论文部分内容阅读
摘要：随着社会的发展与进步，重视浅谈钻孔灌注桩的施工技术与管理措施具有重要的意義。本文主要简单介绍钻孔灌注桩的施工技术与管理措施的有关内容。
关键词钻井 施工 技术 管理 灌注桩
引言
泥浆护壁混凝土钻孔灌注桩是国内高层建筑常用的基础结构，钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。灌注桩地下施工不可预计因素多，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，可能造成质量事故，因此，施工中必须严格监管质量。
1 、施工管理
1.1 施工控制要点
1.1.1 孔的垂直度。
钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环, 目前绝大多数的施工现场不检查垂直度, 有的单位没有检查设备或根本不知道如何检测, 有的单位则因测孔斜费时费力不愿多此一举。斜率超标, 桩的受力状态被改变, 桩头偏位, 影响上部结构质量, 严重影响钢筋笼的安置; 在砂土类地层中孔壁极易塌孔, 沉渣不宜清除。为避免钻孔倾斜, 在钻机就位和钻孔过程中, 要随时注意校核钻杆的垂直度, 发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形, 施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时, 钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时, 钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石, 采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践表明, 也是防止孔斜的简单有效的方法。终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力, 且修孔常使桩的充盈系数增大, 最大达1.6 以上。
1.1.2 孔深。
在恶性工程事故的桩基工程中,孔深不到位的例子很多, 对于孔深的量测应是控制的重点, 实际操作中应注意的问题有:
( 1) 测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象, 有的收缩量可达1cm/m 左右, 测50m 的孔就会产生0.5m 左右的误差。更大的测量误差是由于测绳易断引起的, 断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用, 往往可差数米。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳, 每次终孔一定把测绳拿去核实。
( 2) 钻孔入岩深度达不到设计要求, 更多的是由于地层分布不均匀, 如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。因此入岩深度的控制应引起设计、施工和质检部门的共同重视。入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩, 可采用岩样鉴别法。此外, 还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案, 直至工程使用正常, 沉降稳定。正循环工艺成孔的桩由于取不到完整岩样确定嵌岩深度很困难。较可靠的办法是认真分析钻探资料,根据各钻孔土层分布情况综合评判场地地质概况, 然后做出岩层分布的等高线图, 按等高线图确定成孔深度。因本法有一定的随机性, 应适当加大安全系数, 有时尚需适当补充钻探孔, 在某些缺少钻孔的控制区域, 也可用钻机换取芯钻头直接取岩芯判定。正循环工艺采用的方法难度大。
1.1.3 泥浆。
在钻孔灌注桩的施工中, 无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥, 泥
浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视, 泥浆质量差, 其后果是:
( 1) 形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差, 易于脱落, 导致孔壁稳定性差, 在砂性土地层易于塌壁, 在流塑状粘土层则易于缩孔。
( 2) 泥浆稠度大、比重大, 含砂率高, 形成的泥皮质量差、厚度大, 大大降低桩的侧摩阻力。
( 3) 稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附, 导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大, 使得砼水下
