钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法论文_曹立,万民丽

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100071

摘要:本文结合抚州文昌中心普通住宅项目钻孔灌注桩施工过程中的质量缺陷,从施工角度对钻孔灌注桩桩基的施工工艺、质量控制及处理措施等方面进行论述。

关键词:钻孔灌注桩;质量要点;问题对策

引言

虽然钻孔灌注桩已经作为一种成熟的施工技术广泛应用于桥梁、建筑物等各类桩基础中,但是从文昌中心的钻孔灌注桩施工过程来看,在该施工工艺中还是有大量的质量、技术控制要点需要牢牢掌握,并且根据现场施工质量问题选择正确的应对之策,才能控制施工时各类不利因素的影响,保证桩基质量达到规范与技术要求。下面以文昌中心桩基施工工程为例,对钻孔灌注桩施工的质量与技术要点与质量问题的应对之策展开叙述。

1钻孔灌注桩技术简况

本工程桩基为钻孔灌注桩,该工艺是在早期灌注桩基础上形成的具有一定技术难度和较高隐蔽性的施工技术,质量保证度高。成桩有两个过程:先用机械钻孔、人工挖孔或钢管挤土在地基上成孔,然后孔内放钢筋笼和灌注混凝土成桩。现已是一项成熟技术,陆上与水中广泛采用;工艺设备简单、流程精简、施工简便,可有效改善建构筑物因基础差不能得到稳定支撑的缺点,既无传统摩擦桩附带的沉降问题,也无灌注桩技术复杂的工艺、过高的技术要求和工艺种类过多等给施工带来的不便,很大程度上适应了桩基工程建设发展的需要。

2灌注桩施工中常见的质量缺陷

2.1桩底沉渣量过多

造成桩底沉渣量过多的原因有很多,具体包括工作人员对桩底检查不够仔细,没有彻底清理干净钻孔;灌注所使用的泥浆比例不合理,偏小或者灌入的量不够,导致沉渣无法浮起;在下放钢筋笼过程中,没有对准孔位而出现碰撞孔壁情况,从而使泥土塌落桩底;钻孔清理干净后,没有及时灌浆,从而导致泥浆沉积,如图1所示。

图1灌注桩桩底沉渣量过多

2.2灌注混凝土时堵管

灌注导管破漏;隔水栓制作不规范、灌注导管底距孔底深度不够、灌注过程中导管埋深过大;混凝土配制质量差等原因引起。

2.3孔壁塌陷的原因

孔壁塌陷的质量缺陷表现在灌注桩孔壁不能支撑周边土压力,在含泥晶灰岩地层分布区钻进过程中,此现象特别突出,轻则影响钻探施工效率,重则造成钻探孔内事故,如图2所示。造成其原因非常多,主要有以下几方面:复杂的地质环境、没有按照规定要求埋设钢护筒,护筒内水位不达标、泥浆黏度太低导致发挥不了护壁效果、孔口周围排水不顺畅而出现积水、钢筋笼在下放过程中没有保持和桩中心一致而碰撞到孔壁、钻机钻进速度过快且空钻时间太长以及灌注混凝土时间太长等。

图2灌注桩孔壁塌陷

2.4钢筋笼变形、浮移的常见原因

①笼体变形原因有笼体制作长度过长或使用的钢筋规格不合理致刚度低、或笼体过压、或垫块安装不规范致保护不足;②笼体制作和安装不规范,片面追求进度,致焊接质量差或吊放过快而变形;③混凝土密度过大、灌注过快、凝结时间过短、和易性差,致笼体产生浮移。

2.5钢筋笼上浮原因

钢筋笼上浮原因包括以下方面:(1)钢筋笼没有固定到孔口或者太过迅猛提升导管而绊住钢筋笼;(2)当混凝土灌至钢筋笼下时提升导管,钢筋笼很容易因为浇筑的混凝土自导管流出后的冲击力比较大而被推动出现上浮;(3)混凝土质量不合格容易造成混凝土初凝时间不够、离析、坍落度大等问题,从而使钢筋笼不易插入混凝土而出现上浮;(4)钢筋笼放置位置过高。

