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摘要:钻孔灌注桩基础适应性强、施工简单易操作且设备投入一般不是很大,因此在各类工程中都得到了广泛的应用。 钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失和不良的社会影响。因此,必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题,保质、保量地完成桩基施工任务。
关键词:钻孔灌注桩;施工;问题;对策
1钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题
1.1.护筒冒水
护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。
造成原因:埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
1.2缩颈
缩颈即孔径小于设计孔径。
造成原因:
1.2.1软土层受地下水影响和周边车辆振动。
1.2.2塑性土膨胀,造成缩孔。
1.2.3钻锤磨损过甚,焊补不及时。
1.3成孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
造成原因:
1.3.1施工场地不平整,不坚实,地面软弱或软硬不均匀,在支架上钻孔时,支架的承载力不足,发生不均匀沉降,导致钻杆不垂直。
1.3.2钻机部件磨损,接头松动,钻杆弯曲。
1.3.3钻头晃动偏离轴线,扩孔较大。
1.3.4土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
1.4桩底沉渣量过多
对摩擦桩来说,由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力,逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中,如果在设计中端部反力不大,端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大;而对于承载桩来说,如果沉渣量过大,势必造成桩受荷时发生大量沉降,同样使桩的承载力失效,因此钻孔灌注桩的沉渣量检查是施工控制中的一项关键工作。
造成原因: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而难于将沉渣浮起;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,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
1.5断桩
混凝土凝固后不连续,中间被泥浆等疏松体及泥土填充形成间断桩。
造成原因:
1.5.1封底时,由于导管底端距孔底过远,混凝土被泥浆稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。
1.5.2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,导致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。
1.5.3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:a.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。b.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。
1.5.4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。
1.5.5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。
1.5.6浇注混凝土时,没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬,个别孔段出现疏松、空洞的现象。
2钻孔灌注桩施工过程中常见质量问题的防治措施
2.1护筒冒水
防治措施:在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。
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2.2缩颈
防治措施:
2.2.1在软塑土地层采用失水率小的优质泥浆护壁,降低失水量。
2.2.2成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。
2.2.3及时焊补钻锤,或在其外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用。
2.2.4如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
2.3成孔偏斜
防治措施:
2.3.1先将场地夯实平整,轨道及枕木宜均匀着地,支架的承载力应满足要求,在发生不均匀沉降时,必须随时调整。
2.3.2钻机就位时,应使转盘,底座水平,使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止位移,在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机。
2.3.3进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。
2.4桩底沉渣量过多
防治措施:
2.4.1加强对沉淀层的检查力度和意识。
2.4.2成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行置换。
2.4.3钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度,减少空孔时间,从而减少沉渣。下完钢筋笼后,检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
2.4.4开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为40-60cm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。
2.5断桩
防治措施:
2.5.1成孔后,必须认真清孔,防止孔壁坍塌。清孔时间应根据孔内沉渣情况而定,清孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。
2.5.2灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。
2.5.3尽可能提高混凝土浇注速度: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;快速连续浇注,使混凝土和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞。
2.5.4混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。
2.5.5严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。
2.5.6灌注混凝土应从导管内灌入,要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水,必要时应有备用搅拌机、发电机等应急设施。
3孔灌注桩质最事故的预防和建议
3.1地质勘探、设计及检测
3.1.1加强地质勘察报告的深度与准确度。对于含碎石粘性土的土层 ,由于勘探工艺的特点 ,要判明碎石含量及其粒径不可能十分准确。这会直接影响钻孔灌注桩的设计及施工工艺的采用 ,因此还要加强对同地区土质情况的调研 ,结合实际勘探情况 ,提交准确的报告 ,供设计与施工决策。
3.1.2严把检测关。特别是桥梁桩基工程 ,钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段 ,应该做到、对承担本工程桩堪无破损检测任务的单位和个人进行资格审查 、逐根桩作超声波法检测、对处理后的缺陷桩做次声测 ,若声测仍有缺陷 ,则该桩再辅以承载试验大应变 ,以确保成桩质量及工程的安全性。
3.2工程实施
3.2.1落实施工技术措施 ,加强质量管理与控制。要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实 ,并加强施工质量管理 ,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量 ,力争将隐患消除在成桩之前。
4结束语
钻孔灌注桩施工中还会遇到卡钻、偏位以及溶洞等问题。只要加强施工现场管理、规范操作,各种问题都是可以解决的。规范是指导设计和施工的依据,它源于实践并受实践检验。在施工机具更新、工艺技术提高的情况下,就不能一味生搬硬套规范,而应适时调整各类参数。
参考文献:
[1]陈跃庆编.地基与基础工程施工技术[M].机械工业出版社,2003.
[2]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社,2000.
[3]刘建航.JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999
[4]刘建航.侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[5]徐天平.《地基与基础工程施工质量问答》[M]北京:中国建筑工业出版社,2004
[6]史佩栋.《深基础工程特殊技术问题》[M]北京:人民交通出版社,2003
[7]张国勇.钻孔灌注桩施工质量事故分析[J].中国高新技术企业,2009(4):37-38
论文作者:黄骥
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
标签:混凝土论文; 导管论文; 泥浆论文; 沉渣论文; 钻孔论文; 过程中论文; 钻杆论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;