摘要:钻孔灌注桩有着工艺成熟、施工简单、安全系数高等优点,已被广泛应用于地基基础施工中。由于钻孔灌注桩施工工序较多,因此对施工质量的影响因素也较多,在施工中会出现桩身倾斜、桩身缩颈、孔底沉渣厚度超标以及钢筋笼上浮等问题。本文通过介绍钻孔灌注桩的施工流程,对施工过程中常见问题进行分析并提出相应的预防措施。
关键词:钻孔灌注桩;施工要点;问题;措施
前言
钻孔灌注桩属于灌注桩系的一种,是以桩机钻杆旋转进入土层成孔,再向孔内放置钢筋笼并灌注混凝土所成的桩。本文通过介绍钻孔灌注桩的施工工艺和施工要点,指出其在施工过程中常见的质量问题,分析原因并提出相应的预防措施。
1 施工工艺
(1)平整场地:施工前对现场进行平整,便于对标高的控制、钻机架设的平稳。
(2)测定桩位:根据建设单位提供的本工程控制点,建立桩基施工的坐标系,利用全站仪进行点位放样,对已放桩位点做好标记并埋设护筒,报监理复核。
(3)护筒埋设:采用具有一定刚度的钢护筒且上部有溢浆口,护筒内径需大于桩机钻头10cm,埋设深度1.5m,护筒上口须高出泥浆面0.5m左右。
(4)桩机就位:开钻前,钻机放置场地需平整夯实,钻机底座安放平稳。利用水平尺对钻机平台进行找平,确保钻杆中心、转盘中心和桩位中心三点在同一直线上,钻头与桩位中心偏差≤20mm。
(5)钻进成孔:此环节是施工过程中的重点,要严格遵循相关的操作要求以确保成孔的质量。成孔过程中可通过控制转速、钻杆垂直度等参数,来提高成孔质量。钻孔全过程须制备泥浆,控制泥浆性能指标,避免出现塌孔、桩身缩径等问题。
(6)一次清孔:钻进深度达到设计深度时停止钻孔,稍提钻杆使钻头距孔底20cm处空转,并保持泥浆循环清孔。
(7)钢筋笼的制作与吊装:使用检测合格的钢筋制作钢筋笼,按设计要求,严格控制钢筋笼的直径、长度、箍筋间距、焊缝等参数,制作完成后报监理工程师验收。下放钢筋笼时,在钢筋笼上部对称焊接两根吊耳,保证起吊时钢筋笼呈垂直状态。入孔前,施工人员扶稳钢筋笼使其吊直、缓慢下沉。
(8)下放导管:使用耐压试验合格的导管,根据孔深配备导管节数,每节导管连接处的卡槽内放置橡胶密封圈,确保混凝土浇筑时不会出现漏浆情况。导管放置在桩孔中心位置,导管底部距孔底100mm左右,便于灌注混凝土。导管下放结束后,接通循环泵进行二次清孔。
(9)二次清孔、检测沉渣:严格按照规范、设计要求,二次清孔后泥浆比重控制在1.15~1.2左右、含砂率<6%;孔底沉渣≤100mm。
(10)灌注混凝土:二次清孔结束并验孔合格后灌注混凝土,间隔时间不得超过半小时,否则再次清孔。当混凝土浇筑面接近设计桩顶标高时,使用测绳勤测标高,严格控制桩顶标高。在满足设计前提下,混凝土超灌高度0.8~1.0m,保证浮浆凿除后的桩身质量。提拔导管时严禁碰撞钢筋笼。在灌注过程中,做好每根桩灌注施工记录,计算混凝土实际灌注量,严格控制充盈系数。
钻孔灌注桩施工工艺流程图
2 施工要点
2.1成孔阶段
(1)桩机就位前,对钻机进行检测,确保机械自身满足要求。对施工场地进行整平,机身必须平正、稳固,确保施工中不发生倾斜、移动。
(2)钻孔开始运行后就必须连续不断,在钻孔过程中尽量避免发生机械和水、电等故障,保证桩身施工的连续性。
(3)开钻时钻头缓慢进入土层,出现偏位、侧斜及时修正。
(4)钻孔过程中,循环池中的泥浆的性能指标随着钻进深度不断变化,需要经常对泥浆参数进行检验,循环池中的泥浆要定期置换,制备新泥浆。
2.2清孔阶段
(1)当钻孔深度达到设计标高后,对成孔质量进行检查,终孔检查满足设计要求后进行清孔。孔检合格后立即进行清孔,避免时间过长捣导致孔内泥浆沉淀,引起桩孔坍塌。
(2)钻孔灌注桩需进行两次清孔,第一次清孔目的是检查孔底实际深度,以便二次清的时候计算沉渣厚度,调整泥浆比重以便于检孔。第二次清孔目的是清理孔底的沉渣,减少沉渣厚度保证单桩承载力,调整泥浆性能,满足灌注条件。
(3)在清理孔内沉渣时必须注意保持孔内泥浆充足,防止塌孔。清孔过程中保证泥浆比重满足要求,循环池中泥浆保证充足,保持泥浆面稳定。
2.3钢筋笼制作阶段
