摘要:在地基基础工程中,钻孔灌注桩作为建筑物的承载及支撑结构,因其施工噪音影响不大、抗震性能良好等优点被广泛地应用。但由于灌注桩的桩身均处于地层深处,施工过程无法直观,便加大了对成桩质量的控制难度。因而,在钻孔灌注桩的施工过程中,必须将每一项工序严格把关,加强过程质量管理,确保技术过硬,为承建的建筑物打下坚实的基础。为此,现本文对钻孔灌注桩在实际施工时较常出现的质量问题进行总结,并提出了相关的质量管理控制要点,望能在日后的灌注桩工程中得以预防。
关键词:基础施工;钻孔灌注桩;质量问题;管理控制
前言
钻孔灌注桩在高层建筑基础施工中,对邻近地面的工程影响小,且工程设备简单紧凑,进而加快施工进度,使经济效益也得到了有效提高。但随着施工单位的不断涌现,有些资质不达标的施工单位挂靠大型企业或私下分包建筑基础工程,以致在地基基础分项工程中钻孔灌注桩的施工工艺不过硬,影响成桩质量,给建筑基础埋下了安全隐患。故此,必须加大钻孔灌注桩的施工质量过程控制,提高质量管理力度,消除不良隐患,确保钻孔灌注桩的成桩质量。
1 钻孔灌注桩较易出现的质量问题
1.1 施工准备阶段
钻孔灌注桩施工前,如果场内的临时道路与作业路线不匹配,就会耽误运输车辆的运载时间,使工作效率降低,有可能对砼的浇筑质量造成影响。另外,如果泥浆池与施工场周边的环境不匹配,有可能会影响建设的实际需求。因此,在钻孔灌注桩施工准备阶段,必须要认真审查施工设计图,做好施工现场的规划,合理统筹安排;在工程施工中,还要加强现场施工的组织和管理,特别是多家施工单位同时施工时,要协调各方关系。
1.2 钻进速度
在钻孔灌注桩施工时,对钻机平台的找平环节不够重视,通常没有采取必要的手段,只靠经验观察,这就极容易造成钻孔成孔垂直度不能满足设计要求;有时甚至忽略了速度的控制与土壤的变化,出现异常后,又没有查找原因,只顾硬性进尺,会很容易造成塌孔现象。为此,需合理选取施工的钻进速度,且要先进行试成孔,才确定钻进的速度。通常在粘性土普及率控制在1.5~3.5m/h,钻进速度的沙质土壤控制在3.5~4.5m/h时;在实际施工时可按成孔做测试来确定,或者放慢泥浆钻进速度。此外,在泥浆的比重以及注入孔中泥浆的比重方面也不够注重,以致比重过大。这样会造成在则孔清洁时间过长,使孔壁泥皮容易增厚,在孔壁产生较大的“涂抹”作用,从而减少桩侧摩擦。因而,在施工中应严格按照要求的泥浆比重控制在1.30内。
1.3 清孔问题
清孔的标准通常以泥浆沉淀厚度来控制,有时为了缩短清孔时间,干脆在孔深多打几十厘米,而不注意清孔后孔中泥浆比重的大小。这样,如果孔底沉渣厚度过大,就使端承摩擦桩变为纯摩擦桩,会降低单桩的承载力,进而加大了建筑物的沉降。此外,孔底沉渣厚度还与清孔彻底有关。如大直径长钻孔灌注桩,因安放钢筋笼和导管时间较长,在钻至设计标高后,应马上清孔;在导管下完后再进行第二次清孔。
1.4 砼坍落度
施工中经常发现桩身砼坍落度变化较大,有时在同一根桩中砼的坍落度也相差很大。这多是由于砼搅拌时间不稳定,如果时间过短,会造成砼中砂浆不能裹住石子,没有充分拌和。而在水下砼灌注时是无法振捣的,要求砼具有流动性,如果砼水灰比太大,就会降低桩身的强度。所以,砼坍度要控制在18~20cm的范围,且搅拌时要严格控制加水量。施工过程中,也要随时测定与调整砼的坍落度。
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2 钻孔灌注桩施工过程的质量控制
2.1 桩身成孔垂直度
钻孔灌注桩施工过程中,为满足设计要求,要保证其垂直精度,应增加桩承载面积以增加桩基础的稳定性。在钻孔施工时,要经常检查钢丝绳的垂直度。在平整场地后,枕木应稳定和牢固,平整钻机,钻机起重机、钻孔中心、桩位三点一线。在钻进过程中,每钻2~4m测量1次钻杆垂直度和钻机水平。
