摘要:钻孔灌注桩各种基础设施建设中得到了广泛应用,且在整个建筑物中起着至关重要的作用。但钻孔灌注桩属于隐蔽工程,具有施工环节多,影响质量因素复杂等特点,较容易出现质量问题,本文针对钻孔灌注的施工工艺流程阐述了钻孔灌注桩施工质量过程控制要点。
关键词:灌注桩 成孔质量 控制
冲孔灌注桩是现代建筑工程中一种重要的桩型。冲孔灌注桩设备简单、操作方便,适用范围广;操作过程中具有低噪音、小震动、无挤土的特点,对周围环境及邻近建筑物影响小,能穿越各种复杂地层,适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点,在房屋、水工建筑物特别是桥梁建筑等工程中得到广泛应用。随着社会经济发展的需要,冲孔灌注桩的桩长和桩径不断加大。对于长桩、大桩,其施工难度大,易发生质量事故。冲孔灌注桩属于隐蔽工程,是建筑工程中质量控制的重要方面,它施工质量的优劣关系到整个建筑的质量。因此,非常有必要对冲孔灌注桩成孔质量进行过程控制。下面,我们从工程监理的角度来说说该从哪几方面对冲孔灌注桩成孔过程进行质量控制:
一、开孔前控制:
1)、测量班组桩点放线、自然地坪及护筒标高测量。桩点放线必须准确,确定无误后并报监理审批,监理人员应做好审批工作;
2)、检查桩机机械性能、桩锤规格、锤牙、钢丝绳是否符合要求;
3)、监理人员、现场施工人员及桩机操作人员应做好开工前技术交底工作,保证工程准确进行。
二、冲孔作业:
1)泥浆的制备。冲孔灌注桩是靠泥浆护壁的,防止塌孔,采用泥浆循环清孔掏渣。造浆所采用泥土应严格筛选,采取适合造浆的泥土造浆。冲进过程应保持泥浆不间断循环且必须保持泥浆充足,防止孔壁坍塌。泥浆的各项指标,如粘度、含砂率、泥浆比重应严格控制。若泥浆过于稀释,不利于造孔且
2)、冲进速度。开始冲进后,此环节的控制非常重要,若控制不好,易发生偏孔,塌孔,特别是软弱土层与淤泥层。在软弱土层或淤泥层应采用低锤密冲;进入岩层,在不影响成桩质量的前提下可适当加大冲程以缩短成孔时间。冲进过程应连续进行,不能中途停顿,所以操作桩机人员应做好分班工作,交班前应告知冲孔深度及注意事项。若发生故障应及时通知现场人员解决问题。若停止冲进,必须将桩锤提起。
3)、孔径控制。现场施工通过桩锤的规格来控制孔径。桩锤的大小直接关系到孔径的大小,而孔径的大小(特别是实际孔径与设计要求相距过大)又直接关系着整个建筑的质量。因此,我们必须严格控制桩锤的大小,且在冲进过程中,应经常查看桩锤是否磨损,特别是进入持力层更应该经常检查。若桩锤磨损了,应要求施工人员及时补焊至满足设计规格,必要时更换桩锤以保证孔径。
4)、垂直度控制。成桩垂直度的控制是成孔质量的重要指标之一。现场施工过程我们通过设置护桩来确定桩点以保证桩的垂直度,护桩的依据是通过现场测量所放桩点拉两条相交线,钢丝绳在冲进过程必须全程与相交线的交点重合。这也体现出护桩在成孔过程垂直度控制的重要性,因此,现场施工应保护好护桩,不能移动其位置(若发现护桩位移,必须重新放桩点再设护桩),更不能移动护桩去对桩点,冲进过程中应经常拉护桩检查桩点以保证桩孔垂直度。那么,我们有必要在此分析一下可能导致桩垂直度偏差超过规范要求的原因:
①、冲机未处于水平位置,或施工场地未整平及压实,在冲进过程中发生不均匀沉降,造成桩机位置倾斜或侧移而产生桩位偏差。
②、土层软硬不均,致使冲头受力不均,如遇到孤石、探头石或风化程度差异性较大的块状强风化层时,冲头偏离铅垂状态而出现斜孔和偏孔现象。
5)、持力层的判断。应注意土层变化,在土层变化处捞取碴样,进行对比分析。持力层判定前应先期进行过程清孔,捞取碴样方可作为定岩依据。以濠江大桥为例,该工程桩基持力层为中微风化。现场通过捞取碴样进行判别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这要求现场监理人员要有较丰富的地质知识与现场经验,还要对该工程地质情况有一定了解,不能将孤石误判为持力层岩层。
三、成孔垂直度控制
