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浅谈砼灌注桩基础缺陷及防治措施

 导读:灌注桩(这里主要探讨成孔灌注桩并指端承桩,下文简称桩)质量控制从验收规范来看十分简单,无非是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩砼质量的判定,但由于地下工程不可见的因素很多,因此判定起来比较难以准确。笔者依据多年的工作经验及理论知识,从桩的缺陷与防治措施方面,围绕桩质量控制问题进行探讨。综上所述,砼桩质量控制的关键环节在于审掌握桩缺陷出现的环节及防治措施。

关键词:灌注桩,缺陷,防治
 
  灌注桩(这里主要探讨成孔灌注桩并指端承桩,下文简称桩)质量控制从验收规范来看十分简单, 无非是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩砼质量的判定,但由于地下工程不可见的因素很多,因此判定起来比较难以准确。笔者依据多年的工作经验及理论知识,从桩的缺陷与防治措施方面,围绕桩质量控制问题进行探讨。
 
  一、人工挖孔桩: 
  桩身砼强度不足 
  原因:砼遭受孔内水的危害,引起砂浆稀释,砂石下沉,严重破坏砼的强度。 
  防治措施: 
  1、对于孔内有地下水,水位低、水量小的桩孔,在浇捣时把砼拌均,水抽干,可以采用串筒迅速浇捣,但是在水位以下部分,必须调整砼配合比,适当减少用水量并增加水泥用量等; 
  2、对于水位高、出水量大的桩孔,在水位下必须采用水下砼配合比与导管灌注法灌注,在水位之上,为了避免水下导管灌注通病──桩身上部砼强度低,则可采用简单串筒浇捣,但是水必须抽干,泥浆、浮浆要清除干净,两种不同方法施工的交接层,用插捣器穿过反复插捣。这样既确保了质量,又不影响施工进度,经动测检验,所有桩的砼质量都很好。 
 
  二、钻孔灌注桩: 
  1、桩底地基承载力不足 
  原因:桩端没有支承在持力层上面。 
  防治措施:这种情况一般出现在复杂地层,这种地层一般最好取芯检验,如不能孔孔取芯,要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况(一般钻进至微风化岩时,钻头不蹩钻,主动钻杆振动不很厉害,钻进声音感觉较好)、工程地质资料进行综合考虑。
  2、缩径(孔径小于设计孔径) 
  原因:塑性土膨胀。 
  防治措施:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
  3、桩底沉渣量过大 
  原因:检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。 
  防治措施: 
  A、认真检查,采用正确的测绳与测锤; 
  B、一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。免费论文网。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m, 在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。 
  4、钢筋笼上浮 
  原因:A、当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮; 
  B、由于砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,砼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底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。 
  防治措施: 
  (1)、灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上; 
  (2)、当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。 
  5、断桩与夹泥层 
  原因: 
  A、泥浆过稠,增加了浇注砼的阻力,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层; 
  B、灌注砼过程中,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.当导管堵塞时,一般采用上下振击法,使混凝土强行流出,但如此时导管埋深很少,极易提漏。b.因泥浆过稠,如果估算或测砼面难,在测量导管埋深时,对砼浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离砼面,也就产生提漏,引起断桩; 
  C、灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故; 
  D、导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后砼不能及时冲填,造成泥浆填入。 
  防治方法: 
  (1)、认真做好清孔,防止孔壁坍塌; 
  (2)、尽可能提高混凝土浇注速度:a.开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。B.快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞; 
  (3)、提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程; 
  (4)、灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。
  综上所述,砼桩质量控制的关键环节在于审掌握桩缺陷出现的环节及防治措施。这样才能对砼桩质量进行控制,达到质量控制的目的。
 
参考文献:
〈〈桥梁施工百问〉〉
〈〈桥涵〉〉
〈〈道路桥梁工程施工监理手册〉〉
〈〈公路桥涵施工技术规范实施手册〉〉

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