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摘要:桥梁施工的基础形式大多采用钻孔灌注桩基础,目前已形成一套比较成熟的施工技术,钻孔灌注桩基础施工设备简单、易于操作。本文先后介绍了无套管施工法中孔壁坍塌、断桩、缩径及桩底沉渣量过多等几方面施工质量问题的原因及其处理方法。
关键词:钻孔灌注桩;施工;问题;对策
钻孔灌注桩作为建筑工程广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点,但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响,处理不好就容易引起很多质量问题。
1 无套管施工法中孔壁坍塌
无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等,可能会出现因漏水、泥浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。根据对此类问题的分析,发现造成施工事故的原因主要在于:护筒变形或形状不合适;保持的水头压力不够;地下水位有较高的承压力;在砾石层等处有渗流水,或者没水但孔中出现跑水现象;泥浆的容重及浓度不足;成孔速度太快,在孔壁中来不及形成泥膜;用造孔机械在护筒底部造孔时扰动了孔周围的土壤;沉放钢筋笼时,碰撞了孔壁,破坏了泥膜及孔壁等。
针对上述问题,应采取以下相应处理措施。施工现场在埋设灌注桩的护筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的黏土分层夯实,必须注意保持护筒安装垂直,在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0~1.5m的水头高度。当发现地基有地下水时,应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时,必须能保持足够的泥水压力,在施工前的地质情况勘测中,一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素。钻孔灌注桩成孔钻进泥浆相对黏度视泥浆循环方式和地层而定;一般正循环钻进为18~22s,反循环钻进为15~20s,坍塌底层可再提高,含砂率不大于6%,胶体率不小于90%等。在钻孔灌注桩施工过程中,必须严格控制,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备。另外.在成孔时,如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时,应考虑是否改用其他施工方法。当中断成孔作业时,要着重监视漏水、跑浆的情况。
2 钻孔灌注桩断桩的原因与对策
2.1 钻孔灌注桩断桩的原因
断桩是严重的质量事故,对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。一般施工中造成钻孔灌注桩断桩的原因包括很多方面。由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨科卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩。由于人工配料(有的机械配料不及时校核)随意性大,个别人员责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管.都会导致卡管事故,造成断桩。因工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,在灌注过程中,并壁坍塌严重或出现流砂等,施工过程中无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩。导管接口渗漏,使泥浆进入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩。在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、材料供应不足等原因造成夹层,致使桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开,形成断桩。在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,形成断桩。
2.2 断桩的处理措施
断桩后如果能够提出钢筋笼,应迅速将其提出孔外,然后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,再重新灌注混凝土。如果因严重培管造成断桩,且已灌混凝土还未初凝,在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置,并准确计算漏斗和导管容积,将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处,加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置,当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间(此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定)将导管压入已灌混凝土顶面以下,即完成湿接桩。若断桩位置在距地表10m以下处,且混凝土已终凝,可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原校位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处,然后向孔内投放适量炸药,待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径,清孔后重新灌注混凝土。若断桩位置处于距地表5m以内,且地质条件良好时,可开挖至断桩位置,将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除,露出良好的混凝土并凿毛,将钢筋上的泥浆清除干净后,支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。若断校位置处于地表5m以下、10m以内,或虽距地表5m以内但地质条件不良时,可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节地接起来,直到沉到断桩位置以下0.5m处,清除泥浆及掺杂泥
浆的混凝土。露出良好的混凝土面并对其凿毛,清除钢筋上泥浆,然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。若因坍孔、导管无法拔出等造成断松而无法处理时.可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案,在原桩两侧进行补桩。
3 缩径与桩底沉渣量过多
出现缩径是由于塑性土膨胀造成。防治措施为:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀;控制泥浆的稠度,如过大会造成桩基侧壁泥皮过厚而影响承载力。如出现绢径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的里要环节,通过清孔应尽可能地使桩孔中的沉渣全部清除,使混凝土与岩基结合完好.提高校基的承载力。出现桩底沉渣量过多的原因是:检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。清孔后,若不符合要求,要采取措施,改善泥浆性能、延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提高孔底0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点是及时、有效、保证桩底干净。
总之,施工中要认真做好清孔,防止孔壁坍塌。尽可能提高混凝土浇注速度,开始绕混凝土时尽量积累大量混凝土,产生极大的冲击力,可以克服泥浆阻力。快速连续浇注,使混凝土和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞。提升导管要准确可靠,灌注混凝土过程中随时测量导管埋探,并严格遵守操作规程。灌注水下混凝土前检查导管是否存在漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。
参考文献
