探討地下工程施工的主要技術問題(2)
發布時間：2010-01-14 共1頁
㈡鉆孔灌注樁：
★樁底地基承載力不足
原因：樁端沒有支承在持力層上面。
防治措施：這種情況一般出現在復雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗，如不能孔孔取芯，要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況(一般鉆進至微風化巖時，鉆頭不蹩鉆，主動鉆桿振動不很厲害，鉆進聲音感覺較好)、工程地質資料進行綜合考慮。
★縮徑(孔徑小于設計孔徑)
原因：塑性土膨脹。
防治措施：成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹，如出現縮徑，采用上下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。
★樁底沉渣量過大
原因：檢查不夠認真，清孔不干凈或沒有進行二次清孔。
防治措施：
1、認真檢查，采用正確的測繩與測錘;
2、一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥漿性能，延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規范要求，應進行二次清孔。二次清孔可利用導管進行，準備一個清孔接頭，一頭可接導管，一頭接膠管，在導管下完后，提離孔底0.4m，在膠管上接上泥漿泵直接進行泥漿循環。二次清孔優點：及時有效保證樁底干凈。
★鋼筋籠上浮
原因：1、當混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時提升導管，導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時，由于澆注的砼自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上浮;
2、由于砼灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層砼因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，砼與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。
防治措施：
1、灌注砼過程中，應隨時掌握砼澆注標高及導管埋深，當砼埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上;
2、當發現鋼筋籠開始上浮時，應立即停止澆注，并準確計算導管埋深和已澆砼標高，提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消除。
筆者在參加福州火電廠化學處理房樁基工程施工時，其中18號樁鋼筋籠就出現上浮現象，是因為攪拌機操作者與灌注平臺卷揚機的操作工人，在這根樁灌注時臨時換人，兩個主要崗位的工人操作不熟練，所拌的砼和易性差，提管的卷揚機不靈活，出現第一斗剪球時，砼下不去經反復活動敲擊導管，砼才下注，又注了好幾斗，就發現在灌注中鋼筋籠自然上升，將導管上提離孔底合適高度，鋼筋籠才徹底止住上浮。
★斷樁與夾泥層
原因：
1、泥漿過稠，增加了澆注砼的阻力，如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，因此，在施工中經常發生導管堵塞、流動不暢等現象，有時甚至灌滿導管還是不行，最后只好提取導管上下振擊，由于導管內儲存大量砼，一旦流出其勢甚猛，在砼流出導管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內，造成夾泥層;
2、灌注砼過程中，因導管漏水或導管提漏而二次下球也是造成夾泥層和斷樁的原因。導管提漏有兩種原因：a.當導管堵塞時，一般采用上下振擊法，使混凝土強行流出，但如此時導管埋深很少，極易提漏。b.因泥漿過稠，如果估算或測砼面難，在測量導管埋深時，對砼澆注高度判斷錯誤，而在卸管時多提，使導管提離砼面，也就產生提漏，引起斷樁;
3、灌注時間過長，而上部砼已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增長，泥漿中殘渣將不斷沉淀，從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注極為困難，造成堵管與導管拔不上來，引發斷樁事故;
4、導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔上后砼不能及時沖填，造成泥漿填入。
防治方法：
1、認真做好清孔，防止孔壁坍塌;
2、盡可能提高混凝土澆注速度：a.開始澆砼時盡量積累大量砼，產生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。B.快速連續澆注，使砼和泥漿一直保持流動狀態，可防導管堵塞;
3、提升導管要準確可靠，灌注砼過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規程;
4、灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷，發現問題要及時更換。
三、砼灌注樁質量判定之探討
㈠人孔挖孔樁強風巖承載力的判定
如果端承樁荷載要求較小(小于1000kPa)，而且地層是由強風化逐漸變到中、微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力;但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性，這一層的承載力在報告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標準取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗作對比，又因為工程勘察時，取土的樣不全面。作為質監部門，有條件的話要盡量做荷載試驗作對比，對于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關經驗知識來鑒定。例如永安市交易市場挖孔樁基礎按地質勘察報告中所提供的強風化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后筆者下孔觀察，發現巖石已風化至巖石結構徹底破壞，但呈堅硬狀態的風化層中含有50%以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達1000KPa以上。
㈡中微風化巖承載力判定。
影響樁底承載力的因素有：結構情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強度。
一般承載力的判定方法是依據巖樣的單軸抗壓強度乘以回歸系數，換算成巖石單軸飽和抗壓強度標準值。
f=yfrk
式中f──巖石地基承載力的設計值(kPa);
y──折減系數;
frk──巖石飽和單軸抗壓強度標準值(kPa)。
上述的式子是規范中判定地基承載力的公式，該公式只反映所取巖樣水化能力與單軸飽和抗壓強度，在單軸抗壓強度相同的情況下，由于巖石圍巖壓力阻礙了樁底巖石的破壞，因此樁嵌入巖石的長度越長，樁底地基承載力越高;在巖石段，對于人工挖孔樁，樁周摩擦阻力非常大，使得巖石對樁的承載力大增強;當然構造上的問題影響更大。
在樁基基底驗收時，樁承載力的判定：
對于人工挖孔樁
應檢查巖石的構造情況。如果巖石裂隙發育較少，巖石完整性好，樁承載力可以取高值;反之取低值。同時還應檢查巖層下面有沒有夾層，發現巖石夾層方法：
1、參考地質勘察報告;
2、用錘擊孔底巖石，如聲脆亮，則沒夾層或夾層下臥很深;
3、在孔底邊巖石層面高位下方，用工具挖小洞探明，如層面高位處下方有軟層，根據巖石走向，說明有下臥軟夾層。
如發現巖石下臥軟夾層，施工時應挖除軟夾層。
永安市紡織廠劍桿車間挖孔樁工程9C樁，筆者下孔檢驗，樁孔已挖入巖石0.6m，但發現巖層很薄，且夾有4～10cm厚薄不一的風化物軟土，該樁底設計承載力2000kPa，筆者要求再往下挖，再進入0.8m左右，后入孔檢查，發現風化物夾層已趨尖滅，并考慮到進入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達400kPa，因此該樁如混凝土沒有太大缺陷，即使下面有軟夾層也屬封閉體，該樁巖石承載力可達2000kPa以上(巖石單軸抗壓強度標準值達8000kPa)。
而該工程的1A樁，可能是處于構造斷裂帶上，該孔已嵌入巖層7.5m，可巖石的地基承載力按公式計算只達1500kPa，滿足不了設計地基承載力2000KPa的要求，鑒于該孔已挖入巖石7.5m，考慮巖石圍壓作用與樁周摩擦阻力，只要求作適量孔底擴大，仍判定該樁地基承載力符合設計要求。
鉆孔灌注樁基底承載力判定。
巖石構造只能參照工程地質勘察報告，與鉆進情況(如鉆進基巖時，鉆桿不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發育)
