浅述混凝土灌注桩基础缺陷及防治措施

邹世龙,刘艳凤

(1.哈尔滨市公路工程质量监督站;2.黑龙江东绥高速公路有限责任公司)

1 人工挖孔桩

桩身混凝土强度不足。

原因:混凝土遭受孔内水的危害,引起砂浆稀释,砂石下沉,严重破坏混凝土的强度。

防治措施:(1)对于孔内有地下水,水位低、水量小的桩孔,在浇捣时把混凝土拌均,水抽干,可以采用串筒迅速浇捣,但是在水位以下部分,必须调整混凝土配合比,适当减少用水量并增加水泥用量等;(2)对于水位高、出水量大的桩孔,在水位下必须采用水下混凝土配合比与导管灌注法灌注,在水位之上,为了避免水下导管灌注通病──桩身上部混凝土强度低,则可采用简单串筒浇捣,但是水必须抽干,泥浆、浮浆要清除干净,两种不同方法施工的交接层,用插捣器穿过反复插捣。既确保了质量,又不影响施工进度,经动测检验,所有桩的混凝土质量都很好。

2 钻孔灌注桩

桩底地基承载力不足。

原因:桩端没有支承在持力层上面。

防治措施:这种情况一般出现在复杂地层,这种地层一般最好取芯检验,如不能孔孔取芯,要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况(一般钻进至微风化岩时,钻头不蹩钻,主动钻杆振动不很厉害,钻进声音感觉较好)、工程地质资料进行综合考虑。

3 缩径(孔径小于设计孔径)

原因:塑性土膨胀。

防治措施:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

4 桩底沉渣量过大

原因:检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。

防治措施:(1)认真检查,采用正确的测绳与测锤;(2)一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底 0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。

5 钢筋笼上浮

原因:(1)当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有 1m左右的距离时,由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮;(2)由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。

防治措施:(1)灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端 2～3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上;(2)当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇筑,并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。

6 断桩与夹泥层

原因:(1)泥浆过稠,增加了浇注混凝土的阻力,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量混凝土,一旦流出其势甚猛,在混凝土流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层;(2)灌注混凝土过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因:①当导管堵塞时,一般采用上下振击法,使混凝土强行流出,但如此时导管埋深很少,极易提漏。②因泥浆过稠,如果估算或测混凝土面难,在测量导管埋深时,对混凝土浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离混凝土面,也就产生提漏,引起断桩;(3)灌注时间过长,而上部混凝土已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物,造成混凝土灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故;(4)导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后混凝土不能及时冲填,造成泥浆填入。

防治方法:(1)认真做好清孔,防止孔壁坍塌;(2)尽可能提高混凝土浇注速度:①开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。②快速连续浇筑,使混凝土和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞;(3)提升导管要准确可靠,灌注混凝土过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程;(4)灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。