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【摘 要】灌注水下混凝土是成桩的关键工序,文章从工艺流程、施工过程中常见问题及处理方法两个方面对钻孔灌注桩的施工进行了论述。
【关键词】钻孔灌注桩;施工技术;质量
钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程,质量检查比较困难,要保证钻孔灌注桩的施工质量,关键在于既有完善的施工方案,又有完备的应急措施,树立“质量第一”的思想,强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,不断总结经验教训,提高施工技术水平。只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
1 工艺流程
1.1 标高测引与桩位测放
1.1.1 标高测引。基准点由当地的测绘部门提供,为了施工方便,技术人员必须从所给基准点向施工现场测引新的基准点。引测前要对仪器进行校正,并要求不同的技术人员引测和测闭合,且闭合差不能超过规范要求。在场地内一般至少引测3个基准点,进行保护,并经常对它们之间进行相对测量。
1.1.2 桩位测放。桩位由专门测量人员测放,现场技术人员计算出各个桩位之间的相对距离,用钢圈尺进行复测,并对桩位进行保护。桩位用长30cm直径为25mm的钢筋垂直楔地中,拔出后灌入石灰粉,然后在孔中插入筷子测放桩位,在其周围撒上白灰,打上木桩标明桩号,以便寻找。复测桩位,误差在5mm内,埋设护筒。
1.2 钻机就位
安装钻机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,再垫上钢板或枕木加固。
钻机就位前要选择好托运路线,防止在托运过程中对一些桩位产生破坏。为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,保证钻机的垂直度,钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。就位后,用相邻桩位距离关系和十字交叉法对将开孔的桩位进行检查校正,确保桩位准确无误。
1.3 冲击成孔
冲击成孔是一道关键工序,首先要注意开孔质量,钻孔的顺序也应事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
1.3.1 开孔。钻机调平固定,必须对好中线及垂直度,并压好护筒以防止在施工过程中遇到不均匀地层时钻机偏移。就位后锤头中心和桩中心对正,确保误差在2cm范围内。挖好造浆池和排浆池,并对相关设备进行安全检查。一切就绪后方可开孔。
1.3.2 成孔。成孔作业必须连续进行。造浆粘土的质量必须保证,泥浆比重和粘稠度要适中,一般由经验法结合现场测试得到。在施工过程中,要密切注意泥浆的高度、比重和黏稠的变化,这样,可以有效的防止塌孔、埋钻的现象出现。采用冲击式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固,所以对于孔内残渣根据实际情况及时清理。并经常检查钻机和锤头,防止出现斜孔和桩位偏移现象发生。
1.3.3 终孔。测量孔口标高,计算出设计深度。用钢圈尺复测测绳,复测无误后测量孔深。保证有效桩长的误差在±50mm范围内,孔的中心位置应在±100mm范围内,孔径必须大于设计桩径,孔斜度<1%。
1.3.4 清孔。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。在孔中加入适量粘土,用锤冲捣,使孔底的残渣浮起后,进行清孔换浆,如此重复几次,测量沉渣和泥浆比重。如泥浆比重在1.03~1.1之间,沉渣厚度小于15cm,开始下钢筋笼。
1.4 制作和安放钢筋笼
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上。
1.4.1 钢筋笼制作。按照设计图纸进行制作,如果钢筋笼比较长,则分段制作,其原则为:必须使得主筋间距允许偏差±10mm,箍筋间距±20mm,钢筋笼直径±10mm,钢筋笼长度±50mm。每段必须有足够的强度,保障运输方便,适合调车操作。钢筋笼不可一次性制作过多,以免生锈,已经制作好的钢筋笼,应采用篷布覆盖。
