摘要:灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工,具有施工速度快、挤土效应小、承载力大等优点。在施工过程中,容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣过厚、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题,且补救困难,不能完全通过事后检查来判断,必须加强施工准备、成孔、清孔、钢筋笼焊接吊放、水下灌注等施工全过程中各环节的质量监控,采取各种有效预防措施,才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。
关键词:混凝土;灌注桩;质量控制;措施
一、灌注桩施工工艺流程
灌注桩主要施工工艺流程为:平整场地→测定孔位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→终孔→第一次清孔→验孔合格后提钻(验孔合格后)→吊放钢筋笼→下导管→第二次清孔→水下混疑土灌注(验孔合格后)→起拔导管→成桩。
二、成孔过程中关键点质量控制
1.孔底成渣控制
由于泥浆性能不符合要求,影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度,泥浆过稀则携渣能力不够,过稠则孔壁会形成泥皮无形之中造成缩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定,如地下水位较高容易坍塌,泥浆比重、粘度可大些。一般比重以1.1~1.2、粘度为18~25s为宜,监理人员在验收时应严格测试泥浆比重及含砂率。根据钻杆和钻头或测绳来检查终孔深度;要严格检测钻杄和钻头或测绳长度的准确性,杜绝以超深来抵消孔底淤积现象。
2.孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是对地质情况不熟悉、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果差、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成。易造成埋、卡钻事故,应高度重视并采取相应措施予以解决。监理人员首先应认真审阅场地工程地质勘察报告,熟悉地质情况;其次必须严格要求施工单位按规定埋设钢护筒,保证孔口排水良好,下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜;垂直吊放、避免钢筋笼触碰孔壁。再者,可采用正循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌;最后,在不稳定地层中,换浆不要过早,可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后,要督促施工单位及时灌注混凝土,减少沉渣时间,以保证桩身质量。
3.灌注过程质量控制
(1)混凝土坍落度控制
混凝士的坍落度对成桩质量有直接影响,坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初疑时间长、润滑性好且有较好的触变性能,坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注连续性和密实性,一般坍落度应控制在18~22cm范围内。监理在混凝土进场后,应检查第一车混凝土塌落度,后续车次随时抽查,保证坍落度符合要求。
(2)导管埋深控制
导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量,必须予以严格控制。监理人员应要求施工单位在首灌时,料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1.0m以上的混凝土首灌量(一般1.2方),以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象,导致首灌失败;在浇注过程中,要经常探测混凝土液面实际标高、计算泥凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置,及时拆卸导管,保持导管合理埋深,严禁将导管拨出混凝土面,导管埋深一般应控制在2~6m,过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题,直接影响桩的质量。
(3)钢筋笼上浮控制
在混凝土灌注过程中,以下原因可引起钢筋笼上浮:①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛,将钢筋笼钩挂:②首灌时导管埋深过浅,灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时导管埋深过大,未及时拆卸导管:③混凝土质量差,对于易离析、坍落度损失大的混凝土,都易使钢筋笼上浮。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆监理人员可要求施工单位做好如下控制措施:①在钢筋笼上端加焊2根钢筋固定在施工平台上:②当混凝土上升至钢筋笼底部附近时,稍稍减缓混凝土的灌注速度,小步提升导管以保持较小的埋管深度,但注意导管埋入混凝土表面应不小于2m。
(4)桩头质量控制
有关规范规定当凿除桩顶浮浆层后,应保证设计的桩顶标高及桩身混疑土质量。在钻孔灌注桩施工中,要想保证桩头的质量,必须控制好最后一次灌注量,桩顶不得偏低,凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值,这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。在实际施工中,超灌量过大,造成浪费,超灌量不足,桩质量不能得到满足:根据浮浆层厚度及桩顶标高附近的工程地质情况,宜取0.5~1.0m的超灌高度。
三、混凝土灌注桩质量监理控制措施
1、提高施工工艺
混凝土灌注桩施工过程中,要严格控制灌注工艺操作,在施工过程中要随时掌握混凝土面的标高和导管进入混凝土地面以下的深度。通常情况下,导管进入混凝土地面以下在2到4米,不超过5米且不低于1米。在混凝土灌注桩的施工过程中严禁将导管的底端提到混凝土地面以上。浇筑过程中要抽动导管使混凝土面上升,抽动的过程中力度要适中,这样才能保证有次序的拔管和连续的灌注,同时提升的幅度不能过大,大幅度抽拔导管易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁的下坠和坍塌还有桩身夹泥。钻孔工艺中,为了防止钻孔偏斜,要先将场地夯实平整,使轨道的枕木均匀着地;安装钻机时保持转盘中心和钻架上起吊滑轮在同一轴线上,钻杆的位置偏差不超过30厘米。
2、减少沉渣量措施
混凝土灌注桩施工过程中造成渣沉量高的原因有以下4点:清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足导致沉渣难以浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,在等待灌注的时间会造成泥浆的再次积累。因此,针对此问题,采取的具体措施有在成孔后将钻头提高10到20厘米,保持慢速度进行空转,这样持续循环清孔大约30分钟。同时也要采用品质较好的泥浆,有助于控制泥浆的比重和粘度,切记过程中不能用清水置换。钢筋笼吊放时,保持钢筋笼的中心与桩的中心在同一直线上,有效减少碰撞孔壁的几率,同时可以采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼的速度,减少空孔时间,避免由于待灌时间过长而导致的泥浆积累,从而减少沉渣的产生。灌注混凝土时,保持导管底部至孔底的距离30到40厘米,同时要备有足够的混凝土,将导管一次性埋入混凝土面一下1.0米以上,再利用混凝土的冲击力溅除孔底的沉渣。如果下完钢筋笼后检查发现渣沉量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔要利用导管进行,准备一个清孔接头,一头连接导管,一头连接胶管,下完导管后,提离孔底0.4米,在胶管上接上泥浆泵进行泥浆循环,直到孔口返浆比重和沉渣厚度符合规范要求再将装置卸除。二次清孔的优点是及时有效的保障桩底干净,降低或避免因渣沉量过高导致的一系列混凝土灌注桩质量不过关的问题的发生。
3、精心选材科学用料
选用材料时一定要严格控制材料的质量,在任何施工材料入场之前要对其进行详细的质量检查,首先是要看原材料是否有产品出厂质量合格证书,再者是要看施工材料的质量检测报告是否达到了施工的要求和标准,在进行质量检查的时候发现如果材料的质量和质量保证书有较大的偏差,需要立即对材料进行二次检测,如果材料的质量不过关,就要立即放弃使用并且返厂。为了防止出现混凝土出现离析现象,需要对混凝土的配合比进行的严格要求,为此,需要聘请专业人员来负责合理、科学地调整混凝土各种材料的搅拌比例,再进行配合比实验,筛选出最优的配合比方案。
四、总结
混凝土灌注桩对过程控制要求较高,控制不到位极易出现孔壁坍塌、斜孔、卡锤、沉渣过厚、钢筋笼上浮、夹渣夹泥或断桩等情况,严重影响基础施工质量。监理工作过程中要多检查、勤测量,发现施工不足及时督促改正,确保每一步工序合规,方能较好控制施工质量。
参考文献:
1.《 建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008
2.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
3.广东省标准建设地基基础检测规范(DBJ15-60-2008
论文作者:廖秋生
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/2
标签:混凝土论文; 导管论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 质量论文; 沉渣论文; 过程中论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;