灌注阻力增大, 降低砼的流动半径, 使砼骨料大部分堆积在桩芯部位, 而钢筋笼外几乎无骨料,不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。
1.1.4
沉渣与沉淤。一般把沉渣与沉淤混为一谈, 凡是孔底的沉积物统称沉渣, 实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩士, 主要是砂、砾石和碎岩硝等, 而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物, 沉淤的厚度往往大于沉渣, 沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层, 能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m/s, 是正循环的40 倍以上, 故携渣能力强。为此, 可采用正循环成孔, 气举反循环清孔的工艺。
1.2 工程管理。钻孔灌注桩质量控制按地面作业和隐蔽作业两部分划分。隐蔽作业的质量控制关键是检测的准确性和检测与施工作业配合的适时性。可编制由成桩过程的不同时段表示的动态控制表, 无论对进度还是质量的动态控制都十分有效。必须指出的是: 在市场经济的冲击下, 施工中各种弄虚作假、偷工减料现象造成工程隐患时有发生, 这应引起监理的高度重视。
2、钻孔灌注桩技术及预防措施
2．1桩位的测放采用方位一距离法和两线交汇法在建筑物周围，要设定测量点。进行方位测量时，保证测量的误差低于允许的范围之内。对桩位测量完后，还要进行重复的防卫测量，保证在机械运作前，每一根桩位的位置误差满足要求。施工中要严格控制垂直度，这也直接影响着桩位的偏差。这种偏差如果太大会造成桩的承载力降低，桩质量达不到要求。为确保桩身垂直度偏差小于1％，施工机械安装就位时，要运用仪器进行严格的检测，且钻杆的垂直度小于1％，在钻进进行中也要时刻检查垂直度，保证垂直钻进。
2．2断桩控制
2.2，1灌注砼前，应作好灌注砼的准备工作，包括检查材料是否完备。还要检查施工的安全防范措施是否完善，保证整个工序的连续性和顺利性，避免在灌注进行中的停顿，影响工程质量。
2．2．2灌注用的砼一定要符合相关的规定，在配置时要严格按照国家的相关要求，一定要具有良好的流动性和易性，其坍落度宜保持在16～20cm。质量监测人员要经常检查砼的配方、坍落度，砂、石、水、水泥等必须过磅，按规定执行。在更换水泥时，要保证水泥生产厂家的正规性，以及检查好水泥型号是否符合设计要求，并做配合比试验。
2．2．3桩孔成孔后，由于孔底有沉渣，所以必须严格认真的进行清孔工作，必须严格检查孔底的沉渣厚度。当孑L底的沉渣超过了规定的厚度时，需要用清洗液济宁清孔，并结合采用大口径短取粉管捞砂或压风机排砂，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定。冲孔后要及时灌注砼，以免时间一久，孔底沉渣增厚。
2.2．4灌注前应用清水冲冼漏斗和导管，检查导管的对盘或丝扣联接是否密封。灌注过程中除做好灌注记录外，还应随时观察、记录出现的一些现象，并及时分析判断灌注质量好坏或是否出现灌注事故。
2．3钢筋笼上浮控制措施。控制好导管埋入砼的深度，最大不超过6m，最小也不应该小于5m，并且应特别注意避免导管底端出口位于钢筋笼底口上下2m之内的位置。制作的钢筋笼要保证其牢固性，并将每根笼身的长度设计好；钢筋笼对接要轴线一致，避免偏斜。下放导管要位置居中，平稳下放，防止卡挂钢筋笼，从而避免导管上提时钩挂钢筋笼：法兰盘连接的导管，为防止挂住钢筋笼，在法兰处加焊护罩效果较好。灌注砼至钢筋笼底时，应稍放慢灌注速度，并且要均匀连贯地灌注，灌注速度通常控制在1 Om狮左右，待笼底全部插入砼后，方可恢复正常灌注速度。切莫猛提导管或增量灌注，避免砼的浪涌浮力。
结束语
综上所述, 为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量, 应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高:( 1) 对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。( 2) 不同的施工方法其效率和质量有很大差异, 应从施工方法着手进行预先控制。( 3) 认真研究质量检测设备的准确性和可靠性, 如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷, 处理不当会降低安全度, 留下工程隐患。( 4) 提高和完善管理水平, 应以工序控制和事前控制为主, 建立系统化的动态管理制度和方法。( 5) 桩的施工过程中既要做到严格监理、关键工序进行旁站, 又要热情服务, 把质量隐患消除在萌芽中。
参考文献
[1]李世京.钻孔灌注桩施工技术[M].北京:地质出版社, 1990.
[2]沈保汉.钻孔扩底灌注桩垂直承载能力的评价[J].建筑技术开发, 1986( 3) : 89- 90.