1.4.2 钢筋笼安装。要保证焊接的质量和速度,钢筋笼的安装标高根据测量标高和当地的经验而定。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
1.5 浇注混凝土成桩
在进行混凝土浇注前,要修好排浆池,接好水泵,防止在灌注过程中淹没场地。选择好各种设备的存放地点,对设备进行简单的性能和相关的安全检查。做好应急预案。
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的灌注量。混凝土在浇注过程中,应随时主动控制混凝土面的标高和导管的埋深。灌注过程要求连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水、混凝土量不足等出现中间停歇情况。混凝土浇注过程必须保证连续性,浇注过程中每次提升导管前必须测量混凝土面的高度,导管的埋入应保持在2~3m,浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。
2 常见问题处理
施工过程中常见问题及处理方法如下:
2.1 孔斜及塌孔。在施工过程中,一旦发现孔斜应立即停止作业,查明孔斜的原因,拟定出纠斜方案,立即进行纠偏。重新固定好支架,用十字交叉法或相邻点位重新校核锥心对准桩心。土层中的孔斜,纠斜的做法是在孔斜发生部位的上方,用低冲程打法慢慢修孔;如果孔斜发生部位在水面上且相对较浅,也可直接人工使用洛阳铲修孔纠斜。孤石引起的孔斜,可采用低锤密击,把孔内的孤石部分打碎,用捞浆桶将打碎的残渣捞出。基岩层中孔斜,投入岩质相同的块石且使表面尽可能的平整,用锤密击。
出现塌孔现象时,根据塌孔的情况,选择处理方法。塌孔不严重,用优质粘土填满,24个小时后重新施工。塌孔严重,水泥、粘土(1∶2)混合加入孔中,用锥上下搅拌均匀,12个小时后开始施工。塌孔十分严重,孔中倒入水泥(P.O32.5),用锥上下搅拌均匀,12小时(水泥初凝)后重新施工。
2.2 卡锥。当出现卡锥现象时,首先不要慌乱,立即测量被卡位置,仔细查阅地质勘察资料和施工记录,结合现场操作工作人员的所见,拿出切实可行的处理方案。如果冲锥被粘土吸住,可采用空压机或高压水枪冲射孔底,也可采用千斤顶配合滑轮强行拔出;如果是梅花孔卡锥,可松绳或慢慢旋转,找到梅花孔槽,顺其提上来。
2.3 卡管。根据卡管原因的不同,采用不同的方法。由于隔水栓、混凝土中粗骨料直径过大、混凝土和易性和流动性差、混凝土离析等造成的卡管现象,可采用以下几种处理方法:小锤振荡导管、用长杆冲捣管内混凝土或用吊绳抖动导管。由于机械故障、停电或其它原因造成灌注不连续,已经灌注的混凝土已经初凝,堵在管中,处理方法是将导管拔出,重新安装冲击钻,用较小的钻头将钢筋笼中的混凝土吸出,拔出钢筋笼主筋,用粘土和砂砾搅拌均匀将孔回填满,待沉实后,重新成孔。
2.4 钢筋笼上浮。灌注混凝土时,有时会发生钢筋笼上浮现象。经过原因排查,如果由于导管不居中或导管倾斜,可将导管下落一点,晃动导管,并将导管移向中心位置,使挂住的钢筋笼与导管脱开,可以继续灌注。如果是在灌注时混凝土向上翻起,将钢筋笼浮起,应暂停灌注,将导管提升一段距离,减小导管埋入深度以减小混凝土向上的顶托力,待将钢筋笼纠正后方可继续灌注。有时为防止钢筋笼上浮,可采取措施将钢筋笼压住,克服混凝土对钢筋的上浮力,如在横担上加重等,也可临时在钢筋笼顶端焊接钢梁,增加反压力,也是一种办法。
3 结束语
钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程,质量检查比较困难,要保证钻孔灌注桩的施工质量,关键在于既有完善的施工方案,又有完备的应急措施,树立“质量第一”的思想,强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,不断总结经验教训,提高施工技术水平。只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
参考文献
[1]卓永红;钻孔灌注桩成孔及成桩质量的施工技术探讨[J];长春工业大学学报(自然科学版);2004年02期
[2]周文斌;;浅谈钻孔灌注桩施工中的问题及处理措施[J];广东科技;2007年06期