钻孔灌注桩施工安全控制要点分析
摘要:钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大,在软土地区高层建筑及桥梁和水工作业中建筑中都得到了广泛的应用,但无论是哪一种建筑环境的应用,钻孔灌注桩的施工安全都取决于施工过程中的不可缺少的主要环节的操作上。本文就施工过程中的重要环节,浅谈安全控制要点。
关键词:安全控制;钻孔灌注桩;施工质量
中图分类号:TU71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0177-01
1桩基工程的主要环节安全控制要点
(1)孔位准确性是安全的基石。桩基工程,第一步是对孔位的测量与定位,第二步是实地操作挖井口埋设护筒,第三步是安装钻机就位,第四步即是开始钻孔。四步中存在安全隐患的关键就是在测量与定位过程中的偏差。尽量将熟悉的技术熟练的运用于实际操作中,安全隐患的第一步将无机可乘。
(2)偏差≤1%,安全≥99%。在主要环节中的垂直控制、持力层检测、沉渣厚度控制这几个环节中,严格定位钻头直径大小,并严格做好记录,在这三项的检测中,需要保持偏差≤1%,才能为安全控制做好又一层严密保证。
2钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施
(1)护筒冒水。在埋设护筒时,如无法完成≤1%的检测偏差,使周围的土不密实、护筒两侧水位差太大。防治措施:在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实,在护筒的适当高度开孔,使扩筒内保持1.0～1.5m的水头高度,钻头起落时,应防止碰撞护筒,发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。
(2)孔壁坍陷。现在的桩基工程中很容易出现土质松软所造成的系列问题,如在钻井过程中不断有气泡从泥浆中冒出、泥浆突然漏失。防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
其中还有一个不容忽视的问题,即泥浆的质量,所以,在选用泥浆的时候,切忌不要贪小便宜吃大亏,不停的返工、重修,造成不必要的损失,甚至出现严重的安全事故。
(3)缩颈。由于塑性土发生膨胀,使得孔径小于设计孔径,即缩颈。防治措施:采用优质泥浆,降低失水量,成孔时,应加大泵量,加快成孔速度。
(4)钻孔偏针。成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。防治措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位置偏差不大于20cm,在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机,进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档,另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法,钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,重新钻进。
(5)桩底沉渣量过多。防治措施:成孔后,钻头提高孔底10～20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁,可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度,减少空孔时间,从而减少沉渣。下完钢筋笼后,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,直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30～40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上。
3水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
(1)卡管。水中灌注混凝土过程中,无法继续进行的现象。防治措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。为改善混凝土的缓凝,水下混凝土宜掺外加剂,还应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,以避免导管进水,在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞,在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
(2)钢筋笼上浮。钢筋笼的位置高于设计位置的现象。防治措施:钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5～2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度～般宜保持在2～4m,不宜大于5m和小于lm,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。
(3)断桩。混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。防治措施:成孔后,必须认真清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。
4结语
钻孔灌注桩作为一种成熟的施工工艺,广泛应用于城市轨道交通基坑围护施工中,在施工过程中应注意:
(1)娴熟的技术和实际操作能力主宰着施工效率与安全。(2)施工用料的质量是决定施工安全的关键,同时保证企业良好的口碑。(3)废弃泥浆的处理是文明施工的重要环节,事关企业形象,施工中必须予以高度重视。(4)选择围护结构类型时应充分考虑不同地区的地层性质。在红层风化岩层中,钻进施工困难,成孔效率低,施工中利用冲击钻机进行辅助冲孔。(5)水下灌注混凝土前应制定周密的施工方案及应急措施,确保在混凝土灌注中断时得到及时处理。
参考文献:
[1]罗大庆.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].西部探矿工程,2004,16(9):23-25.
[2]蔡锦源.钻孔灌注桩施工的质量缺陷与措施[J].西部探矿工程.2004,16(5):15-16,18.