摘要:冲孔灌注桩是我国多层及高层建筑中应用较多的一种桩基形式,在施工过程中质量水平受到人为因素的影响很大,施工时间长,桩身较大,在实际施工过程中往往出现类似于桩身孔洞、桩位偏差以及孔壁坍塌等质量问题,一旦出现这些问题,对建筑物的安全以及工期、投资的影响都是很大的。因此,必须严格控制好质量,确保每一条桩都合格,本文主要探讨冲孔灌注桩质量控制要点问题。
关键词:冲孔灌注桩;质量控制;安全
引 言
当前国内主要大中城市发展迅速,中心区域土地资源紧缺,城中村或老旧建筑物拆除重建的旧基础给后续施工带来障碍,采用静压预应力管桩等方法难度较大,且受到中心市区场地的制约无法全面开展,而采用传统的冲孔灌注桩桩基形式更能适应这些特点。
1施工工艺简图
2施工前期准备工作
(1)图纸会审:基础施工对整个工程起着至关重要的作用,因此在基础施工前必须对图纸进行详细深入的理解,主要对图纸的尺寸、上下部结构是相符、结施建施有无矛盾,以及地质勘察报告等进行综合会审、核对,将存在的问题事先解决,对未来可能发生的问题做好预案工作,这样才能保证工期及质量和安全。
(2)冲孔时的振动防治:冲孔灌注桩在土层冲孔时振动较小,在岩石层冲孔时振动较大,对周边建筑会产生不小的影响,所以应该组织相关人员做好冲孔桩施工前后周边建筑的鉴定工作,同时做好相应的消除振动的措施。应尽量避免数量冲孔机同时施工,无法避免时落锤时间应错开,防止形成振动更强的共振情况发生。
3施工过程质量控制要点及注意事项
3.1测量定位工作
(1)进场后首先根据业主指示确定工程施工定位基点及标高基点,现场上与业主一道对坐标点及水准点进行验收,经确认后方可正式定位。
(2)对第个冲孔孔位进行定位后,在护筒安装完成后应再进行复核,消除因安装护筒时产生的桩位偏差。
(3)应仔细对冲孔机的架设稳定性进行检查,保证机台在施工过程中的稳定性和垂直度。
(4)在制作桩基钢筋笼时,应在钢筋笼主立筋的位置对称特意加长两根,有利于在施工过程中对钢筋笼是否偏位进行复验。
3.2确认是否全面入岩
灌注桩施工时,设计图纸往往要求桩端持力层为岩石层,且必须进入岩层一定深度,因此判断是否入岩尤其重要。①在整个桩基施工前甲、乙方和监理、勘察、设计应该一起确定桩基持力层基岩判定原则,制定相关标准。②仔细阅读地质勘察报告,绘出每个桩体持力层顶端等高线,等施工达到等高线附近时可进行初步判别。③仔细检查岩样即冲孔返渣,强风化岩一般棱角不时显,多为次棱或次圆形,粒径一般为5~12cm,硬度较低,矿物风化较强,中风化层岩样多为棱角及刃角形,粒径3~8cm,硬度较高,矿物新鲜。④也可采用人工吊线的方法探查四周情况,根据经验来做为入岩的辅助判定。
图1
图2桩基就位 图3安装护筒
3.3塌 孔
各种冲孔方法都可能发生塌孔事故,施工中发现护筒内泥浆忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应该怀疑为塌孔征象。发生塌孔的主要原因有:
(1)护筒埋设浅,护筒和回填土接缝不够密实出现漏浆情况,
造成孔内出现液面高度不够,孔壁泥浆压力降低;
(2)在松散砂土中钻进太快,或用进水管直接冲孔壁;
(3)待灌时间过长没有及时灌注商品混凝土,或灌注时间过长;
(4)吊装钢筋笼时,碰撞和刮伤孔壁。
为防止以上情况发生施工前认真分析地层结构,如土质为松散砂黏土或流沙,应提高泥浆的比重和粘度,选用密度、胶体率、黏度相对较大的质量高的泥浆;选择足够强度和长度的护筒,遇松散易坍的土层应深埋护筒,并用粘土填封压实护筒四周;成孔后待灌时间一般控制在2h以内,且控制好商品混凝土的灌注时间;搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准中心孔位垂直插入,避免碰撞孔壁,钢筋笼对接时要尽力缩短焊接时间;如发生孔壁坍塌,应暂停施工判明坍塌部位并认真分析原因。当钢筋笼吊装或清孔造成塌孔时,应立即停止施工并将钢筋笼吊出,当坍塌的水量较小时,回填粘性土至坍塌部位以上1~2m处慢冲且挤压粘性土反复几次后使粘质土形成新孔壁且己稳定后可继续施工,并严密监控坍塌次数变化。当坍塌无法控制时,立刻拆除护筒和桩机,待回填坍塌孔并重新埋设护筒后再钻;桩基础施工全程注意水头及时补充泥浆,保证水头高度。
3.4导管漏水
施工中导管严重漏水,会造成堵管,严重时会出现断桩。发生这种事故的后果非常严重,导管漏水,使商品混凝土形成松散层或囊体,出现浮浆夹层造成断桩,严重影响商品混凝土质量和桩身完整性,导致废桩。
(1)施工前应对要使用的导管进行密闭性检测,导管要能承受其自重和盛满商品混凝土的重量。
(2)下端一节导管长度长一些,一般为4~5m,以便在商品混凝土内自由串动。
(3)导管内径应一致,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞;所有接头的均须垫入相应规格的橡胶垫圈,安放时须对正放平,拧紧螺扣,严防漏水。
(4)发现导管漏水,如果可以拨出导管应及时拨出漏水导管,如在商品混凝土面上应快速插入商品混凝土内,用小型吸浆泵吸出导管内泥浆后快速连续灌注商品混凝土至灌桩结束。
3.5钢筋笼上浮