[3]胡文福.浅谈钻孔灌注桩施工中应注意的若干问题[J].山西建筑, 2007, 33( 28) .
关键词钻井 施工 技术 管理 灌注桩
引言
泥浆护壁混凝土钻孔灌注桩是国内高层建筑常用的基础结构，钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。灌注桩地下施工不可预计因素多，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，可能造成质量事故，因此，施工中必须严格监管质量。
1 、施工管理
1.1 施工控制要点
1.1.1 孔的垂直度。
钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环, 目前绝大多数的施工现场不检查垂直度, 有的单位没有检查设备或根本不知道如何检测, 有的单位则因测孔斜费时费力不愿多此一举。斜率超标, 桩的受力状态被改变, 桩头偏位, 影响上部结构质量, 严重影响钢筋笼的安置; 在砂土类地层中孔壁极易塌孔, 沉渣不宜清除。为避免钻孔倾斜, 在钻机就位和钻孔过程中, 要随时注意校核钻杆的垂直度, 发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形, 施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时, 钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时, 钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石, 采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践表明, 也是防止孔斜的简单有效的方法。终孔后再发现孔斜纠正起来费时费力, 且修孔常使桩的充盈系数增大, 最大达1.6 以上。
1.1.2 孔深。
在恶性工程事故的桩基工程中,孔深不到位的例子很多, 对于孔深的量测应是控制的重点, 实际操作中应注意的问题有:
( 1) 测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象, 有的收缩量可达1cm/m 左右, 测50m 的孔就会产生0.5m 左右的误差。更大的测量误差是由于测绳易断引起的, 断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用, 往往可差数米。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳, 每次终孔一定把测绳拿去核实。
( 2) 钻孔入岩深度达不到设计要求, 更多的是由于地层分布不均匀, 如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。因此入岩深度的控制应引起设计、施工和质检部门的共同重视。入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩, 可采用岩样鉴别法。此外, 还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案, 直至工程使用正常, 沉降稳定。正循环工艺成孔的桩由于取不到完整岩样确定嵌岩深度很困难。较可靠的办法是认真分析钻探资料,根据各钻孔土层分布情况综合评判场地地质概况, 然后做出岩层分布的等高线图, 按等高线图确定成孔深度。因本法有一定的随机性, 应适当加大安全系数, 有时尚需适当补充钻探孔, 在某些缺少钻孔的控制区域, 也可用钻机换取芯钻头直接取岩芯判定。正循环工艺采用的方法难度大。
1.1.3 泥浆。
在钻孔灌注桩的施工中, 无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥, 泥
浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视, 泥浆质量差, 其后果是:
( 1) 形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差, 易于脱落, 导致孔壁稳定性差, 在砂性土地层易于塌壁, 在流塑状粘土层则易于缩孔。
( 2) 泥浆稠度大、比重大, 含砂率高, 形成的泥皮质量差、厚度大, 大大降低桩的侧摩阻力。
( 3) 稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附, 导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大, 使得砼水下
灌注阻力增大, 降低砼的流动半径, 使砼骨料大部分堆积在桩芯部位, 而钢筋笼外几乎无骨料,不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。
