姜跃龙
中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要:本文中介绍了钻孔桩施工过程中常遇到的问题及处理方案的内容。钻孔桩灌注桩基础属隐蔽工程,且影响质量的因素较多,如不抓住重点进行有效的防控,就可能发生质量问题,甚至质量事故,造成重大影响。
关键词:钻孔桩 钻孔灌注桩 质量问题 施工要点控制
1 塌孔、溶洞或裂隙
如果在钻孔过程中发现泥浆的排放出现泥浆的气泡持续存在,可能会出现多孔壁坍塌或者是洞穴或裂缝现象。
1.1原因分析
孔壁崩溃的主要原因是土质的松弛和护壁不匹配,所以护筒周围用黏土紧密填封防止渗透到内部,护筒的水位较低。钻进速度太快,时间太长的话内壁就会倒塌。
有一种现象是在碰到间隙或小溶洞时,可能会发生孔洞中泥浆,均匀缓慢地下降。
当地下有大水流量,因为泥浆比重和护壁无效,所以形成了一个洞穴。
1.2防治措施
在容易塌陷的土层中,埋深护筒,积累孔口保护的力量,粘土和细石用于密封周围区域,高质量的泥浆用于增加土壤的壁重和粘度,使地下水位始终低于泥浆高度。吊装钢筋笼并抬起钢筋笼时,要避免钢筋笼大变形。必须配合孔口位置,避免冲突孔壁。在接长度钢筋笼的时候,尽快焊接,根据设计、规范的要求,尽量缩短时间。钻孔桩成孔后,不要浪费3个小时以上的时间,控制当时的灌注时间,致使工程质量得到保证,尽可能缩短时间。
如果在裂缝和小溶洞中把孔内的泥浆土均匀地降低的话,在泥浆中加入适量的黄黏土,增加泥浆的量,这是防止坍塌的效果。如果孔内的泥浆迅速地脱落,那么就可以利用碎石和黏土把孔填满重新钻孔。
在地下水流中,如果没有护壁和钢护筒,则在周围井点中沉淀的方法,降低了孔内的下水位,并完成混凝土的灌注。
2 钻孔桩缩孔
缩孔即是孔径小于设计孔径。
2.1造成原因
软土层受周边动荷载、静荷载和地下水的影响,塑性土的膨胀,钻锤磨损过甚,焊补不及时,造成缩孔。
2.2防治理方法
2.2.1在软塑土地层中,失水率小的优质泥浆使水量下降。
2.2.2泥浆进入孔口时,为了使水流速度变大,快速通过,孔壁形成泥土的墙壁,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。
2.2.3如果把钻头或外侧的焊接能力保持的合金的刀刃,就会起到扫孔的作用。这样扫孔就可以使用孔口扩大孔径。
3 成孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
3.1造成原因
3.1.1不牢固的施工场地,地质上,地面弱土在支柱上打孔的时候支架的力量不足,不均匀沉降。
3.1.2钻头零件磨损,钢绞线,弯曲。
3.1.3钻头越过中心线扩大孔径。
3.1.4土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
3.1.5施工检测控制不到位。
3.2防治措施
3.2.1把坚实地方固定下来,用枕头均匀地垫住地面,支架的承载力必须要满足规范的要求,不均匀下降时必须随时调整。
3.2.2钻头必须使位置准确以旋转。将天轮的轮渡、钻头的卡盘和护筒的中心排列成同一列,在潜入的过程中防止位移,在不均匀的地层开口的时候,易采用重大钻头。
3.2.3如果进入不均匀的地层,就会有倾斜状的岩板掉落或遇到孤石。另外,设置导正装置也是防止孔倾斜的有效方法。
3.2.4钻头倾斜的时候,取出几次钻头,把硬土削掉,此时要把埋在孔内的粘土埋入0.5米以上的地方,以免效果消失。
3.2.5加强对地面的冲击和钻头的垂直度,以及进入地面的过程,察觉到问题而进行调整。
4 卡管
4.1造成原因
刚开始灌注,混凝土的流动性较差。其中粗的粒径太大。各种机器故障,导管中被卡了很长时间。导管水进来的是那个时候造成离析。
4.2防治方法
4.2.1水栓的直径就像管子的内径一样,它具有良好的防水性,管子的顶部可以用安装板或防水盖覆盖。
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4.2.2在灌注混凝土的时候,必须加强混凝土的搅拌时间和混凝土的灌注控制。水中混凝土必须具有良好的工作性能,但比例将在实验室确定;其坍落度为180至220毫米,粗骨的最大,大小为钢筋笼主筋最小净间距的1/ 4,不到4厘米。为了改善混凝土的和易性,将外加剂混合到水中的混凝土中。
