摘要:公路桥梁施工计划实施的过程中,为了提高工程的施工质量,完善工程的服务功能,需要加强桥梁钻孔灌注桩施工的有效控制,明确其中的监理要点,促使施工中可能存在的安全隐患可以得到及时地排除。
关键词:桥梁钻孔灌注桩;施工计划;监理要点
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,广泛应用于公路桥梁及其它工程领域,具有施工简便、成本适中、适应性强、承载力大等优点。本文就施工中易出现的质量问题:坍孔、缩孔、断桩、钻孔偏斜、桩底沉渣过多、钢筋笼上浮出现的原因,监理过程中的监控重点和一般处理方法进行探讨。
1坍孔
在钻孔过程中,如果出现钻孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣明显增加,而进尺慢或停止,就表示有坍孔。一旦坍孔,钻孔就无法进行,易造成掉钻,埋钻事故。
1.1引起坍孔的原因
(1)在松软砂层中成孔速度太快,泥浆护壁来不及形成泥膜,泥浆浓度和密度不足,起不到可靠的护壁的作用。(2)护筒深度不够,下端孔口处过于软弱,在孔内水压力下产生漏水。(3)钻机直接触及护筒,由于振动使孔口坍塌。(4)水头太大,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔,清孔操作不当,供水嘴直接冲刷孔壁,清孔时间过久或清孔后停顿时间过久。(5)施工过程中钻锥升降不平稳,来回摆动碰撞孔壁,冲击钻孔时冲程过高,钻锥强烈振动;清孔排渣时钻锥起落位置离空口位置太近,对孔壁造成振动冲击;钢筋笼吊放时顶撞孔壁等操作不当引起坍孔。
1.2监理控制重点
(1)督促施工单位提高泥浆质量,选用相对密度、粘度、胶体率较大的泥浆,如果钻孔土质是粉质砂土或亚粘土应增加粘土来制浆;(2)增加护筒的埋置深度,使护筒底端不漏浆,确保孔内水压力大于孔外,增加孔壁侧压力。(3)清孔时要保证孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,可免冲刷孔壁。(4)为避免钻孔触动孔壁周围的土壤,在施工中施工人员要严格按施工规范进行施工,经常校正钻机的中心位置和垂直度,确保钻机垂直钻进,避免在钻孔时触动孔周围的土壤。
1.3处理方法
(1)如果发生的孔口坍孔能用加大泥浆浓度来控制水位差,能使孔壁不再坍塌即可;如果不能停止时,当发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并立即回填钻孔,重新埋设深埋护筒,并将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。(2)如果发生孔内坍孔时,回填砂和粘土混合物,待回填物沉积密实后再进行钻进。
2缩孔
产生孔径小于设计孔值现象称为缩孔,缩孔产生钢筋笼保护层过小及降低桩承载力的质量问题。
2.1引起缩孔原因
(1)钻机补焊不及时,严重磨损的钻锥钻出的比设计桩径稍小。(2)钻进土层中有软粘土,遇水膨胀后使孔径缩小。(3)清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,在加上终灌拔管过快,引起桩顶周边夹泥,导致保护层厚度不足。(4)孔中水头下降,对孔壁静水压力减小,导致局部对孔壁土层失稳坍塌,造成桩身夹泥或缩径。
2.2监控重点
(1)经常检查钻具尺寸,并督促施工单位及时补焊或更换锯齿,有软素土时,采用失水率小的优质泥浆。(2)清孔时,要做到清渣而不清泥,防止清孔后浇的混凝土过程中局部坍孔,导致缩径产生。
2.3处理方法
如果产生缩径,采用钻具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。
3断桩
断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入水泥混凝土,把灌注的混凝土隔开使混凝土变质或截面受损,从而使桩不能满足受力要求。
3.1形成原因
(1)首灌混凝土量不足,不能埋注导管底部,从而形成断桩。(2)混凝土坍落度过小或石料粒径过大,导管直径过小堵管,当处理不好不得不提导管时形成断桩。(3)导管口渗漏使泥浆进入导管。(4)导管埋置深度不足,拔导管时,导管底脱离混凝土面,形成断桩。
3.2监控重点
(1)一定要复核首灌混凝土的量是否准确。(2)对拌制混凝土的粗集料要控制好,最大粒径不得超过40mm,不得大于导管内径的1/6~1/8,选择合理内径的导管。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)对混凝土灌注所用的导管,应督促承包人做密水承压和接头抗拉试验,以防导管漏气。(4)在灌注混凝土的过程中,严格控制导管埋置深度2m~6m。
3.3处理方法
(1)断桩后能提钢筋笼的迅速提出钢筋笼,用冲击钻将已灌注的混凝土冲碎,重新灌注新混凝土。(2)断桩在地表以下5m~10m之内的,可开挖再接桩。(3)断桩在无条件进行现场处理或无法处理的,可报告设计单位,由设计单位提出补桩方案,在原桩两侧补桩。
4钻孔偏斜
现场钻成的桩孔,垂直度不竖直,倾斜度不符合要求或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜。会使钻孔灌注桩施工时钢筋笼难以吊入,以造成桩的承载力小于设计要求。
4.1形成原因
(1)桩机本身未竖直,平台未水平。(2)扩孔较大处钻头摆动偏向一方。(3)钻机产生不均匀沉降。(4)钻杆弯曲,接头不正。(5)在钻孔过程中遇大孤石或探头石。
4.2监控重点
(1)检查钻杆、钻架的垂直度,不符合要求,及时调整。(2)加大桩机支撑面积,使桩机稳固,并保证桩机水平台水平。(3)严格要求按规范要求配备钻杆。
4.3处理方法
在偏斜处钻头上下反复扫孔,使孔正直。
5桩底沉渣过多
经过一段时间孔内沉渣沉淀后,孔内标高已达不到设计标高。
5.1形成原因
(1)泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。(2)没有及时观察土层的状况,造成局部泥浆同土层不相适应,并没有及时调整泥浆成分,造成孔壁坍塌。(3)未进行二次清孔或清孔不干净。(4)钻孔完毕后,用检孔器检查时,强行放下,或钢筋笼吊放过程中碰撞孔壁使泥土塌落桩底。(5)清孔后,待灌时间太长,导致泥浆沉积。
5.2监控重点
(1)检查泥浆比重以及孔底沉渣厚度。(2)检查钻孔深度
5.3处理方法
(1)使用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行置换。(2)下放钢筋笼后,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。
6钢筋笼上浮
在灌注混凝土时,钢筋笼固定不住,出现往上浮起的现象。
6.1形成原因
(1)当混凝土灌注到钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距钢筋笼仅1m左右的距离,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮。(2)由于混凝土灌注自钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇筑时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。
6.2监控重点
(1)灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇筑标高和导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时,应及时将导管提自钢筋笼底端以上。(2)当发现钢筋笼上浮时,应立即停止浇筑,并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高,提升导管后再进行浇筑,上浮现象即可消除。
6.3处理方法
发现钢筋笼有上浮迹象时,可适当加压,以防止继续上浮。
综上所诉,由于各工程的情况不同,施工人员的操作水平差异,工程条件优劣,设备完好不同等主客观条件不一样,这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求,且补救困难,不能完全通过事后检查来判断存在的问题,必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量监控,采取各种有效预防措施,才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。
参考文献:
[1]李民.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工监理要点[J].中国新技术新产品,2015,(20).
论文作者:李光均
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签:钻孔论文; 导管论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 沉渣论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第13期论文;