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在现代建筑工程中,钻孔灌注桩基础具有很高的普遍性,它对地质状况的适应性极强,因此大、中、小型桥梁均可使用。
在混凝土灌注的过程中,其水下混凝土灌注是成桩的关键工序,我们知道地下水温和地质情况是非常复杂的,加上施工的机械、人员配合等不确定因素较多,因此极易发生导管进水、卡管、坍孔、钢筋笼上升等事故。这就要求整个灌注过程要分工明确、密切配合、统一指挥、做到快速、连续,并采取相应的预防和处理措施。
一、钻孔灌注桩灌注中发生的导管进水
(一)发生原因之一及处理方法
造成此种事故的原因是首批混凝土储量不足,既或混凝土储量已够,由于导管底口距孔底的间距过大,导致混凝土拌合物必须使用反循环钻机或用吸泥机或用抓取复钻清除,不得已时需将钢筋提出采取复钻清除,之后重新下放钢筋和导管,同时投入足够储量首批混凝土、重新灌注。
(二)发生原因之二及处理方法
造成此种事故的原因是导管的接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开;也有的焊接破裂,水从接头或焊接中流入;还有的导管连接不好,不提时造成提断,导管提升过猛;测深出错,造成导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
该种事故根据具体情况,要么拔换原管下新管;要么用原导管插入混凝土以下50cm继续灌注,这需要在灌注前将进入导管内的水和混凝土用吸泥和抽水的方法吸收。为了防止抽水后导管外的泥水穿透原混凝土压入上部凝固层导管内,续灌的原混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行流动性小恢复,以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
上面的处理过程一定要在首批混凝土初凝前完成,如果在首批混凝土初凝前,导管不能插入混凝土,这时混凝土面在水面以下不深时,可在原护筒内加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒的水(泥水)抽出,并将原混凝土顶面的泥渣软弱层清除干净,再在护筒内灌注;如果混凝土已初凝,则应将导管拔出,重新填埋钻孔。
二、钻孔灌注桩中发生的卡管
在钻孔灌注桩灌注中,初灌时隔水栓卡管,要么是由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、级配不合理、拌合不均匀、以及运输中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土没有加遮盖等,使混凝土中的水泥将被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。处理方法:可用长杆冲捣管内混凝土,将导管进行小幅度抖动,或在导管上安装振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则应将导管边同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整,然后重新安装导管,重新灌注。如一旦有混凝土拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌合物粒等予以清除;也可能是因为机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了导管内的混凝土下落阻力,混凝土堵住在管内,造成卡管。由于灌注时间已久,此时应将导管拔出,重新填埋钻孔。
三、钻孔灌注庄中发生的坍孔事故
在灌注过程中如发现井孔内水位忽然上升溢出,随即骤降并冒出气泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷也顯著增加,这就应怀疑是坍孔征象,可用测探仪抵探头或测探锤探测。
其坍孔原因是护筒底脚周围漏水,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力;由于护筒周围堆放重或机械振动等。
发生坍孔后,应查明原因,采取相应的措施,如保持水头或加大水头,移开重物或机械振动等。然后用有吸泥机吸出坍入孔中的泥土。如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌填埋钻孔。
四、钻孔灌注桩灌注中发生的钢筋笼上升
钢筋笼上升,主要原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口底下3—1m时,混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲出导管口向上反冲,其顶托力大于钢筋的重力。
力了防止钢筋笼上升,应将钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止上升的作用;当导管底口低于钢筋笼3m至高于1m之间时,应放慢混凝土灌注速度,允许的最大灌注速度与桩径有关,当桩长为20m以内时可参考下表处理。灌注桩的混凝土表面靠近钢筋笼底部时允许最大灌注速度见表1。
当钢筋笼上升现象发生时,必须停止灌注,回填井孔,待沉实后重新钻孔。
以上各种事故如处理不当,要么由于灌注时间过长,首批续混凝土冲顶层上升形成夹泥层,均易形断性桩。对已发生或估计可能发生的断桩,应钻芯取样作深入探查,或使用无破损检测,对其质量进行判定。视其结果,做出补强、加桩或废弃重新钻孔等处理办法。
通过上述分析,可以定为首批混凝土的初凝时间即为整个灌注桩的施工时间。施工前应仔细简查、检修灌注机械,施工中加强管理与协调,采取科学的施工方法,并制定切实可行的备用方案,严格按照操作规程施工,同时提高施工速度。在符合质量标准的前提下,采用先进的施工工艺和切实可行的施工方法,就能避免和减少质量事故的发生。