4.2.3在使用导管之前,导管的连接和测试,压力测试和水压测试保证为0.6到1.0MPa,以防止导管中进水。
4.2.4水下灌过程应慢慢地把混凝土倒进导管去,不要在管辖范围内形成高压气体栓。
4.2.5必须在钻进工程过程中监视机器装置,使机器正常启动运转。
5 断桩
混凝土凝固后是不连续的,其中泥浆等粗劣体和土的填充中断。
5.1造成原因
5.1.1封底时,导管的底部离洞口远,混凝土被泥浆稀释,水灰比变大,混凝土不凝固,混凝土和基岩之间还没有凝固的混凝土填充。
5.1.2泥浆很好,混凝土的阻力也增加了,像泥浆比重严重过大、混凝土工程很容易堵塞、流动小、流动不畅等现象,有时填充导管后不起作用。如果不行,你只能将导管上下振击,并在导管中储存大量混凝土,但如果混凝土大量流失,其势甚猛,混凝土的导管流出后,即冲破泥浆最薄弱处迅速往中间裹泥,桩基层内夹泥。
5.1.3 在灌注混凝土过程中,在导管被提升后,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。
导管提漏有两种原因:
a.在堵塞管的时候,使用了上下震动法,强行把混凝土弄出来,不过,那个时候填补了管子。
b. 泥浆粘稠,所以测量混凝土的话,测量的结果显示不准确,导致高度判断错误的时候,减少用于拔管的错误数据将导管从混凝土中提升至混凝土面以上并导致断桩。
5.1.4灌注时间长,上部的混凝土增强,时间增加,泥浆中的残留物不断产生沉淀。因此,混凝土表面上的沉淀变厚。到目前为止灌注非常困难,导致导管拉不出来,引发断桩。
5.1.5把导管埋在里面太深,拔出时就接近凝固,拔出管子,混凝土就不容易埋入,泥浆淤塞。
5.1.6灌注混凝土的时候,不能进入导管内,从孔口直接放入的方法灌注混凝土,混凝土离析造成不坚硬,各个洞都出现了粗糙、空洞化的现象。
5.2防治措施
5.2.1在成孔后,要认真清孔,不要破坏孔壁。孔口应沿着坑边清理,在清孔后放入混凝土,并使孔的底部沉渣不超过规范规定。
5.2.2在混凝土灌注进孔径前准确测量,准确地计算孔径和第一次混凝土灌注量。
5.2.3混凝土的速度尽可能的快,要把首次灌注,尽可能地堆积大量的混凝土,巨大的冲击能克服泥浆的阻力;导管经常流着混凝土和碎石,堵住了导管。
5.2.4在混凝土灌注的情况下,要经常控制混凝土标高和导管的深度,并正确地进行导管的提升,严格遵守操作规定。
5.2.5严格确定混凝土的成分。混凝土具有良好的工作性能,坍落度应符合设计和规范的要求。
5.2.6在地下水活动大的地方,通过事前用套管和水泥来处理,在成功的时候灌注混凝土。
5.2.7将混凝土灌注到导管中,灌注过程是连续且快速的,并且预拌混凝土的量必须足够。应该在混凝土灌注中避免停电和断水,必要时需要有搅拌机和发电机等紧急设施。
5.2.8导管的解体长度,应该根据导管内产生混凝土上升的高度来决定。
5.2.9对灌注导管的要求:
它具有足够的抗拉力,可以承受自己的重量和混凝土的重量。
在各个节所安装的导管对接位置,在事前试拼,进行指导时,根据试拼时的状态进行对接,使用5至7mm厚的橡胶垫子,此时必须对正放平,将螺栓拧紧,严加防范漏水。
内径一致,那个误差控制在+2毫米以内,在次进行检查锤击测试,内壁是光滑的。导管最长部分的长度必须更长,通常约为4米。底部的当前导管不允许使用法兰盘。在混凝土内能减少摩擦。每组长度是统一的,考虑其长度,制作标记和记录。
在使用导管前进行测试密水性和接头抗拉试验。
6结语
钻孔桩施工在桥梁建设中应用很多,在施工过程中常遇到一些问题,以上内容介绍了钻孔桩在质量上如何把控,为今后类似的施工技术提供了可借鉴的经验。
参考文献:
[1]王洪涛,周鹏华.常用灌注桩施工技术指南[c], 2012,(7):59-62.
[2]施峰. 大直径超长钻孔灌注桩桩端高压注浆的试验研究[J]福建建设科技,1995,02):56-58.
[3]. 郑志光;赵发亮;徐建富.浮式平台深水大直径钻孔桩施工关键技术[J].世界桥梁.2010(03)
论文作者:姜跃龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/27
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