[1]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].2002
[2]陈进远.关于某工程桩基问题分析及处理[J].四川建材.2008(06)
关键词:钻孔灌注桩;施工;问题;对策
钻孔灌注桩作为建筑工程广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点,但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响,处理不好就容易引起很多质量问题。
1 无套管施工法中孔壁坍塌
无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等,可能会出现因漏水、泥浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。根据对此类问题的分析,发现造成施工事故的原因主要在于:护筒变形或形状不合适;保持的水头压力不够;地下水位有较高的承压力;在砾石层等处有渗流水,或者没水但孔中出现跑水现象;泥浆的容重及浓度不足;成孔速度太快,在孔壁中来不及形成泥膜;用造孔机械在护筒底部造孔时扰动了孔周围的土壤;沉放钢筋笼时,碰撞了孔壁,破坏了泥膜及孔壁等。
针对上述问题,应采取以下相应处理措施。施工现场在埋设灌注桩的护筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的黏土分层夯实,必须注意保持护筒安装垂直,在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0~1.5m的水头高度。当发现地基有地下水时,应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时,必须能保持足够的泥水压力,在施工前的地质情况勘测中,一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素。钻孔灌注桩成孔钻进泥浆相对黏度视泥浆循环方式和地层而定;一般正循环钻进为18~22s,反循环钻进为15~20s,坍塌底层可再提高,含砂率不大于6%,胶体率不小于90%等。在钻孔灌注桩施工过程中,必须严格控制,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备。另外.在成孔时,如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时,应考虑是否改用其他施工方法。当中断成孔作业时,要着重监视漏水、跑浆的情况。
2 钻孔灌注桩断桩的原因与对策
2.1 钻孔灌注桩断桩的原因
断桩是严重的质量事故,对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。一般施工中造成钻孔灌注桩断桩的原因包括很多方面。由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨科卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩。由于人工配料(有的机械配料不及时校核)随意性大,个别人员责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管.都会导致卡管事故,造成断桩。因工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,在灌注过程中,并壁坍塌严重或出现流砂等,施工过程中无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩。导管接口渗漏,使泥浆进入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩。在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、材料供应不足等原因造成夹层,致使桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开,形成断桩。在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,形成断桩。
2.2 断桩的处理措施
断桩后如果能够提出钢筋笼,应迅速将其提出孔外,然后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,再重新灌注混凝土。如果因严重培管造成断桩,且已灌混凝土还未初凝,在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置,并准确计算漏斗和导管容积,将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处,加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置,当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间(此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定)将导管压入已灌混凝土顶面以下,即完成湿接桩。若断桩位置在距地表10m以下处,且混凝土已终凝,可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原校位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处,然后向孔内投放适量炸药,待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径,清孔后重新灌注混凝土。若断桩位置处于距地表5m以内,且地质条件良好时,可开挖至断桩位置,将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除,露出良好的混凝土并凿毛,将钢筋上的泥浆清除干净后,支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。若断校位置处于地表5m以下、10m以内,或虽距地表5m以内但地质条件不良时,可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节地接起来,直到沉到断桩位置以下0.5m处,清除泥浆及掺杂泥
浆的混凝土。露出良好的混凝土面并对其凿毛,清除钢筋上泥浆,然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。若因坍孔、导管无法拔出等造成断松而无法处理时.可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案,在原桩两侧进行补桩。
3 缩径与桩底沉渣量过多
出现缩径是由于塑性土膨胀造成。防治措施为:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀;控制泥浆的稠度,如过大会造成桩基侧壁泥皮过厚而影响承载力。如出现绢径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的里要环节,通过清孔应尽可能地使桩孔中的沉渣全部清除,使混凝土与岩基结合完好.提高校基的承载力。出现桩底沉渣量过多的原因是:检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。清孔后,若不符合要求,要采取措施,改善泥浆性能、延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提高孔底0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点是及时、有效、保证桩底干净。
总之,施工中要认真做好清孔,防止孔壁坍塌。尽可能提高混凝土浇注速度,开始绕混凝土时尽量积累大量混凝土,产生极大的冲击力,可以克服泥浆阻力。快速连续浇注,使混凝土和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞。提升导管要准确可靠,灌注混凝土过程中随时测量导管埋探,并严格遵守操作规程。灌注水下混凝土前检查导管是否存在漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。
参考文献
[1]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].2002
[2]陈进远.关于某工程桩基问题分析及处理[J].四川建材.2008(06)