1.1.4
沉渣与沉淤。一般把沉渣与沉淤混为一谈, 凡是孔底的沉积物统称沉渣, 实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩士, 主要是砂、砾石和碎岩硝等, 而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物, 沉淤的厚度往往大于沉渣, 沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔层, 能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m/s, 是正循环的40 倍以上, 故携渣能力强。为此, 可采用正循环成孔, 气举反循环清孔的工艺。
1.2 工程管理。钻孔灌注桩质量控制按地面作业和隐蔽作业两部分划分。隐蔽作业的质量控制关键是检测的准确性和检测与施工作业配合的适时性。可编制由成桩过程的不同时段表示的动态控制表, 无论对进度还是质量的动态控制都十分有效。必须指出的是: 在市场经济的冲击下, 施工中各种弄虚作假、偷工减料现象造成工程隐患时有发生, 这应引起监理的高度重视。
2、钻孔灌注桩技术及预防措施
2．1桩位的测放采用方位一距离法和两线交汇法在建筑物周围，要设定测量点。进行方位测量时，保证测量的误差低于允许的范围之内。对桩位测量完后，还要进行重复的防卫测量，保证在机械运作前，每一根桩位的位置误差满足要求。施工中要严格控制垂直度，这也直接影响着桩位的偏差。这种偏差如果太大会造成桩的承载力降低，桩质量达不到要求。为确保桩身垂直度偏差小于1％，施工机械安装就位时，要运用仪器进行严格的检测，且钻杆的垂直度小于1％，在钻进进行中也要时刻检查垂直度，保证垂直钻进。
2．2断桩控制
2.2，1灌注砼前，应作好灌注砼的准备工作，包括检查材料是否完备。还要检查施工的安全防范措施是否完善，保证整个工序的连续性和顺利性，避免在灌注进行中的停顿，影响工程质量。
2．2．2灌注用的砼一定要符合相关的规定，在配置时要严格按照国家的相关要求，一定要具有良好的流动性和易性，其坍落度宜保持在16～20cm。质量监测人员要经常检查砼的配方、坍落度，砂、石、水、水泥等必须过磅，按规定执行。在更换水泥时，要保证水泥生产厂家的正规性，以及检查好水泥型号是否符合设计要求，并做配合比试验。
2．2．3桩孔成孔后，由于孔底有沉渣，所以必须严格认真的进行清孔工作，必须严格检查孔底的沉渣厚度。当孑L底的沉渣超过了规定的厚度时，需要用清洗液济宁清孔，并结合采用大口径短取粉管捞砂或压风机排砂，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定。冲孔后要及时灌注砼，以免时间一久，孔底沉渣增厚。
2.2．4灌注前应用清水冲冼漏斗和导管，检查导管的对盘或丝扣联接是否密封。灌注过程中除做好灌注记录外，还应随时观察、记录出现的一些现象，并及时分析判断灌注质量好坏或是否出现灌注事故。
2．3钢筋笼上浮控制措施。控制好导管埋入砼的深度，最大不超过6m，最小也不应该小于5m，并且应特别注意避免导管底端出口位于钢筋笼底口上下2m之内的位置。制作的钢筋笼要保证其牢固性，并将每根笼身的长度设计好；钢筋笼对接要轴线一致，避免偏斜。下放导管要位置居中，平稳下放，防止卡挂钢筋笼，从而避免导管上提时钩挂钢筋笼：法兰盘连接的导管，为防止挂住钢筋笼，在法兰处加焊护罩效果较好。灌注砼至钢筋笼底时，应稍放慢灌注速度，并且要均匀连贯地灌注，灌注速度通常控制在1 Om狮左右，待笼底全部插入砼后，方可恢复正常灌注速度。切莫猛提导管或增量灌注，避免砼的浪涌浮力。
结束语
综上所述, 为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量, 应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高:( 1) 对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。( 2) 不同的施工方法其效率和质量有很大差异, 应从施工方法着手进行预先控制。( 3) 认真研究质量检测设备的准确性和可靠性, 如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷, 处理不当会降低安全度, 留下工程隐患。( 4) 提高和完善管理水平, 应以工序控制和事前控制为主, 建立系统化的动态管理制度和方法。( 5) 桩的施工过程中既要做到严格监理、关键工序进行旁站, 又要热情服务, 把质量隐患消除在萌芽中。
参考文献
[1]李世京.钻孔灌注桩施工技术[M].北京:地质出版社, 1990.
[2]沈保汉.钻孔扩底灌注桩垂直承载能力的评价[J].建筑技术开发, 1986( 3) : 89- 90.
[3]胡文福.浅谈钻孔灌注桩施工中应注意的若干问题[J].山西建筑, 2007, 33( 28) .