钻孔灌注桩施工的技术要点与质量管理

钻孔灌注桩施工的技术要点与质量管理

广东建粵工程有限公司佛山分公司528200

摘要:钻孔灌注桩施工技术在各类建设工程基础施工中应用较为广泛。本文针对钻孔灌注桩技术要点进行了剖析,对其质量管理进行了探讨,以期为同行提供一定的参考借鉴意义。

关键词:钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。在现代公路、市政、以及建筑工程中以钻孔灌注桩施工最为广泛,本文简单介绍陆地冲击钻孔施工技术要点及质量管理

1施工工艺

钻孔灌注桩主要施工工艺为:准备工作→埋设护筒→泥浆制备→钻进成孔→清孔→下放钢筋笼→灌注水下混凝土。

1.1准备工作

施工放样已完成,且经过检验,精度满足规范要求;泥浆循环系统已完成,拌制的泥浆经检验符合规范要求;按照设计资料提供的地质剖面图,选用适当的钻机和泥浆;钻机就位前,应对施工场地与钻机座落处进行平整和加固,并对主要机具的安装,配套设备的就位及水电供应的接通等钻孔各项准备工作进行检查。

1.2护筒埋设

陆上钻孔桩直接放样桩中心,依据桩中心在四周施放护桩。护筒埋设后应核对位置,护筒位置偏差不大于5cm,倾斜度控制在1/100以内。钢护筒在普通作业场合及中小孔径条件下,一般使用不小于8mm厚的钢板制作。护筒壁厚应根据桩径大小选用,一般小于柱径1/160,控制在1/140较合适。当护筒长度小于6m时,有钻杆的正反循环钻桩护筒内径必须大于桩径200mm;无钻杆导向的正反潜水电钻和冲抓、冲击锥护筒内径必须大于桩径300mm;深水或感潮区且无钻杆导向的护筒内径必须比桩径大400mm。

1.3泥浆的制备、循环和净化处理

泥浆用水必须使用洁净的天然水。泥浆的比重应根据钻进方法、土层情况适当控制,一般不超过1.2,冲击钻孔一般不超过1.4,尤其要控制清孔后的泥浆指标。泥浆池与桩基孔距离不少于2m。制浆池和沉淀池大小视制浆能力、方法及钻孔所需流量而定,及时清理池中沉淀,运至指定的位置。

1.4钻孔

1.4.1开钻时应先在孔内灌注泥浆,如孔内有水,可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。

1.4.2开孔及整个钻进过程中,应始终保持孔内水位高出地下水位1.5-~2.0m,并低于护筒顶面0.3m,掏渣后应及时补水。

1.4.3在淤泥层和粘土层冲击时,钻头应采用中冲程(1.0~-2.0m)冲击,在砂层冲击时,应添加小片石和粘土采用小冲程(0.5-~1.0m)反复冲击,以加强护壁,在漂石和硬岩层时应更换重锤小冲程(1.0~~2.0m)冲击。在石质地层中冲击时,如果从孔上浮出石子钻碴粒径在5~8mm之间,表明泥浆浓度合适,如果浮出的钻碴粒径小又少,表明泥浆浓度不够,可从制浆池抽取合格泥浆进入循环。

1.4.4地质条件较差的相邻桩孔,不得同时钻进。

1.5成孔与终孔

钻孔过程应洋细记录施工进展情况,包括时间、标高、档位、钻头、进尺情况等。每钻进2m(接近设计终孔标高时,应每0.5m)或地层变化处,应在出碴口捞取钻碴样品,洗净后收进专用袋内保存,标明土类和标高,以供确定终孔标高。钻孔灌注桩在成孔过程、终孔后要对钻孔进行阶段性的成孔质量检查,用专用检孔器进行检验,检孔器外径应不小于桩径,长度不小于孔径4-6倍。