在灌注商品混凝土时,有时钢筋笼会发生上浮,其原因及处理方法如下:
(1)钢筋笼上浮,显而易见的原因是由于导管上提时钩挂所致。在运送钢筋笼时应避免钢筋笼碰撞变型。灌注商品混凝土时,每次拨导管应及时检查是否钩挂钢筋笼,发现钢筋笼钩挂在导管上时应停止拨导管,将导管顺时针方向旋转且将导管放置在钢筋笼的中心位置旋转,直至导管与钢筋笼脱离后继续灌注商品混凝土。
(2)钢筋笼上浮的另一原因为商品混凝土顶托上升所致。当灌注商品混凝土时,商品混凝土表面接近钢筋笼底部时,导管底口处于钢筋笼底部以下未及时提到钢筋笼底部以上,上层商品混凝土灌注时间较长,己接近初凝,表面型成硬壳,商品混凝土与钢筋笼有一定的握裹力。商品混凝土灌注的速度过快,商品混凝土从导管流出后将以一定的速度向上顶升,商品混凝土的顶托力大于钢筋笼的重力所致。为防止钢筋笼上浮,当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底部1m之间时,且商品混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢商品混凝土灌注速度。直至可以拨管时提高导管底口位置后再以正常速度灌注商品混凝土。
(3)灌注过程中发生浮笼后,应及时测算出可以拨出导管根数,如不可拨出导管,可以用以上方法使商品混凝土面上升至可以拨出一根导管以上位置。保证导管与钢筋笼不钩挂情况下,在商品混凝土中快速拨出导管(可以拨出导管的最大高度)后,缓慢插入导管,反复多次插拨后使钢筋笼回落到正确位置,固定钢筋笼后,继续灌注商品混凝土。
3.6断 桩
(1)灌注商品混凝土过程中,测定已灌商品混凝土面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是冲孔灌注桩后期,探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的杂层误认为商品混凝土表面。
(2)在灌注商品混凝土过程中,导管埋深大、灌注时间长、商品混凝土初凝过快导致已灌商品混凝土流动性降低,从而增大商品混凝土与导管壁的摩擦力,在提升时连接处拉断或导管破裂而产生断桩。
(3)因工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,致使土层扰动过大,因而在灌注过程中,井壁坍塌严重或出现流砂等类泥沙性断桩。
(4)导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,等商品混凝土时间过长等因素都可能造成断桩。如在灌注刚开始时出现断桩,应立刻停止灌注,拨出导管,提出钢筋笼,钻机复位后及时清孔,将灌注的商品混凝土清出。在原位重新浇筑一根新桩,此种方法效果好、难度小、周期短、费用低,能做到较为彻底处理。成桩后检测为断桩的,断桩位置不深的可以采用接桩处理。施工中发现断桩的立即停止混凝土浇筑并用粘土回填至原地面,经沉淀稳定后开挖处理。采用接桩方法处理桩体完整性较好,桩身质量可以有效控制,但需同步实施安全防护措施,进行有效安全监管。浅层断桩接桩直接开挖至断桩处,凿除断桩以上混凝土,对断桩面进行清理、冲洗、凿毛,重新制作钢筋笼焊接安装,架立模具,浇筑商品混凝土。深层断桩接桩断桩位于地面以下较深位置的,如果土层情况良好,可以采用大基坑套小基坑方法开挖至断桩处,凿除桩身混凝土、绑扎钢筋。凿除桩身混凝土按挖孔桩考虑,凿除时,应注意施工安全。井口围护应高出地面0.5m以上,防止土、石、杂物落入孔中伤人。挖孔工作暂停时,孔口必须罩盖。理断桩处混凝土表面使其新老商品混凝土结合密实,浇筑与桩身同标号的商品混凝土,待处理后所浇混凝土强度达到桩身商品混凝土强度时进行声测验桩,确定断桩处质量和完整性达到要求,再进行后续工程的施工。钻孔灌注桩事故处理的方法很多,难度也较大,无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量、施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此在冲孔桩施工中心须做到每个工序严格按照规范操作,水下商品混凝土灌注统一指挥、紧张而有序,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,尽最大努力杜绝事故的发生。
4结束语
冲孔灌注桩是一项在我国沿用了几十年的传统施工工艺,在我国福建沿海一带的城市,老旧建筑物拆除后留下的条石基础很难彻底清除,而冲孔灌注桩可以克服这些障碍,对于穿透条石基础、毛石填土层和岩石风化层问题取得记好的技术效果和经济效益。
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论文作者:赖盛林
论文发表刊物:《基层建设》2016年22期
论文发表时间:2016/12/6
标签:冲孔论文; 导管论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 商品论文; 泥浆论文; 桩基论文; 《基层建设》2016年22期论文;