(1)根据规范、设计要求,钢筋笼制作要控制在允许偏差范围内。
(2)钢筋笼较长时,分节制作钢筋笼,为防止钢筋笼弯曲,应在操作平台上焊接钢筋笼。主筋焊接应根据施工规范及检验评定标准合理分布主筋,按设计要求使用合格的焊条,焊接接头满足规范要求。
(3)钢筋笼在运输、吊装过程中应采用有效措施,防止钢筋笼出现弯曲、变形、损坏。
(4)下放钢筋笼时,在钢筋笼上部对称焊接两根吊耳,保证起吊时钢筋笼呈垂直状态。每节钢筋笼的焊接,须经监理工程师验收后方可下入孔内。入孔前,施工人员扶稳钢筋笼使其对准桩孔,吊直、缓慢下沉,避免碰撞孔壁,钢筋笼必须自由下放,不得强行压入孔内。
2.4混凝土灌注阶段
(1)钻孔灌注桩混凝土强度等级严格按照设计要求,为确保混凝土质量,采用商品混凝土,并采用混凝土输送泵或其他有效混凝土。桩身混凝土必须连续浇筑,严格控制充盈系数、混凝土塌落度。
(2)连续灌注混凝土,不得间断,保证桩身完整性,避免出现断桩、废桩。
(3)砼灌注过程中,随着混凝土面上升,导管上下微微振捣、缓慢旋转,适当拆除导管。导管没入孔内混凝土的深度控制在2m左右。导管提升时要避免触碰钢筋笼,防止钢筋笼上浮。
(4)施工时应按桩顶的设计标高掌握好混凝土的超灌量,灌注混凝土完成面标高应高出桩顶设计标高。
(5)对每根桩做好成孔时的泥浆比重、浇筑混凝土时泥浆比重、孔底沉渣厚度、充盈系数、中心位置、成孔深度、实测孔径、垂直度、混凝土实测强度、最终压力值等施工记录。并按规定留取混凝土试件,做出试压结果整理成册,提交有关部门检查和验收。
3 常见问题预防措施
3.1桩位偏差
原因分析:定位放样不准确;钻机就位出现偏差。
预防措施:桩位放样后进行复测检查;钻机就位前进行场地平整。
3.2桩身倾斜
原因分析:施工作业面不平整、土质松软;钻机钻杆不竖直;钻机底座安装时不平稳。
预防措施:钻机就位前施工场地平整坚实,对于特别松软土质可铺设钢板或置换土;钻机进场前进行机身检测,检测合格后方可使用,钻孔过程中检查钻杆垂直度,保证钻杆垂直钻进;钻机底座安放在垫木上,利用水平尺对钻机平台进行找平。
3.3桩身缩颈
原因分析:钻孔时孔壁坍塌;导管提升速度过快;充盈系数<1。
预防措施:购置膨润土制备泥浆,施工过程中采用泥浆护壁;钻孔过程中保证施工的连续性,避免出现间歇停滞情况;控制导管提升速度,保持导管下部埋入孔内砼面2m左右;灌注时计算充盈系数并保持充盈系数>1。
3.4沉渣厚度超标
原因分析:孔口渣土进入孔底;钢筋笼下放时碰撞孔壁致使孔壁土掉落孔底;清孔不彻底;成孔后混凝土灌注不及时。
预防措施:钻机就位前埋设护筒可减少孔口渣土进入桩孔;钻孔过程中及时清理孔口渣土;保证二次清孔质量满足规范设计要求;保证钻孔过程中施工的连续性,清孔检查完毕后及时灌注混凝土。
3.5钢筋笼上浮
原因分析:导管提升时挂在钢筋笼上;混凝土灌注时放料速度过快,产生上冲力造成钢筋笼上浮。
预防措施:将钢筋笼吊耳点焊在钢护筒上;刚开始灌注混凝土时,放慢混凝土的灌注速度,待钢筋笼全部没入混凝土后,恢复正常浇筑速度。
结语
钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩后无法通过观察来辨别桩身质量是否存在缺陷。一旦在桩基检测时发现桩身质量问题,后果无法预估。虽然可以采取补桩措施,但所花费的代价却很巨大。因此过程控制对桩基施工显得尤为重要,在钻孔灌注桩施工过程中,应充分掌握施工工艺,严格按照现行规范、设计要求施工,严格把控每道工序,保证成桩质量。
参考文献:
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论文作者:何先炜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/15
标签:钢筋论文; 钻孔论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 导管论文; 钻机论文; 沉渣论文; 《基层建设》2018年第35期论文;