(作者单位:松花江林业勘察设计院)
在混凝土灌注的过程中,其水下混凝土灌注是成桩的关键工序,我们知道地下水温和地质情况是非常复杂的,加上施工的机械、人员配合等不确定因素较多,因此极易发生导管进水、卡管、坍孔、钢筋笼上升等事故。这就要求整个灌注过程要分工明确、密切配合、统一指挥、做到快速、连续,并采取相应的预防和处理措施。
一、钻孔灌注桩灌注中发生的导管进水
(一)发生原因之一及处理方法
造成此种事故的原因是首批混凝土储量不足,既或混凝土储量已够,由于导管底口距孔底的间距过大,导致混凝土拌合物必须使用反循环钻机或用吸泥机或用抓取复钻清除,不得已时需将钢筋提出采取复钻清除,之后重新下放钢筋和导管,同时投入足够储量首批混凝土、重新灌注。
(二)发生原因之二及处理方法
造成此种事故的原因是导管的接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开;也有的焊接破裂,水从接头或焊接中流入;还有的导管连接不好,不提时造成提断,导管提升过猛;测深出错,造成导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
该种事故根据具体情况,要么拔换原管下新管;要么用原导管插入混凝土以下50cm继续灌注,这需要在灌注前将进入导管内的水和混凝土用吸泥和抽水的方法吸收。为了防止抽水后导管外的泥水穿透原混凝土压入上部凝固层导管内,续灌的原混凝土配合比应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行流动性小恢复,以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。
上面的处理过程一定要在首批混凝土初凝前完成,如果在首批混凝土初凝前,导管不能插入混凝土,这时混凝土面在水面以下不深时,可在原护筒内加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度,然后将护筒的水(泥水)抽出,并将原混凝土顶面的泥渣软弱层清除干净,再在护筒内灌注;如果混凝土已初凝,则应将导管拔出,重新填埋钻孔。
二、钻孔灌注桩中发生的卡管
在钻孔灌注桩灌注中,初灌时隔水栓卡管,要么是由于混凝土本身的原因,如坍落度过小、流动性差、级配不合理、拌合不均匀、以及运输中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土没有加遮盖等,使混凝土中的水泥将被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。处理方法:可用长杆冲捣管内混凝土,将导管进行小幅度抖动,或在导管上安装振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则应将导管边同其内的混凝土提出钻孔,进行清理修整,然后重新安装导管,重新灌注。如一旦有混凝土拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌合物粒等予以清除;也可能是因为机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了导管内的混凝土下落阻力,混凝土堵住在管内,造成卡管。由于灌注时间已久,此时应将导管拔出,重新填埋钻孔。
三、钻孔灌注庄中发生的坍孔事故
在灌注过程中如发现井孔内水位忽然上升溢出,随即骤降并冒出气泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷也顯著增加,这就应怀疑是坍孔征象,可用测探仪抵探头或测探锤探测。
其坍孔原因是护筒底脚周围漏水,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力;由于护筒周围堆放重或机械振动等。
发生坍孔后,应查明原因,采取相应的措施,如保持水头或加大水头,移开重物或机械振动等。然后用有吸泥机吸出坍入孔中的泥土。如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌填埋钻孔。
四、钻孔灌注桩灌注中发生的钢筋笼上升
钢筋笼上升,主要原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口底下3—1m时,混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲出导管口向上反冲,其顶托力大于钢筋的重力。
力了防止钢筋笼上升,应将钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止上升的作用;当导管底口低于钢筋笼3m至高于1m之间时,应放慢混凝土灌注速度,允许的最大灌注速度与桩径有关,当桩长为20m以内时可参考下表处理。灌注桩的混凝土表面靠近钢筋笼底部时允许最大灌注速度见表1。
当钢筋笼上升现象发生时,必须停止灌注,回填井孔,待沉实后重新钻孔。
以上各种事故如处理不当,要么由于灌注时间过长,首批续混凝土冲顶层上升形成夹泥层,均易形断性桩。对已发生或估计可能发生的断桩,应钻芯取样作深入探查,或使用无破损检测,对其质量进行判定。视其结果,做出补强、加桩或废弃重新钻孔等处理办法。
通过上述分析,可以定为首批混凝土的初凝时间即为整个灌注桩的施工时间。施工前应仔细简查、检修灌注机械,施工中加强管理与协调,采取科学的施工方法,并制定切实可行的备用方案,严格按照操作规程施工,同时提高施工速度。在符合质量标准的前提下,采用先进的施工工艺和切实可行的施工方法,就能避免和减少质量事故的发生。
(作者单位:松花江林业勘察设计院)