1 前言 2 地質(zhì)勘探資料和設計文件存在的問題 3 孔口高程及鉆孔深度的誤差 孔口高程的誤差主要有兩方面,一是由于地質(zhì)勘探完成后場地再次回填,計算孔口高程時疏忽引起的誤差。二是由于施工場地在施工過程中廢渣的堆積,地面不斷升高,孔口高程發(fā)生變化造成的誤差。其對策是認真校核原始水準點和各孔口的絕對高程,每根樁開孔前復測一次樁位孔口高程。 3.2 鉆孔深度的誤差 有些工程在場地回填平整前就進行工程地質(zhì)勘探,地面高程較低,當工程地質(zhì)勘探采用相對高程時,施工應把高程換算一致,避免出現(xiàn)鉆孔深度的誤差。另外,孔深測量應采用丈量鉆桿的方法,取鉆頭的2/3長度處作為孔底終孔界面,不宜采用測繩測定孔深。鉆孔的終孔標準應以樁端進入持力層深度為準,不宜以固定孔深的方式終孔。因此,鉆孔到達樁端持力層后應及時取樣鑒定,確定鉆孔是否進入樁端持力層。 4 孔徑誤差 5 鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求 6 鉆孔塌孔與縮徑 7 樁端持力層判別錯誤 8 孔底沉渣過厚或開灌前孔內(nèi)泥漿含砂量過大
鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動、無擠土,對周圍環(huán)境及鄰近建筑物影響小,能穿越各種復雜地層和形成較大的單樁承載力,適應各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物等優(yōu)點,在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應用,已成為一種重要的樁型。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,鉆孔灌注樁的樁長和樁徑不斷加大,單樁承載力也越來越高,同時,也使單柱單樁的設計成為可能。對于長樁、大樁,其施工難度大,易發(fā)生質(zhì)量事故。而單柱單樁的設計,對樁的質(zhì)量要求高,發(fā)生質(zhì)量事故后,加固處理難度大,且費用較高。因此,有必要對鉆孔灌注樁的常見質(zhì)量事故加以分析,找出質(zhì)量事故發(fā)生的原因,研究相應對策,盡可能防止質(zhì)量事故發(fā)生。
地質(zhì)勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗數(shù)量不足、土工取樣和土工試驗不規(guī)范、樁周摩阻力和樁端阻力不準等問題。設計文件主要存在對地質(zhì)勘探資料沒有認真消化、樁型選擇不當、峻工地面標高不清等問題。因此,在樁基礎開始施工前,應針對這些問題對地質(zhì)勘探資料和設計文件進行認真審查。另外,對樁基礎持力層厚度變化較大的場地,應適當加密地質(zhì)勘探孔,必要時進行補充勘探,防止樁端落在較薄的持力層上而發(fā)生樁端沖切破壞。場地有較厚的回填層和軟土層時,設計者應認真校核樁基是否存在負摩擦現(xiàn)象。
3.1 孔口高程的誤差
孔徑誤差主要是由于工人疏忽用錯其他規(guī)格的鉆頭,或因鉆頭陳舊,磨損后直徑偏小所致。對于樁徑800~1200mm的樁,鉆頭直徑比設計樁徑小30~50mm是合理的。每根樁開孔時,合同雙方的技術人員應驗證鉆頭規(guī)格,實行簽證手續(xù)。
造成鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求的主要原因如下:
(1)、場地平整度和密實度差,鉆機安裝不平整或鉆進過程發(fā)生不均勻沉降,導致鉆孔偏斜。
(2)、鉆桿彎曲、鉆桿接頭間隙太大,造成鉆孔偏斜。
(3)、鉆頭翼板磨損不一,鉆頭受力不均,造成鉆頭偏離方向。
(4)、鉆進遇軟硬土層交界面或傾斜巖面時,鉆壓過高使鉆頭受力不均,造成鉆頭偏離方向。
控制鉆孔垂直度的主要技術措施為:
(1)、壓實、平整施工場地。
(2)、安裝鉆機時應嚴格檢查鉆進的平整度和主動鉆桿的垂直度,鉆進過程應定時檢查主動鉆桿的垂直度,發(fā)現(xiàn)偏差應立即調(diào)整。
(3)、定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭,發(fā)現(xiàn)問題及時維修或更換。
(4)、在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進,應低速低鉆壓鉆進。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜,應及時回填粘土,沖平后再低速低鉆壓鉆進。
(5)、在復雜地層鉆進,必要時在鉆桿上加設扶整器。
鉆(沖)孔灌注樁的塌孔與縮徑從表面上看是兩個相反面,實際上產(chǎn)生的原因卻基本相同。主要是地層復雜、鉆進進尺過快、護壁泥漿性能差、成孔后放置時間過長沒有灌注砼等原因所造成。
鉆(沖)孔灌注樁穿過較厚的砂層、礫石層時,成孔速度應控制在2米/小時以內(nèi),泥漿性能主要控制其密度為1.3~1.4g/cm3、粘度為20~30s、含砂率≤6%,若孔內(nèi)自然造漿不能滿足以上要求時,可采用加粘土粉、燒堿、木質(zhì)素的方法,改善泥漿的性能,通過對泥漿的除砂處理,可控制泥漿的密度和含砂率。沒有特殊原因,鋼筋籠安裝后應立即灌注砼。
持力層判別是鉆孔樁成敗的關鍵,現(xiàn)場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層,判斷比較容易,可根據(jù)地質(zhì)資料的深度,結合現(xiàn)場取樣進行綜合判定。
對于樁端持力層為強風化巖或中風化巖的樁,判定巖層界面難度較大,可采用以地質(zhì)資料的深度為基礎,結合鉆機的受力、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進行綜合判定,必要時進行原位取芯驗證。
孔底沉渣過厚除清孔泥漿質(zhì)量差,清孔無法達到設計要求外,還有測量方法不當造成誤判。要準確測量孔底沉渣厚度,首先需準確測量樁的終孔深度,樁的終孔深度應采用丈量鉆桿長度的方法測定,取孔內(nèi)鉆桿長度+鉆頭長度,鉆頭長度取至鉆尖的2/3處。
在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔,有條件時應優(yōu)先采用泵吸反循環(huán)清孔。當采用正循環(huán)清孔時,前階段應采用高粘度濃漿清孔,并加大泥漿泵的流量,使砂石粒能順利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合設計要求后,應把孔內(nèi)泥漿密度降至1.1~1.2g/cm3。清孔整個過程應專人負責孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度,及時對孔內(nèi)泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進行分析,若出現(xiàn)清孔前期孔口泥漿含砂量過低,撈不到粗砂粒,或后期把孔內(nèi)泥漿密度降低后,孔底沉渣厚度增大較多。則說明前期清孔時泥漿的粘度和稠度偏小,砂粒懸浮在孔內(nèi)泥漿里,沒有真正達到清孔的目的,施工時應特別注意這種情況。