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摘要:钻孔灌注桩在基础施工过程中常见,使用也比较广泛,本文主要介绍地下水位较高地区钻孔灌注桩采用泥浆护壁施工法,从钻孔和混凝土浇筑两方面探讨钻孔灌注桩的质量控制措施,具体介绍了钻孔施工工艺、垂直度控制、成孔质量问题,泥浆制备、水下混凝土浇筑等质量控制要点,以保证钻孔灌注桩的施工质量。
关键词:灌注桩;施工工艺;质量控制措施;
引言
桩基础是当地基浅层土质不良,浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时所采用的一种深基础形式。桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式。随着生产水平的提高和科学技术的发展,桩基的类型、工艺、设计理论、计算方法和应用范围都有了很大的发展,被广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。
一、泥浆护壁施工法施工工艺与成孔质量控制。
(1)泥浆护壁施工法施工工艺
施工准备→桩位测量放线→平整场地→泥浆制备→桩位开挖埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
(2)成孔质量控制
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆,还要随时检查成孔是否有偏斜现象。钻孔的顺序也应该事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
1)隔孔施工
钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内浇筑混凝土成桩,在钻孔施工过程中周围土移向孔内,土体对桩孔产生动压力。尤其是在成孔初始很容易发生塌孔现象,混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。
2)防止塌孔
根据不同地层,控制使用好泥浆指标。钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
在回填土、松软层及流砂层钻进时,严格控制速度。地下水位过高,应升高护筒,加大水头。孔壁坍塌严重时,应探明坍塌位置,用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1—2m处,捣实后重新钻进。
3)确保桩身成孔垂直精度
保证施工场地平整,钻机安装平稳,机架垂直,并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正,不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压,应吊住钻杆,控制钻进速度,用低速度进尺。对地下障碍进行预先处理干净。对已偏斜的钻孔,控制钻速,慢速提升,下降往复扫孔纠偏。
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4)清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用,我们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保“成孔”质量的关键环节。因此,对于施工规范中泥浆的控制指标:一般地层粘度17—20s;含砂率不大于4%、胶体率不低于95%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备,选用高塑性粘土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。
灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.10—1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注。
二、混凝土灌注控制要点
1、混凝土原材质量控制
为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质量保证书(水泥出厂合格证、混凝土添加剂报告、砂石化验报告),按设计配合比和配料通知单检查商品砼质量,实测砼坍落度,如发现实样与设计配合比不符,应作退场处理。并抽查搅拌站的原材料送检,对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质),严禁用于混凝土灌注桩。砼坍落度18~22cm、粗骨料粒径小于40mm。
钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作标养试块。
2、浇筑过程控制要点
钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注。开始灌注混凝土时,导管提离孔底30-50cm,在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。砼灌注须连续灌注,不得中断。严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度。水下混凝土必须连续施工,单根桩浇筑时间不超过8小时;
在灌注过程中应每灌注5分钟左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,《建筑施工操作规程》桩身混凝土的充盈系数必须大于l.0,同时要认真进行记录,以便后续桩基检测提供参考。同时应控制好最后一次灌注量,超灌高度按设计要求或0.5m-1.0m,以保证剔除浮浆后暴露桩顶混凝土强度达到设计要求。
注意事项:
1)选用导管应平直,内壁光滑不漏水,以保证混凝土顺利地通过导管,不发生堵管事故;
2)导管底端距孔底地高度控制在30~50cm,使隔水栓能顺利排出;
3)混凝土灌注过程中导管应始终埋在混凝土中,严格控制导管不能提出混凝土面。导管埋入混凝土面,混凝土灌注中应防止钢筋笼上浮。
4)声测管按桩基础检测要求和设计要求的桩号埋设,并密封好管口,避免堵塞。
3 结语
在灌注桩施工过程中,严格按施工工艺方法及要求施工,按工序进行质量控制,坚持每道工序实施检查验收许可制、成桩辅以适当的检测方法,不同的施工方法其效率和质量有很大的差异。施工时应从施工方法着于进行预先控制,提高和完善管理水平,健全质量管理制度,提高质量意识,树立质量第一和预控为主的观念,不断更新质量理念。
参考文献
[1]黄建勋.钻孔灌注桩的质量控制要点及方法[J].科技创新导报,2008,(26).
[2]李声平.钻孔灌注桩施工管理控制[J].广东科技,2008,(14).
[3]钱风成,浅谈钻孔灌注桩施工质量控制要点[J],中国西部科技,2008年第23期
论文作者:汪科尔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签:泥浆论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 导管论文; 沉渣论文; 质量控制论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;