摘要:钻孔灌注桩是一种施工工序多、质量要求高的地下隐蔽工程,在施工现场就地灌注成桩,需要在短时间内连续完成,工程施工质量
较难监控与检测,很容易发生质量事故。施工中应做好关键工序控制,精心施工。钢筋混凝土钻孔灌注桩基础,本文通过一系列对质量控制措施的分析,成功的确保了工程质量。
关键词:钻孔灌注桩 控制 措施
随着工程建设的不断发展,钻孔灌注桩广泛应用于工程实践中,并取得了良好的效果。相对于其他形式的桩基础,钻孔桩具有基础承载力大,埋置深等特点,但由于钻孔桩埋置很深,加上桥位水文、地质的复杂性及施工中很多不确定的因素,钻孔桩施工中经常会出现坍孔等各种问题。以下我们对施工环节出现的常见问题进行分析,并提出相应的解决措施。
1 钻孔灌注桩施工中常见问题的种类成因
1.1 钻孔灌注桩坍孔
引起坍孔的主要原因有以下几点:
地质情况复杂,如遇到断层裂隙等。
在松软砂层中钻进,进尺太快。
泥浆稠度小。起不到护壁作用。
操作不当,如提升钻头,冲击(抓)锥或掏渣筒倾倒,或放钢筋骨架时碰撞孔壁。
泥浆水头高度不够,对孔壁压力小。
1.2 钻孔灌注桩断桩
引起断桩的主要原因有以下几点:
1.2.1卡管引起
由于碎石粒径过大,混凝土坍落度较小,流动性差或混凝土运输距离过长产生离析;机械发生故障或混凝土在导管内停留时间过长;灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已初凝,增大了管内混凝土下落的阻力。
1.2.2 首批混凝土储量不足
混凝土下落后不能埋设至导管底,以致泥水从底口进入;导管接头不严,焊缝或管身破裂,引起进水,导管提空,导致底口涌入泥水。
1.3 桩身砼缺陷
引起桩身缺陷的原因与钻孔灌注桩施工质量的好坏,灌注水下砼成桩的关键工序等有关。如何处理是关键,千万不可轻易放弃(废桩)。
2 钻孔灌注桩施工中常见问题的处理原则
钻孔灌注桩是桥梁结构中常用的基础,桩基础质量的好坏直接影响到整座桥的安全。因此,钻孔桩施工中出现坍孔等问题后,不管采用哪种处理方法,都必须在满足设计使用要求的前提下,根据施工现场的实际情况(如设备、汛期或潮汐地区等)采用可靠、稳妥的处理方法。
钻孔灌注桩在砼灌注前必须按设计图纸埋置检测,管发生坍孔等问题经处理成桩后必须经超声波桩身质量、动静载承载力检测等试验,证明处理后的钻孔桩能满足设计使用要求。
3 施工中常见问题的处理方法
3.1 坍孔。预防及处理方法
坍孔部位不深时,可采用深埋护筒将护筒,周围回填土、夯实,重新钻孔。
深度坍孔,可加大泥浆相对密度和提高水位。
严重坍孔,用粘土泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进。
汛期或潮汐地区水位变化过大时,采取升高护筒,增加水头或
用虹吸管等措施保证水龙头相对稳定。
提升钻头,下放钢筋笼应保持垂直,尽量不碰孔壁。
在松软砂层钻进时,控制进尺速度,并用较好的泥浆护壁。
3.2 断桩。预防措施
3.2.1 混凝土应先作配比试验,坍落度控制在18cm左右,流动性好,尽量避免长距离运输;灌注前,应配足拌和设备,专人统一指挥,尽可能缩短灌注时间。
3.2.2 严格控制埋 管深度不超过6m,提升导管不可过量,以防导管脱离砼浆面;首批砼储量应根据孔径及导管直径计算,确保埋管不少于1m。导管作水压试验确保焊缝及管身有足够强度。
4 水下灌注砼
4.1 导管底部至孔底距离
导管底部至孔底距离规范规定宜为300~500mm,桩直径小于600m
时,可适当加大导管底部至孔底距离,但是加大至多大并无规定,有个别施工者施工时以是否埋管为标准,对于小直径桩片面加大导管底
