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提高鉆孔灌注樁樁頂混凝土強度的控制措施論文
導(dǎo)讀：鉆孔灌注樁在多、高層建筑深基礎(chǔ)工程中廣泛的采用，但因施工的工藝復(fù)雜，施工質(zhì)量難以保證，尤其是水下鉆孔灌注樁樁頂?shù)幕炷翉姸炔蛔闶潜容^普遍的質(zhì)量問題。目前一般都是人工鑿去上部浮層后重新灌注混凝土接樁，這不僅造成材料浪費，而且影響后續(xù)工程的施工，故研究解決樁頂混凝土強度不足的問題具有重要現(xiàn)實意義。樁頂混凝土強度不足為發(fā)生在水下鉆孔灌注樁工程中，尤其是軟土區(qū)。1.3不穩(wěn)定地層，導(dǎo)管提動速度快，不穩(wěn)定地層護壁措施不當(dāng)生成孔壁坍塌，提動導(dǎo)管時幅度過大，速度過快，這種抽吸作用會將孔壁坍塌物帶至樁自上部，但表層的混凝土流動性差，以導(dǎo)管中被強行壓入樁身混凝土中的空氣又不易溢出造成樁身上的部混凝土硫松，強度不足。
關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁，混凝土，強度，措施
導(dǎo)言
鉆孔灌注樁在多、高層建筑深基礎(chǔ)工程中廣泛的采用，但因施工的工藝復(fù)雜，施工質(zhì)量難以保證，尤其是水下鉆孔灌注樁樁頂?shù)幕炷翉姸炔蛔闶潜容^普遍的質(zhì)量問題。統(tǒng)計資料表明，水下鉆孔灌注樁的缺陷有80％以上出現(xiàn)在距樁頂10m以內(nèi)的淺層。目前一般都是人工鑿去上部浮層后重新灌注混凝土接樁，這不僅造成材料浪費，而且影響后續(xù)工程的施工，故研究解決樁頂混凝土強度不足的問題具有重要現(xiàn)實意義。
1.鉆孔灌注樁樁頂混凝土強度不足的原因
樁頂混凝土強度不足為發(fā)生在水下鉆孔灌注樁工程中，尤其是軟土區(qū)。其原因與水下混凝土灌注的特點有關(guān)。
1.1超壓力小導(dǎo)致混凝土頂升困難，超壓力是指導(dǎo)管出口截面處導(dǎo)管內(nèi)混凝土拌合物樁的超壓力與導(dǎo)管外泥漿樁和混凝土拌合物靜壓之差，水下導(dǎo)管法灌注混凝土是導(dǎo)管內(nèi)混凝土的壓力灌注的，混凝土自身的重力壓突實。實踐證明，樁孔孔內(nèi)的沉渣難以徹底清除干凈，混凝土灌注前的樁孔內(nèi)存在不同厚度的沉渣。在灌注混凝土后與混凝土混合，形成浮在上層的疏松拌合物。另外由于灌注至樁頂將近結(jié)束時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱標(biāo)高減小，導(dǎo)致頂部灌注的混凝土所受的壓力降低，樁身上部混凝土與沉渣及泥漿混在一起，因而其強度自然不如中下部高。
1.2樁頂混凝土灌注量不足，由于精確測量混凝土面是一次非常困難的工作，尤其隨著高層建筑的發(fā)展其樁頂起來越深，沒有足夠的經(jīng)驗是難以控制樁頂混凝土灌注高度的，有些技術(shù)人員認(rèn)為混凝土灌注高度測不準(zhǔn)或嫌提管測量麻煩，減少測量次數(shù)或甚至不測。這在孔壁穩(wěn)定且混凝土數(shù)量準(zhǔn)確的情況下是可以的。但是在樁孔坍塌嚴(yán)重且混凝土數(shù)量又常不足時，造成樁夾混凝土、欠灌也就在所難免了。
1.3不穩(wěn)定地層，導(dǎo)管提動速度快，不穩(wěn)定地層護壁措施不當(dāng)生成孔壁坍塌，提動導(dǎo)管時幅度過大，速度過快，這種抽吸作用會將孔壁坍塌物帶至樁自上部，但表層的混凝土流動性差，以導(dǎo)管中被強行壓入樁身混凝土中的空氣又不易溢出造成樁身上的部混凝土硫松，強度不足。
1.4護筒埋設(shè)不當(dāng)?shù)羧肷喜刻�。成孔鉆進時，護筒下端未坐在較硬的土層或墩實，泥漿護壁性能差，在鉆具振動下護筒移位，提動導(dǎo)管時碰撞傾斜的護筒，使其下端坍塌物掉入混凝土上部，混凝土中夾泥，強度不足。論文檢測。有時我們看到鑿除的樁頭不是混凝土，而是泥漿頭水后的粘泥。
1.5導(dǎo)管埋設(shè)不當(dāng)。在混凝土灌注過程中，測量導(dǎo)管外混凝土面高度時需提起混凝土漏斗。樁深測量難以測準(zhǔn)，另外有些操作人員或技術(shù)人員嫌麻煩，往往不按要求測量。因此，導(dǎo)管的合理埋深就得不到有效控制，導(dǎo)管的埋深小時，超壓力也小，致使出現(xiàn)混凝土夾泥，離析等造成強度不足。
