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《混凝土》2014年第六期
螺旋擠土灌注樁頂混凝土冒水泡現象的原因分析及防治措施 丁吉臣;丁鵬超;趙倩;155-156
【作者】丁吉臣； 丁鵬超；趙倩；
【機構】威海建設集團股份有限公司；
【摘要】螺旋擠土灌注樁在當前樁基礎施工中廣泛應用,其成孔及灌注過程多數情況下是在水位以下進行的,由於混凝土凝結過程中,水、氣、土等存在壓力平衡的時效性,施工過程無法直接觀察,比較容易出現樁身縮頸、樁頂冒水泡、混凝土強度不足等質量問題。 更多還原
【關鍵詞】 混凝土樁頂冒水泡； 原因分析； 防治措施；
引言
建築規模的日益擴大對基礎工程的承載力提出了更高的要求，螺旋擠土灌注樁具有施工簡單、速度快、承載力大等優點已被廣泛用於高層建築、橋樑等基礎中，因樁基礎施工工期較短，地質條件複雜，不能及早的發現樁身混凝土質量問題，由於施工過程中樁頂混凝土冒水泡的原因，導致部分樁頂縮頸、蜂窩麻面、使樁身承載能力下降，因此，本文針對該問題進行了分析，找出原因並研究和探索防治措施，進行了探討。
一、樁頂冒水泡的原因分析
1、水下混凝土灌注過程中，混凝土進入導管速度過快，過猛，排氣不充分，部分空氣悶在導管內混凝土中，在樁身內形成高壓氣包，其自身浮力或導管起拔等外力的作用下，在混凝土內不斷上升，並攜帶部分遺留在氣包的水往上冒。
2、水下混凝土灌注和鋼筋籠反插過程中，導管和傳力杆提升過快，沿導管或導杆周邊出現漿體集中通道，隨混凝土骨料自重下沉的自密實過程，多餘的漿體隨集中通道上返，使得樁頭冒漿冒水。
3、混凝土配合比當中石子粒徑大於20mm，級配不合理，坍落度超過220mm，膠凝材料用量少於300㎏/m3，混凝土處於離析狀態。
加上不透水地層的影響，多餘的水分擴散不到周邊地層，向樁頂冒水泡。
4、對於擠土工藝而言，在透水、透氣性差的地層成孔過程中，隨鑽具擠壓，易形成孔隙壓力水，混凝土灌注後，壓力、水氣、樁周圍土壓回彈，與混凝土的自重相互平衡過程中，會導致水氣沿樁體上升。
5、鑽桿提升的速度太快，大於1～2.5m／min的上提速度旋轉上提，並沒有與混凝土泵送量相匹配。
6、泵管佈置不合理，管路太長，彎管太多，使輸送泵的出口壓力減小，或混凝土的泵送不連續，發生了間斷的現象存在，使導管內產生氣包。
7、地質資料相關數據掌握不全，澆築混凝土時未有應對措施，澆築混凝土時相互配合不當，如：提鑽速度與混凝土澆築速度不匹配。
以下為施工現場螺旋擠土灌注樁頂混凝土冒水泡圖：
二、防治措施
1、調垂直鑽桿，檢查出漿口的閥門是否正常，關好閥門。
2、混凝土泵送符合《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T 10-2011）的有關規定，泵送是重要環節，施工時必須經常檢查。
3、混凝土配合比當中粗骨料最大粒徑5-20mm，針片狀顆粒含量不宜大於10%，嚴格控制坍落度，180-220mm。
砂率宜為35％～45％，膠凝材料用量不宜小於300kg／ｍ３。
4、螺旋擠土灌注樁施工記錄中應詳細記錄每根樁的：樁號、樁徑、樁長、下鑽時間、提鑽時間、混凝土泵送量、收鑽時電流。
5、下鑽時動力電流的大小反映了土體對鑽具產生的摩阻力，因此能表明該施工地段每一層的實質情況，這些數據應記錄、保留，為柱身質量提供信息。
6、在提鑽的同時，採用混凝土泵將拌制好的混凝土或砂漿泵送入樁管內，邊泵壓邊提鑽至地面後停機。
7、保持鑽桿頂端氣閥開啟自如，防止混凝土中積氣，造成樁頂混凝土含氣泡。
8、灌注管路避免過大變徑和彎折，儘量減少彎管，使輸送泵的出口壓力增大，確保混凝土泵送連續，使導管內不產生氣包，每次拆卸導管都必須清洗乾淨，加強施工管理，保證前後的配合緊密，及時發現和解決問題。
9、成樁過程中，嚴禁間歇式泵料，可採取配備儲料罐等措施，避免中途停機，尤其要避免在沙土和黏土層內停機。
10、嚴禁先拔管後泵料，適當放慢提鑽速度，應保持在1～2.5m／min的上提速度旋轉上提，並須與混凝土泵送量相匹配。當鑽尖距地表1.5米左右時可以停止混凝土壓灌，並由鑽具的混凝土芯管中剩餘混凝土繼續進行樁孔灌注，樁頂混凝土超灌高度不宜小於300mm。
11、採取加大混凝土泵量的措施，保證鑽桿內在0.1m3以上的泵料，且鑽桿孔內混合料高度始終高於鑽桿底出料口。
結論：
(1)由於工程地質條件的限制，應根據工程的不同特點、不同的地質條件、不同的樁基位置、不同的混凝土配合比及骨料含量等因素決定，因此在樁基礎施工中，應詳細分析地質報告中的條件，嚴格控制樁基礎施工工藝，及混凝土泵送施工技術規程，在施工過程中應多試驗、多積累施工經驗，找出相應的原因，制定相應的控制措施，從而減少樁頂冒水泡的事故發生。
(2)從小應變或抽芯，觀察樁身質量及產生原因、部位、與地質條件、施工工藝、操作要點等。更加細緻的對照，以便查找原因增加補救措施，解決混凝土強度不足等質量問題，樁基工程均應嚴格按照相應的技術規程施工，確保樁身混凝土質量，達到設計要求。
參考文獻：
[1] 螺旋擠土灌注樁技術規程，DBJ14-091-2012，山東省住房和城鄉建設廳，2013-02-01.
[2] 混凝土泵送施工技術規程，JGJ/T10-2011,中國建築工業出版社，2012-3-1.
[3] 普通混凝土配合比設計規程，JGJ55-2011,中國建築工業出版社，2011-12-01
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