介紹相應的預防措施及治理方法。
關鍵詞:溶洞;樁基;事故缺陷;防治
中圖分類號:U445 文獻標識碼:C 文章編號:1008 - 3383 (2006) 11 - 0111 - 02
1 坍 孔
1.1 原因
(1) 提升、下落沖擊錐、鋼筋籠時碰撞孔壁;
(2) 護筒周圍未圍粘土填封緊密或護筒埋置太淺,使護筒底下孔壁坍塌;
(3) 泥漿相對密度偏小,護壁作用較差;
(4) 在松軟砂層或軟塑淤泥質土層中進鉆時,進尺太快,在孔壁上來不及形成泥膜;
(5) 孔內水位偏低,不足以平衡水頭壓力;
1. 6 地質條件差,淤泥質土,松軟砂層厚,造成孔壁坍塌。
1.2 預防措施
(1) 提升下落沖擊錐時應輕提慢放,使沖擊錐保持垂直狀態;
(2) 加工鋼筋籠時控制好尺寸,不應偏大與變形,在下鋼筋籠時保持鋼筋籠中軸線與孔中心吻合,且慢放;
(3) 護筒埋置要有足夠深度,一般宜高出地下水位1. 5～2. 0 m ,在周圍用粘土填封密實;
(4) 應根據不同土層采用不同的泥漿比重,必要時加入一定水泥,使其滲透入孔壁內凝固,加強孔壁的防護;
(5) 鉆進過程中要及時補充新鮮泥漿,一般應使孔內水位高出孔外水位1 m 以上;
(6) 通過溶洞時,沖程應控制在1 m 以內,不宜過大。
1.3 治理方法
首先根據地質勘探資料,特別是了解溶洞體積大小及走向,同時把同一墩臺相鄰樁位地質勘察資料結合起來一起分析,提前做好各項準備,如片石、粘土、鋼護筒等,具體處理措施如下:
(1) 深度在1. 5 m 以內,采用向孔內投入粘土加片石的辦法,由鉆機的沖錘以0. 5 m 的沖程將片石和粘土向溶洞填充積壓;
(2) 深度在1. 5～3. 0 m 以內且溶洞體積不大,無相互穿通時,采用向孔內灌注C20水下素混凝土的辦法進行封堵,待混凝土強度達80 %后再繼續小沖程沖進;
(3) 深度大于3 m 且溶洞體積很大,且有可能串通時,則采用下鋼護筒的辦法,鋼護筒壁厚應大于1cm ,內徑略大于樁徑。
2 沖孔偏斜
2.1 原因
(1) 鉆架底安置不平穩,或地基產生不均勻沉陷;
(2) 鉆錐磨損,補焊不均勻,或鉆頭轉向裝置失靈導致沖程偏向一側;
(3) 在傾斜軟硬地層交界處鉆孔,鉆頭不均勻阻力;
(4) 鉆進中遇到孤石,將鉆錐擠離鉆孔中心線。
2.2 預防措施
(1) 安裝鉆機時,要使底座水平,鉆架垂直地面,沖錐吊繩與護筒的中心同在一條垂直線上,并經常校核;
(2) 經常檢修鉆孔設備,及時修復失靈的轉向裝置;
(3) 在傾斜的軟硬地層交界處鉆孔時,要控制進尺,低速鉆進;
(4) 受損的鉆錐補焊時應注意鉆錐重心與形心保持在同一直線上。
2.3 治理方法
(1) 發現孤石后,回填片石,用沖擊錐打掉;
(2) 在傾斜巖面上回填約50 cm 厚的片石,然后沖擊成孔;
(3) 向孔中灌注混凝土或混凝土加短筋與傾斜巖面上相平,待混凝土強度達到80 %以上后小沖程沖進。
3 梅花孔
3.1 原因
(1) 沖孔時轉向環失靈,沖擊錐不能自由轉動,總在一個方向上直下沖擊;
(2) 泥漿太稠,阻力達大,鉆頭轉動困難;
(3) 提錐太低,沖擊錐來不及轉換方向與角度便又被落下,致使鉆錐很難改變沖擊位置;
(4) 遇到孤石,造成局部孔壁凸,成孔不圓。
3.2 預防措施
(1) 應經常檢查轉向裝置的靈活性,及時修理或更換失靈的轉向裝置;
(2) 選用適當的粘度及相對密度的泥漿,并適時掏渣;
(3) 用低沖程時,每沖擊一段后換用高一些的沖程沖擊,交替沖擊修整孔形。
3.3 治理方法
出現梅花孔后,可用片石或貧混凝土或貧混凝土加短筋回填鉆孔,重新沖擊。
4 鋼筋上浮
4.1 原因
(1) 當混凝土上升到接近鋼筋籠底部時,澆筑速度過快;
(2) 鋼筋籠未采取固定措施;
(3) 灌注混凝土導管提升過程擺動大,導管接頭法蘭鉤掛鋼筋籠;
4.2 預防措施
(1) 當導管底口位于鋼筋籠底部3 m ,至高于鋼筋籠底1 m 之間,且混凝土表面在鋼筋籠底部上下1 m 之間時,應放慢混凝土灌注速度,樁長在50 m以內時,對于ф120 樁最大灌注速度為0. 55 m3Pmin為宜,對ф150 樁最大灌注速度為1. 0 m3Pmin 為宜;
(2) 鋼筋籠上端焊固在護筒上;
(3) 于護筒頂設置導管提升導向定位框架,使導管提升過程中擺動控制在孔中心合理范圍內;
(4) 在設計允許范圍內適當減小鋼筋籠下端箍筋數量。
5 卡 管
5.1 原因
(1) 軟球直徑過大,球與管內摩阻力過大;
(2) 混凝土中夾有大塊異物,卡住導管內壁;
(3) 機械發生故障或其他原因使混凝土在導管內停留過長或灌注時間持續過長,最初灌注混凝土已初凝;
5.2 預防措施
(1) 新鮮混凝土軟球直徑宜稍大于導管內徑即可;
(2) 混凝土運輸車在使用前后應進行清理干凈;
(3) 于漏斗頸口上端設置過濾網;
(4) 灌注前應仔細檢修灌注機械,并準備備用機械,同時加速混凝土灌注速度,必要時在混凝土摻入緩凝劑。
5.3 治理方法
(1) 用長桿沖搗管內混凝土,使隔水栓下落,若仍不能下落時,須將導管連同其內混凝土提出鉆孔(注意勿使導管內混凝土落入井孔,若混凝土拌和物落入井孔,須清除) 進行清理修整,重新吊裝導管,重新灌注混凝土;
(2) 若孔內首批混凝土已初凝,導管內又堵塞有混凝土時,應將導管拔出,提出鋼筋籠,重新鉆孔成樁。