部至孔底距离,这样做很容易造成埋浆或桩身底部砼质量低劣,本人认为导管底部至孔底距离小一些好,以隔水塞能顺利出来为宜,不宜
过大。
4.2 清孔换浆
在水下灌注砼前,要进行二次清孔换浆,清孔时,不仅要上下活动导管,还要前后左右来回活动导管,把孔底四周都清除干净,不要
只清除孔底中心部位。一些施工者和验收者只注意检查孔底沉碴厚度,而忽略了对泥浆性能指标的检查,有经验的施工者,浇注砼前,泥浆的各项性能指标不一定都测,但是要注意检查验收时,不仅要检测孔底沉碴厚度,还要注意泥浆的手感,手感不好,说明泥浆不合要求,即使沉碴达标,也要继续清孔换浆。若在泥浆不合要求,相对密度、粘度过大的情况下灌注砼,有时会造成漏斗及导管内砼不易下落,不得不提动导管,使得导管底部距离孔底过大,若砼下落不畅,离开导管底部一段距离后,稠泥浆就会托住砼使其落不到孔底反而向上走,造成埋浆,桩长变短,或者即使砼能落到孔底,砼质量也不会太好;如果在提动导管前已落下一部分砼后不再下落,不得不提动导管,这时很容易提出砼面,形成一层夹泥,造成断桩,因此,要控制好清孔工作,清孔时不仅要注意孔底沉碴厚度,还一定要注意泥浆性能问题。
4.3 坍落度与水
水下灌注砼对坍落度的要求较高,控制较严,一般在 之间,搅拌时应注意控制用水量,用水量少,坍落度达不到,流动性差,不易灌注。用水量偏大,一方面改变了水灰质量比,降低了砼标号,桩身强度达不到要求,另一方面灌注过程中,很容易发生砼土离析,若正在导管中就会卡管,灌不下去,严重的就不得不拔管,造成断桩事故,因此,搅拌砼一定要注意控制用水量不要偏小或偏大。
4.4 用砂量
采用导管法水下灌注砼,要求砼的和易性、流动性较好,用砂量在实际施工中,有个别具体操作者喜欢加大用砂量,以增大砼流动性,便于灌注作业,这样做会降低砼标号,影响桩身强度。应严格按配合比要求执行,避免用砂量过大,把其控制在允许的偏差范围内。
4.5 导管的提拉
在灌注过程中当砼下落不畅时要上下活动提拉导管,当起拔导管时要提拉导管,这时应注意如果导管的提拉速度过快、幅度过大,有时会埋进空气,造成桩身局部砼疏松,出现蜂窝、空洞等,特别是灌注至桩顶部时,灌注时间过长、砼搅拌质量不好等,都会造成砼流动性变差,上下活动提拉导管,管外砼面上升,管内砼面高差到一定程度,管外砼面不再上升,若放下导管速度过快、幅度过大,管内砼流动性又差,有时会形成管外砼面高于管内砼面,提拉拔出导管后,管外流动性差的砼坍落相对慢,水泥砂浆、泥浆、沉碴混杂迅速进入拔出导管后形成的空间,和砼、空气混合,造成桩身中部粗骨料少、杂质多,埋进的空气不易逸出,砼疏松、强度低,特别严重即形成所谓“空心桩”。灌注时要控制好砼搅拌质量,连续灌注,尽量缩短灌注时间,导管一定不能提拉速度过快、幅度过大,灌注至桩顶部,慢起慢落数次后,再慢慢提出砼面,以避免发生桩顶部中心砼质量低劣的空心现象。
5 结语
钻孔灌注桩作为一种重要的基础形式,有适应范围广、单桩承载力高、抗震性能好等特点,在高层和超高层、重型和超重型建筑物日益增多的今天,应用也是越来越广泛,它的施工过程必须做好对关键工序的控制,以确保工程质量。
6 参考文献
【1】 郭辉.浅谈钻孔灌注桩施工常见问题及防治措施-价值工程2010
【2】4. 沈忠武.钻孔灌注桩施工中钢筋笼偏位及断桩的处理方法,2009
【3】. 莫毅舟.浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制-山西建筑2010,36(6)
【4】宋云财 钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理-铁道建筑2006