合肥工大建设监理有限责任公司安徽合肥230009
摘要:目前,随着建筑的发展和创新,施工的实用性和安全性受到了广泛的关注。进而钻孔灌注桩施工质量问题的预防与处理已成为施工技术发展的重点和必须要解决的问题。在文章中,笔者将重点分析钻孔灌注桩施工质量问题以及相应的防治措施,从而为相关施工问题的解决带来参考。
关键词:钻孔;灌注桩;问题预防
桩基础,特别是钻孔灌注桩,不仅具有适应性强、承载性能好、承载力高、施工方便等优点,而且还具有施工噪音小、节省钢材、对邻近建筑物及地下管线影响小等特点。近年来,在土木建筑刚也得到了广泛地应用,然而,若不能正确把握施工技术要领,或遇到不良水文地质条件等情况时,钻孔灌注桩施工极易出现诸如塌孔、钢筋笼偏位、堵管等各种事故,导致出现工期延长等现象,严重影响工程的进度和质量。据统计,国内工程中,缺陷桩高达10%,甚至更高,可见研究钻孔灌注桩施工方法,控制其施工质量,提早防治与正确处理施工事故,具有非常重大的工程指导意义。
一、钻孔过程施工质量问题及防止措施
1.塌孔
(1)出现塌孔的原因
第一,塌孔是钻孔灌注桩经常出现的问题,护筒埋入的深入不够大,护筒下口可能漏水形成孔壁坍塌,还有可能周围地面下沉,引起较大的塌孔。第二,对当地的地理地质情况不清楚时,若地质条件较差,地基承载力不够,有很大的可能发生塌孔。第三,施工时不认真,孔壁遭到破坏,致使孔壁坍塌。第四,泥浆性能不符合指标要求,不能产生坚硬的泥皮。
(2)防止塌孔的措施和塌孔后的措施
充分了解当地的地质条件,在施工现场埋置护筒时,钻孔的地方与周围要充分的填实,用打夯机仔细夯实。护筒要保证垂直安装,必须严格按照施工的技术规范进行施工,各项工作必须保证质量并且保证时间的完成,这是保证孔壁不坍塌的重要措施。在松散的土质中钻进时,应控制钻进的速度和泥浆的质量。若该地区水位变化较大时,必要时可以升高护筒,保证其稳定性。发生塌孔时,可以用土回填孔口,夯实后重新钻孔。如果孔内发生坍塌时,需要判别孔内坍塌的位置,然后回填混合物到塌孔处上1-2m.
2.钻孔偏斜
(1)造成原因
一是钻场基础修筑不坚实、不平整、地表循环系统不科学。二是钻机安装就位稳定性差。三是钻具刚性小、钻压大、转速高、钻头不对称。四是地层软硬不均匀,土层呈斜状分布换径、换层或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
(2)防治措施
场地应夯实平整,轨道枕木宜均匀着地。安装钻机时要求转盘中心与天车在同一轴线上,位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时,应采用自重大、钻杆刚度高的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要慢档。另外,安装导正装置也防止孔斜,钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻,削去硬土,如纠正无效,应在孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,重新钻进。
3.桩底沉渣量过多
(1)造成原因
一是清孔不干净或未进行二次清孔。二是泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。三是钢筋笼吊放过程中,为对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底。四是清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
(2)防治措施
第一,成孔后,钻头应高于孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于0.5h。第二,应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。第三,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。第四,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。第五,下完钢筋笼后,应检查沉渣量,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。第六,开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为0.3-0.5m,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,利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,以达到清除孔底沉渣的目的。
二、灌注过程的质量问题及防止措施
1.断桩
(1)产生断桩的原因
灌注混凝土的过程中,对混凝土面的探测不准或者出现了失误,致使从混凝土面拔出导管时造成断裂。混凝土灌注时间隔的时间不正确,使得孔内的混凝土凝固,没有办法继续灌注导致断桩。钻孔灌注桩在混凝土灌注的时候,有杂质的灌入导致把本来应该成一个整体的混凝土变成了上下两部分,造成混凝土截面的损失,而且使桩的承载力大幅度的下降,不能满足承载力要求,危害建筑的稳定。导管底部和孔底的距离比较远,混凝土被冲蚀,水灰比变大,导致混凝土不凝固。导管的密封性不良或者受到地下水的影响,也可以使其水灰比增大,使桩身中部出现不凝固的混凝土。导管的孔径较小而集料的粒径过大,灌注混凝土时容易使导管堵塞,如果在灌入混凝土之前没有清理好导管使其通畅,就可能堵住导管,需要拔起导管导致断桩。
(2)处理办法和预防措施
混凝土需要通过导管灌入,灌入时需要混凝土量充足而且要连续快速的灌入,避免工地停水停电导致灌注混凝土过程终止。保证导管有良好的密封性,在灌注混凝土之前,必须仔细清理导管同时还要保证集料的粒径不能大于导管的口径,防止导管堵塞,产生断桩。在向导管灌入混凝土之前需要做必要的实验,例如接头的抗拉实验和水密承压的实验,还需要仔细检查接头的严密性,观察焊缝是否有裂缝,如果发现问题需要及时处理。
2.钢筋笼上浮
(1)造成原因
第一,钢筋笼质量差,弯曲多或配筋太少太细,稍受冲力即会上浮。第二,钢筋笼放置初始位置过高。第三,混凝土严重离析流动性过小,钢筋笼插不进去。第四,导管在混凝土中埋置深度过大,钢筋笼被混凝土拖顶上升。第五,当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮。第六,由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇筑时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力。如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,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升。第七,操作不当,不是少灌勤提而是灌入多量混凝土才猛提一次冲动钢筋笼造成上浮。
(2)防治措施
第一,根据设计要求配置钢筋笼,在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍,并在钢筋笼内每隔3-4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在吊放入孔后拆除,最好用多根直径为6cm左右的钢管套住钢筋笼的主筋再焊在护筒上,并用钢筋成网状压住所焊钢管及护筒。第二,钢筋笼初始位置应准确定位,并与孔口固定。第三,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。第四,混凝土接近笼时,应控制导管埋深在1.5-2.0m。第五,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。第六,导管在混凝土面的埋置深度宜保持在2-4m,严禁把导管提出混凝土面。第七,应少灌勤提拆导管,缓缓提升导管,每次约200mm,严防过度提升。第八,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,提升导管后再浇筑,上浮现象即可消失。
结语
钻孔灌注桩施工工艺复杂,并且在施工过程中,很可能出现各种各样的质量问题。因此,就要求施工人员严格按照规范标准进行施工,保证施工过程中对质量的严格检测和控制,以减少事故的发生。然而,当一些质量施工发生时,又要求相关人员对其进行控制和补救,以把影响降到最低。
参考文献:
[1]田勇,王芳.浅谈钻孔灌注桩施工技术和相关流程[J].黑龙江科技信息,2010(14):274-275.
[2]梁灵真.浅谈桥梁桩基施工过程中几点问题及其控制对策[J].城市建设(下旬),2011(4):266-267.