摘要:旋挖灌注桩是在静态泥浆护壁的条件下通过旋挖钻机不断钻进直至设计深度,并将水下混凝土通过导管灌注到桩孔内而成桩的施工方法。由于从成孔到混凝土的灌注都是在水下进行的,具有较强的隐蔽性,施工质量只能通过事中的过程控制和后期的桩基检测来确认。因此,对施工人员的操作技巧、工艺水平要求都非常高。本文结合旋挖灌注桩施工过程中经常遇到的各类问题进行分析,简单的介绍相应的处理办法。进而为后续旋挖灌注桩的施工提供技术依据。
关键词:钻进速度;水头;塌孔;缩孔;堵管;灌注控制
施工过程中常见问题的原因分析、预防措施和处理方法如下:
1、塌孔
1.1原因分析
(1)用于护壁的泥浆稠度较小,达不到护壁效果;或护筒埋设不密实导致护筒周边漏水,造成孔内泥浆的水头高度不足,对孔壁压力无法满足要求。
(2)泥浆比重过小,致使孔内泥浆水头对孔壁的压力无法满足要求。
(3)在松散的砂土层中钻进速度过快,泥浆形成护壁效果时间较慢。
(4)钻孔过程中存在较长时间停钻,孔内外水头差未达到2.0m以上,水头对孔壁的压力无法满足要求。
(5)在提放桩基钻头或吊钢筋笼时碰撞孔壁。
(6)孔口周边存在大型机械作业或车辆通行。
(7)二次清孔后灌注混凝土未能及时灌注,导致置放过长。
1.2预防措施
(1)依据地勘报告针对不同的岩土层,选用不同的泥浆比重、泥浆粘度和钻进速度。
(2)埋设护筒时,护筒底部土层要夯压密实,护筒周围也要回填密实。
(3)保持孔内外水头差以保证水头压力处于相对稳定的状态。
(4)钻孔过程中无特殊情况尽量保持连续不间断作业,避免停钻。
(5)保证钻头钻进作业和吊放钢筋笼的垂直度,避免碰撞孔壁。
(6)钻孔时尽量避免周边有大型设备作业或车辆通过。
(7)不具备灌注混凝土时先不要清孔,并适当降低泥浆比重。
1.3处理方法
(1)出现轻微塌孔时,秩序加大泥浆的比重,并提高泥浆水头,增大水头压力。
(2)出现大面积的塌孔时,采用掺入不小于5%水泥砂浆的粘土回填密实后重新开钻。
2缩孔
2.1原因分析
(1)当土层中存在软弱层,在土的压力下,向孔内挤压形成缩孔。
(2)当地层中有塑性土层,遇水膨胀形成缩孔。
(3)钻头磨损严重,补焊不及时,导致成孔比设计孔径要小。
2.2预防措施
(1)根据地质勘探报告,遇软弱土或塑性土时,要经常扫孔。
(2)钻头磨损情况严重时,要及时补焊,再重新扫孔直到满足设计孔径。
2.3处理方法
出现缩孔后,用钻锤反复扫孔,直到孔径满足设计桩径要求。
3.钻孔偏斜
3.1原因分析
(1)旋挖机未处于水平作业位置,或场地未换填砖渣并压实平整。
(2)岩土层厚度、软硬分布不均等,致使钻头钻进时受力不均。
(3)钻杆不垂直,钻头松动,致使钻头钻进出现位移偏差。
(4)钻进过程中遇到建筑旧基础等障碍物,钻头被挤偏位。
3.2预防措施
(1)旋挖机就位前,施工场地应进行场地换填平整和压实,必要时垫钢板。
(2)旋挖机作业时,保证钻机顶部滑轮槽、钻杆卡盘和桩心处于同一条垂线上,同时加强对钻机移位状况的检查,随时调整。
(3)不符合要求的钻杆要及时调整和更换。
(4)在存在旧基础部位钻孔时,发现障碍物应改用冲击钻进行钻孔。
(5)钻进过程中遇到软硬不均土层时,应放慢钻进速度,并控制钻机钻进位移偏差。
3.3 处理方法
(1)钻进过程中碰到建筑旧基础等大障碍物时应改用冲击钻进行钻孔。
(2)如果钻孔偏斜值超过设计规范要求时,应重新钻孔。
4导管进水
4.1原因分析
(1)首罐混凝土方量不够或导管底口距孔底的间距过大,致使首罐灌注的混凝土不能完全埋没导管底口。
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(2)导管接头不密实,或导管有破裂,泥水从接头部位或裂缝处渗入。
(3)在灌注过程中,上下提升导管时致导管接头处胶垫破裂使泥水深入。
(4)操作不当导管提升高度过大致使导管底口拔离混凝土面,底口涌入泥水。
4.2预防措施