1.6隔水措施不當(dāng)。在水下混凝土灌注過程中，目前采用的隔水措施有剪塞法隔水，自由塞隔水，拔塞法隔水三種，實踐表明，用剪塞法時，混凝土與混漿在導(dǎo)管內(nèi)完全隔離，只是在壓漿完畢導(dǎo)管外面混凝土上部泥漿有輕微變色渾濁。用拔塞法時，一開始導(dǎo)管內(nèi)混凝土就與泥漿大量混合，變色渾濁。壓漿后，混凝土中的石子、砂子、水泥離散且有混漿嚴(yán)重污染，混凝土原配合也破壞，強度達不到設(shè)計要求。
2.控制措施
2.1控制漏斗高度和泥漿重度，提高混凝土超壓力。可采取以下2種措施提高混凝土超壓力，防止混凝土頂升困難。
�。�1）將灌漿漏斗提離孔口一定高度，使h1>Hn，以提高混凝土超壓力。
�。�2）將自來水管放人孔內(nèi)加清水稀釋泥漿，降低泥漿重度，以提高混凝土超壓力。
2.2按要求測定混凝土面高度，保證混凝土灌注數(shù)量。技術(shù)人員要按設(shè)計要求測定混凝土面上升高度，并不斷總結(jié)經(jīng)驗，與理論計算進行驗證。論文檢測�；炷撩娓叨葴y定次數(shù)一般不宜少于所用導(dǎo)管節(jié)數(shù)，每次提升導(dǎo)管前都應(yīng)測定一次導(dǎo)管內(nèi)外混凝土面高度，特殊情況下還應(yīng)增加測定次數(shù)，同時觀察返漿情況，測定數(shù)值應(yīng)繪制成管外混凝土—灌注量曲線，管內(nèi)混凝土—灌注量曲線和灌注導(dǎo)管提升曲線，以便于控制混凝土面高度。
2.3選擇合理的導(dǎo)管直徑，控制不穩(wěn)定地層拔管速度，導(dǎo)管直徑應(yīng)按樁徑和每小時需要通過的混凝土數(shù)量決定，不能用大直徑導(dǎo)管灌注小直徑樁，也不能用小直徑導(dǎo)管灌注大直徑樁，導(dǎo)管的最小直徑一般不宜小于200mm。導(dǎo)管直徑與樁徑的合理匹配見表1
表1導(dǎo)管直徑與樁徑的合理匹配
樁徑（mm） 600-1000 1000-1500 1500-1800 1800以上
導(dǎo)管直徑（mm） 200 230-255 289 300
在不穩(wěn)定地層，拔管速度要慢，以減小導(dǎo)管的抽吸作用，防止孔壁坍塌物落入混凝土中。尤其是在拔出最后一節(jié)長導(dǎo)管時，拔管速度更需放慢，以克服樁頂沉淀的濃泥漿擠入混凝土中形成泥心，造成混凝土強度不足。
2.4按要求埋設(shè)護筒。護筒基礎(chǔ)直徑應(yīng)比護筒外徑大800mm，護筒高出地面220mm，護筒安放后要垂直，并用交叉引線檢查，使其與樁位中心偏差小于50mm，護筒下部壓入不透水的粘土層，周圍填粘土分層結(jié)實，上部用鐵線對稱拉緊，以防下沉。
有承壓水或使用泵吸反循環(huán)鉆進時，護筒高度應(yīng)高于穩(wěn)定地下層2.0m，以保持孔壁穩(wěn)定和泵吸反循環(huán)鉆進的靜水壓力。護筒中心線與樁中心線偏差應(yīng)小于20mm，以防止護筒偏斜提升導(dǎo)管時碰撞孔壁掉入泥土。
2.5控制導(dǎo)管合理埋深，利用導(dǎo)管埋深控制導(dǎo)管內(nèi)混凝土超壓力與管外混凝土、泥漿阻力的比例，可防止混凝土面沖翻。不同樁徑推薦的樁頂部混凝土埋管深度見表2。當(dāng)灌注混凝土后孔內(nèi)不返漿，提動漏斗又不迅速順利通過時，拆拔導(dǎo)管。埋管深度以孔內(nèi)混凝土頂部均勻緩慢上升且泥漿無劇烈翻滾現(xiàn)象為宜，上部混凝土頂面應(yīng)采用多種手段測定，測繩應(yīng)用柔軟的繩索，不宜用鋼絲繩，為驗證上部混凝土面高度，還應(yīng)采用取樣盒取樣。
表2不同樁徑推薦的樁頂部混凝土埋管深度
樁徑（mm） 600-1000 1000-1500 1500-1800 1800以上
導(dǎo)管直徑（mm） 200 230-255 289 300
樁頂部混凝土埋深（mm） 0.8-1.0 1.0-1.1 1.1-1.2 1.2-1.3
2.6采用合理的隔水措施，根據(jù)各種隔水方法的優(yōu)缺點，一般采用剪塞法。其它無成熟經(jīng)驗的方法一般不宜采用。
2.7提高樁頂部混凝土強度等級。論文檢測。灌注至最后5.0m時，提高該部分混凝土的強度等級，同時利用導(dǎo)管施以振動密實，在樁上部靜壓力小的情況下確�；炷恋拿軐嵍�。實驗表明，設(shè)計強度等級C35的混凝土，樁頂頂部灌注C45的混凝土，其強度等級能達到與下部相同。
3.結(jié)論
經(jīng)過大量施工實踐表明，合理采用以上七種控制措施，均可有效避免鉆孔灌注樁樁頂混凝土強度不足現(xiàn)象發(fā)生，這不但保證了工程質(zhì)量，節(jié)約了材料，還縮短了工期。
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