3.1 在开孔的初始阶段,由于孔心标于地表,开孔位置控制较为容易,存在难度的是在冲孔过程中,孔口位置常常正确,但是孔口以下会逐渐产生偏斜。根据冲击式成孔的特点,可利用锤头吊绳的垂直度来间接监控冲孔的垂直度,具体方法是机台将锤头触底后吊空50~100cm高度,这个高度的原则应使得钢丝绳绷紧同时锤头起吊高度尽量较小,以观测整个孔深的垂直度情况,如果桩孔出现偏斜,此时的钢丝绳垂直度也将随桩孔歪斜,这时采用全站仪(或经纬仪)测量地表以上部分钢丝绳的垂直度,即可间接测量到桩孔的垂直度,由于可能从x和y两个方向出现偏斜,所以应从相垂直的两个方向架设全站仪,这在工程桩施工开始前就应考虑到,根据场地条件,尽量将工程桩放样控制点设于地势较高、能够通视的地方,这样一次架设全站仪,即可完成桩位放样和在打桩位的垂直度监测工作,当同时工作的机台数量众多时,这一点显得尤为重要。
3.2 冲孔过程中桩孔出现偏斜的原因主要分为以下几种:①桩位处于入岩岩面为陡坡的区域,或出现孤石、探头石,落锤部位软硬不均,导致锤体受力不均匀,使得桩孔偏斜;②场地泥浆漫流或雨水泥泞,机台某一部位逐渐陷入淤泥,随着冲孔振动导致桩孔偏斜;③机台设置不水平,或机台坐落于斜坡上,调平不到位,桩机整体前(后)倾斜,施打过程中会机台逐渐移位,导致桩孔偏斜;④为了在软质地表调平机台,在机台后部的走管下叠放了过多的(多于1块)枕木,如果未采取有针对性的限位措施,枕木之间会相互错位,从而使机台移位,导致桩孔偏移;⑤机台未按常规做法将后部走管设置于机台尾部的重心所在处,如果机台尾部的重量(卷扬机和钢丝绳卷筒)悬空,每落锤一次,机尾都会有一定程度的抖动,从而使机台移位,导致桩体偏斜。
3.3 针对上述原因,可针对性的采取措施,如对场地和泥浆进行规划,保证机台坐落于硬质稳定的地表,避免泥浆漫流;开孔前调平机台,避免倾斜导致机台移位;在软硬地质交界的部位,采用低冲程冲进,确认进入硬质地层1~2m后,再采用大冲程冲进;当遇到孤石、探头石时,可采用高低冲程交替冲击,将大孤石击碎或挤入孔壁,如果发现孔道垂直度已发生偏移,应及时停打,并采用反方向拖锤扫孔或回填片石、重新冲孔的方法处理,以保证桩孔垂直度符合要求。
3.4 每个工程的岩层分布、地表条件、机台情况各不相同,使得出现孔斜的情况也不完全相同,但只要控制好监测频率、及时对发生偏斜的案例做出统计,就能从中发现规律并采取有针对性的纠偏措施。根据打桩初期的观测结果,如果打桩机台较多、出现问题较多,那么应保证一天三次的观测频率,其中应重点关注单桩单柱的工程桩。由于夜间亮度一般不具备仪器照准部的工作条件,所以整个夜间是无法观测的,而工程桩的施工工艺决定了灌注桩必须夜间连续施工,这就要求早晨一上班、晚上下班前及时进行观测,中午观测一次是为了检验上午的纠偏效果,并提出下午的纠偏指令,根据经验,一般半天偏斜的水平距离最大能够达到30cm,从技术角度出发,桩孔垂直度偏差过大是完全可以控制的,主要在于施工管理人员和机台操作人员的责任心,所以观测和纠偏应通力配合,保证桩体垂直度满足设计和规范要求。
3.5 一般一天至少架设一次全站仪,对桩孔垂直度进行监控,否则一旦出现偏斜后再扫孔纠偏,即使能够彻底纠偏回到预定位置,也将使得桩孔被扩大,此时应对钢筋笼采取相应的定位措施,以确保钢筋笼轴线和桩体轴线重合,满足受力要求,同时,扫孔纠偏将使得混凝土浇筑量增加,在该道工序施工时应有所考虑,为控制超灌量提供依据。
结束语
冲孔灌注桩成孔过程须注意细节较多,质量控制点也较多,施工质量的好坏直接关系到上部结构的安全使用,按施工规范和设计要求严格施工,就能保证成孔质量。
参考文献
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[3]俞有炜.建筑桩基概念设计与工程案例解析.建筑工业出版社,2010.
[4]武小旭.冲(钻)孔灌注桩设计与施工.建筑工业出版社,2007.
论文作者:林梓榆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签:冲孔论文; 机台论文; 泥浆论文; 冲进论文; 孔径论文; 钢丝绳论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;