(1)保持导管底口距孔底保持在30cm高度,同时计算好首罐混凝土方量满足完全埋没导管底口。
(2)不符合要求的导管和胶垫及时更换,安装导管前应预拼装进行水密性试验。
(3)灌注混凝土时导管上下提升不宜过猛,提升高度不宜过大。
(4)拆导管时,仔细测量计算,确保导管埋深符合要求。
4.3处理方法
(1)出现导管拔离出混凝土面时,应立即将导管拆除并清洗干净再重新组装好,并迅速将装有底塞和配重的导管压入原混凝土表面以下2.0m深处,然后再继续灌注。
(3)出现导管接头原因进水时,拔换原管后重新下管,将进入导管内的泥浆用泥浆泵抽出,续灌的混凝土应适当增加水泥的用量,以保证正常配合比。
5堵管
5.1原因分析
(1)灌注过程中出现供料不及时,导致混凝土灌注时间过长,已灌注的混凝土表面已初凝。
(2)导管内壁未湿润,或导管中存在异物,致混凝土在导管内停留过久。
(3)混凝土的塌落度过小,流动性较差,或出现离析、夹杂大块石头等异物。
5.2预防措施
(1)灌注前,应对导管内壁进行湿润,检查导管内是否存在异物,并准备好备用导管。发生堵管应立即更换导管,重新将装有底塞和配重的导管压入已灌注混凝土同时加快混凝土的灌注速度。
(2)加强对混凝土原材料的管理,定期对原材料进行抽检。
(3)严格控制进场混凝土质量,不得灌入塌落度不符合要求或离析的混凝土,须经处理合格后再灌入。
5.3处理方法
(1)如果灌注的混凝土已经初凝,将导管全部拔出,并将已灌注的混凝土作废弃处理,用片石粘土回填密实后再重新钻孔。
(2)如果孔内混泥土还未初凝,迅速将导管拔出,重新将装有配重的导管压入原混凝土表面以下2.0m,用泵将导管内泥浆抽出,然后续灌。
6灌注过程中塌孔
6.1原因分析
(1)护筒周围、底部回填不密实存在漏水情况。
(2)地下水位未降至原承压水头水位以下致使孔内水压不足。
(3)孔内泥浆比重过小、粘度过低,达不到泥浆护壁的效果。
(4)孔口周围堆放有重物或有机械作业、车辆通行产生振动。
6.2预防措施
(1)埋设护筒时护筒底部周围应夯压密实。
(2)做好地下水降水作业,保证孔内所需承压水头。
(3)保证孔内泥浆比重与粘度能够满足护壁要求。
(4)灌注时,孔口处禁止堆放重物和机械作业振动。
6.3处理方法
(1)若塌孔程度不大,可通过对混凝土表面以上部分进行清空处理后,恢复正常灌注。
(2)如塌孔发生不断,且有扩大之势,应将导管和钢筋笼拔出,孔内回填片石后再重新成孔。
7钢筋笼上浮
7.1原因分析
(1)提升导管时导管存在钩挂钢筋笼致使其上浮。
(2)导管底口在钢筋笼底部附近时,灌注速度过快,使混凝土上冲的顶托力大于钢筋重力致使钢筋笼上浮。
7.2预防措施
(1)提放导管过程中,感觉导管钩挂在钢筋笼上时,应活动导管后再提升导管。
(2)钢筋笼上端可焊固在护筒上。
(3)导管底口和钢筋笼底部距离较小时灌注速度放慢。
7.3处理方法
钢筋笼出现上浮情况时,停止灌注,通过固定钢筋笼位置,并在保证导管埋深的前提下,适当提升导管或拆除多余的导管,并保证后续灌注的混凝土的流动性。
结 语:综上所述,为了不断提高建设工程旋挖灌注桩的施工质量,施工单位应从以下几个方面入手并不断进行改进和提高:
(l)加强对现场各类影响施工效率和质量的机械设备、材料的检查。
(2)选用科学的施工方法和操作技巧能大大的提升桩基的施工效率和施工质量,故选用合理的技术方案是关键所在。
(3)不断提高和完善施工管理水平,以工序控制为主,事前控制为辅,实时监控,动态管理,把关好每一道工序,将质量隐患消除在萌芽中。
论文作者:郁敏,罗龙,康筱,王金,刘仲珍,贺瑞瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/11
标签:导管论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 水头论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第22期论文;