3灌注桩施工中常见的质量缺陷的措施

3.1桩底沉渣量过多的处理方法

钻头成孔之后,不要马上抽离,需以慢速空转提高至孔底10~20cm,注意其清孔时间至少不低于30min。选择质量优良的泥浆,并按照最佳的水灰比进行配制,注意不能用清水进行置换。在下放钢筋笼过程中,为了防止其碰到孔壁,钢筋笼的中心要和桩的中心一致。为了尽量提高钢筋笼对接的速度,工作人员可以采用钢筋笼冷压接头技术作业,这样能够大大降低空孔时间,从而减少沉渣。完成钢筋笼吊放工作之后,就可以进行混凝土的灌注,在灌注过程中,导管底部到孔底需要保持30~40cm的距离,同时储备好足够的混凝土量,以确保导管能够一次埋入混凝土面至少1m,这样就能够利用混凝土的巨大冲击力把孔底的沉渣溅出来,从而清理干净孔底的沉渣。

3.2灌注混凝土时堵管预防措施

灌注导管在安装、使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,检查是否存在孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格,结合用肉眼观察和敲打听声相辅助的方法进行。严格按照规范的规定,认真细致的制作隔水栓,其直径和椭圆度符合现场实际使用要求;初灌时把灌注导管底距孔底深度控制在0.3~0.5m范围内,首次埋深应不小于1m;灌注过程中导管埋深控制在2~6m范围内。做好混凝土配合比的现场试配工作,控制好水胶比例以及搅拌的时间。

3.3孔壁塌陷的处理方法

如果在钻进过程中发现孔壁塌陷情况,工作人员可采用回填黏土至桩顶,沉降稳定之后,再采用性能优良的泥浆把护筒埋深固定好等措施;如果孔壁塌陷比较严重,则需马上采用砂石黏土回填全部钻孔,等其性能稳定后,再加大泥浆浓度快速钻进。

3.4钢筋笼体变形及浮移的常见对策

①确保笼体制作质量,主筋须焊接成直线,当桩体较长,合理分段;笼体内每隔2m加焊一个φ20水平加强箍筋可防起吊中笼体发生弯曲、扭曲等变形;②吊放时要确保笼体初始位置准确,笼体中心线与孔心重合,下放缓慢,边放边纠;另固定好笼体的悬挂设备,按设计规范要求装好笼外垫块和操作吊放;③灌注混凝土时,严格控制灌注速度和导管埋深,按要求施工;孔内混凝土首灌要慢,笼底埋入混凝土2~3m后再适当提升灌注速度。

3.5钢筋笼上浮处理方法

钢筋笼上浮处理方法包括以下方面:(1)牢牢把钢筋笼固定在孔口的准确位置;(2)加快混凝土灌注速度,以免降低其灌注钢筋笼时的流动性;(3)在钢筋笼上面加焊细钢筋或者加压重物;(4)若出现钢筋笼上浮情况时,工作人员应该马上停止混凝土的灌注作业,并把导管埋深和已浇混凝土面的标高准确计算出来,然后把导管提升到适宜位置继续灌注。

结语

钻孔灌注桩施工多数是在水下进行的,属于隐蔽工程,在施工过程中都会或多或少的遇见不同的问题,且类型特征较多,出现问题的原因也是情况各异,对后续建筑物的使用会造成严重的影响,因而在进行钻孔灌注过程中,要及时采取预防措施,出现问题必须认真研究,找出原因,然后采取合理的处理措施,以保证桩身的工程质量及安全使用,避免事故的发生。

参考文献:

[1]陈平,张德洲.钻孔灌注桩承载力不足的原因剖析与范围措施[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2014(02);

[2]罗梅芳,宁忠东.钻孔灌注桩施工质量控制要点[J].中国西部科技,2009,(17);

[3]兰远新.钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法探讨[J].江西建材,2015(03)。

论文作者:曹立,万民丽

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/11

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