1.6清孔

清孔方法有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射、砂浆置换等,根据具体情况选择使用。不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防止坍孔。无论采用何种方法清孔,清孔后应从孔底提出泥浆试样,进行性能指标试验,试验结果应符合设计的规定。灌注水下混凝土前,孔底沉淀土厚度应符合设计的规定。清孔原则采取二次清孔法,即成孔检查合格后立即进行第一次清孔,并清除护筒上的泥皮;钢筋笼下好,并在浇注混凝土前再次检查沉淀层厚度,若超过规定值,必须进行二次清孔,二次清孔后立即灌注混凝土。

1.7钢筋笼加工就位

钢筋笼应在钢筋加工场采用定型台座加工成型,并运输至施工现场。第一节钢筋笼放入孔内,取出临时十字加劲撑,在护简顶用工字钢穿过加劲箍下挂住钢筋笼,并保证工字钢水平和钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套管连接或焊接,下放,如此循环;下放钢筋笼时要缓慢均匀,根据下笼深度,随时调整钢筋笼入孔的垂直度,尽量避免其倾斜及摆动。机械套管连接时必须使竖向主筋对号,再同步拧紧套管,使套管两端正处于上下主筋已标明的划线上,否则应调整重来,确保钢筋连接质量。钢筋笼下放到位后要对其顶端定位,防止铙注混凝上时钢筋笼偏移、上浮。

1.8水下混凝土灌注

钻孔桩水下混凝土灌注-般采用直升导管法,施工要求如下:

1.8.1导管选用:导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的混凝土数量决定,内径不得小于250mm导管的壁厚应能满足强度和刚度的要求,确保混凝土安全浇注。导管底节长不得小于4.0m。导管在使用前和使用一个时期后,应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外,还需做拼接、过球和水密、承压、接头、抗拉等试验。

1.8.2灌注前应检查搅拌站、料场、浇灌现场的准备情况,确定各项工作就绪后方可进行。水下混凝土的强度、抗渗性能、坍落度等应符合设计、规范要求。

1.8.3首批混凝土须满足导管埋深不小于1.0m。首批混凝土灌入孔底后,立即测探孔内混凝土面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内进水,表明出現灌注事故,应立即进行处理。

1.8.4为防止钢筋骨架上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上开到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停顿。

1.8.5在灌注将近结束时,由于导管内混凝上柱高度减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。为确保桩顶混凝土质量,桩混凝土灌注要比设计高0.5-1.0m.在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

2质量要求和注意事项

2.1重视柱基础泥浆池专门设计,减少泥浆污染。泥浆池必须采用沉淀池与储浆池分开为两个池,且沉淀池的沉渣应安排专人清除。结合场地布置,泥浆池应有规范的基本尺寸,池壁采取护壁措施,防止泥浆池损坏造成污染。禁止随地排放泥浆和钻渣,钻渣应外运到指定弃土场,所有泥浆循环池及沉淀池均应设置防护栏杆,在显著位置设置安全警示牌,防止人员落入池内。

2.2钻头直径不得小于桩基设计直径,应经常检查钻头尺寸及磨损情况并及时补焊。钻头补焊后或中途换新钻头冲进时,先不要冲到底,而应慢慢主下反复修改后才继续冲进,以防卡钻。

2.3在透水性强或有地下水流动的地层中钻孔时,应注意泥浆比重不可过小,且应做好及时加浓的准备。

2.4混凝土灌注完成后,应处理好护筒的取出方法与时间,避免桩头混凝土松散,出现接桩现象。

2.5破桩头应保证柱顶平整和足够的钢筋保护层,并应清理松散混凝土,不得扭曲桩基钢筋和破坏桩基钢筋保护层混凝土。

3结语

桩基作为建筑或构造物的基础,其重要性不言而喻。因此,工程技术人员必须在实际施工过程中严格按照施工工艺和相关质量要求施工,并加强过程监控和成桩检测,发现问题应及时处理,绝不允许桩基带缺陷进入下一个施工环节。

参考文献

[1]地基及基础[M].中国建筑工业出版社,华南工学院编,1981.

[2]钻孔灌注桩质量控制探讨[J].蒋凤麟.企业技术开发.2015(08).

[3]浅谈冲击钻孔灌注桩施工质量控制[J].胡立志.科技创新与应用.2012(17).

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