2.2 桩位和钻孔深度
护筒定位后复检套管位置密度,严格控制中心与桩位中心线偏差在≤50mm内,并仔细检查是否回填土密度,防止在钻进过程中发生泄漏和污染环境。钻孔形成过程中,会影响与地面水平,为精确控制钻孔深度,要复核临时测量点的底梁的高度,并做好记录,以便让钻孔在钻机上留出的长度判断是否复测孔深度;测绳使用前,应检查校准。对于端承桩或摩擦端承桩,应确保达到设计深度。因水下作业不能直观,取样困难,如何区分控制嵌深度是关键。所以采用循环冲击钻孔桩可使用样本识别方法。
2.3 钻进速度
钻进速度根据不同土质情况进行调整,以防止缩颈现象发生。对于塑性土层遇水膨胀造成缩颈,钻孔时应加大泵量,加快成孔速度,快速通过并调整泥浆配比,快速成孔形成护壁后因不渗水而阻止膨胀以免缩颈。如出现缩孔则采取上下反复扫孔以扩大孔径。在砂性土层中,钻进速度不得快于泥浆形成有效护壁速度。另外应尽量缩短成孔时间,成孔后应尽快清孔灌注混凝土,避免孔壁暴露时间过长而发生坍孔事故。
2.4 泥浆质量
钻孔灌注桩施工中,泥浆质量控制对于成孔质量和成桩质量有较大影响的。在成孔阶段,如果泥浆质量差,稠度较小,将无法形成有效的护壁。在砂性地层中则易塌孔,在流塑状粘土层中则易于缩孔,如果泥浆稠度过大,相对密度太大,含砂率高,则形成护壁的质量差,厚度大,又将大大降低桩的侧摩阻力。所以在成孔阶段,一定要控制好泥浆稠度和相对密度,保证泥浆质量。在成桩阶段,泥浆稠度大,相对密度过大,将使得钢筋与混凝土握裹力降低,也会在混凝土浇注过程中使混凝土水下灌注阻力增大,降低混凝土的流动半径,使得混凝土骨料大部分堆积在桩芯,钢筋笼外骨料较少,影响桩身质量和桩的侧摩阻力,所以在灌注混凝土前一定要做好清孔工作。
3 钻孔灌注桩施工管理要点
(1)施工前,要详细了解地质情况以及场区周边环境。对施工中可能出现的问题要充分认识和做好预防措施,对施工班组的技术交底工作,要根据工程实际情况进行。由于钻孔灌注桩的施工是由操作人员进行桩机,其经验和应变能力,还有对桩机的性能与灌注桩的施工质量有很大的关系,所以要安排责任心强且经验丰富的技术员进行操作。
(2)施工时,对桩的施工进度及施工情况等要严格监督,并做好记录;如出现问题,要确保及时进行处理,若不能解决的,需会同甲方、设计单位进行协商处理。在钻孔时,要通知设计、监理确认,清孔后要迅速浇灌混凝土;浇灌时,要控制好埋管深度。
(3)注意加强桩基工程的检测工作,以确保钻孔灌注桩的施工质量。每根钻孔灌注桩需在监理师同意用无破损检测法,对桩进行检验和评价。若监理师有疑义或施工时出现异常影响桩身质量的,应用钻取芯样法进行检测,以检查桩的混凝土质量。
4 结语
总之,钻孔灌注桩在施工过程中会受到一定的因素影响,只要相关管理人员不仅在施工前做好准备工作,还要对钻孔灌注桩施工的每一个环节严格把关,认真细致检查工艺的关键点,定能确保建筑桩基的施工质量,并充分发挥钻孔灌注桩在房屋建筑基础的应用优势。
参考文献:
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[3]崔延超,侯爱霞.房建工程钻孔灌注桩的施工管理与质量控制措施[J].绿色环保建材,2018,140(10):159+161.
论文作者:郭志钧
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/24
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