公路桥梁钻孔灌注桩施工质量问题分析与防治措施

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sczr2898
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:钻孔灌注桩在基础工程中已得到广泛应用。但由于地质条件复杂、所用设备优劣、施工水平差异等原因,钻孔灌注桩成桩后或钻孔过程中往往会出现桩身混凝土断桩、偏位等问题。文章根据施工中发生事件阐述了相应的处理措施。
  
  关键词:钻孔灌注桩;质量;防治与处理
  
  中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
  在桥梁结构中,钻孔灌注桩作为一种基础形式,以其适应性强、成本适中、施工简便等特点,被广泛地应用于公路桥梁及其他领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素较多,对其施工过程每一环节都必须严格要求,对各种影响因素必须详细考虑。如地质因素、钻孔工艺、护壁、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不当,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期,并对整个工程质量产生不利影响。
  
  一、钻孔过程中出现的施工质量问题及处理措施
  (一)护筒冒水
  1、问题:护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉,护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。
  2、造成原因:埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
  3、处理措施:在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层务实。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。钻头起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,应立即停止钻孔.用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。
  (二)孔壁坍陷
  1、问题:钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。
  2、造成原因:孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
  3、处理措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护简内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
  (三)缩颈
  1、问题:缩颈即孔径小于设计孔径。
  2、造成原因:塑性土膨胀。
  3、处理措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
  (四)钻孔偏斜
  1、问题:成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
  2、造成原因:钻机安装就位稳定性差.作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
  3、处理措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位置偏差不大于20cm,在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石時,钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,重新钻进。
  (五)桩底沉渣量过多
  1、问题:成孔后发现桩底沉渣量过多。
  2、造成原因:检查不够认真,清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
  3、处理措施:成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。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。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。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。下完钢筋笼后,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。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30-40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋人混凝土面以下10m以上,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣。达到清除孔底沉渣的目的。
  二、混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及处理措施
  (一)卡管
  1、问题:灌注混凝土过程中。无法继续进行的现象。
  2、造成原因:初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。
  3、处理措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为18-22cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6-1.0MPa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。
  (二)钢筋笼上浮
  1、问题:钢筋笼的位置高于设计位置的现象。
  2、造成原因:钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;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;由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,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。
  3、处理措施:钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。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,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m.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。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,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,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。
  (三)断桩
  1、问题:混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。
  2、造成原因:由于导管底端距孔底过远,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体;由于在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象;浇注混凝土时,没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬,个别孔段出现疏松、空洞的现象。
  3、处理措施:成孔后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。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灌注量。混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入,要求灌注过程连续、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。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。
  三、施工控制措施及要点
  1、钻进过程随时注意往孔内补充浆液,维持孔内的水头高度。孔内泥浆面任何时候均应高于江水面1-1.5m。
  2、加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底8-10cm,维持泥浆循环10cm以上,以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。钻杆连接螺栓应拧紧上牢,认真检查密封圈,以防钻杆接头漏水漏气,使反循环无法正常工作。
  3、钻孔过程应连续操作,不得中途长时间停止,尽可能缩短成孔周期。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录,钻进中发现异常情况及时上报,以备处置。
  4、为了保证钻头能够顺利通过护筒底口,钻机必须根据钢护筒的倾斜度及其顶口的平面位置偏位。
  5、为了保证混凝土的浇注质量,在钻孔过程中应严格控制泥浆的质量,并且在混凝土浇注前采用二次清孔的施工工艺。
  6、冲孔灌注桩施工过程中,定期进行验孔,检验是否缩孔、斜孔,认真测定孔深、桩底人岩不小于2.0m。
  7、冲孔灌注桩终孔后,清孔至符合要求为止,沉渣厚度控制在小于5cm以内。
  8、下放钢筋笼前,复测孔深是否与原来孔深相吻合,如差值较大,可能发生塌孔,重新冲孔至设计标高。
  9、首灌砼量必须通过计算,以保证导管埋深不小于1.Om。
  10、水下砼搅拌时应严格控制其坍落度和和易性,运输过程中发生泌水的砼不能使用,以防灌注时发生堵管。
  11、钻孔桩砼浇筑高度应比设计高度高出70cm-80cm,多余部分待系梁或承台基坑开挖后凿出,确保桩顶质量。
  12、钢筋、水泥进场必须有出厂合格证和试验资料。其品种、规格、型号都必须符合要求。
  13、钢材在集中加工时,认真审阅图纸,下料准确无误。焊接时采用双面搭接焊,焊缝宽度和高度必须符合规范要求。在配料时注意同一断面的受力主筋焊接接头面积在同一区段内不能超过50%。且避免在最大受力处设置接头,并尽可能使接头交错排列,焊工持有操作证才能进行焊接作业,主钢筋焊接采取双面搭焊,焊接长度不小于5d,且应将钢筋焊接段进行弯折,以便焊接后的钢筋轴线处于同一直线上。当桩基钢筋笼节与节焊接时,应先焊顺岸方向,后焊接另侧方向。
  四、结语
  钻孔灌注桩在施工过程中,发生断桩、短桩或其他质量缺陷也是正常的,但处理一定要认真,尽量将事故消灭在萌芽状态。若发生了这类事故,要对桩底的断层位置、地质、钻孔成孔状况及当时原始记录加以认真分析,处理后必须要再进行验证为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象.在施工过程中。要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。
  
  参考文献:
  1 崔小媛.鉆孔灌注桩施工要点的探讨[J].才智,2008年17期.
  2 邵卫根.钻孔灌注桩施工常见事故分析及对策[J].地质与勘探,1995年04期.
  3 隆威,舒带旺.深厚卵砾石层桩基成孔技术[J].地质与勘探,1998年03期.
  4 彭德清,薛明,王昭春,吴文清;.昌峡公路桥梁桩基施工质量问题分析及处理技术[J].公路交通科技(应用技术版),2007年09期.
  5 钟凡.青绥特大桥溶洞桩基施工技术[J].公路交通技术,2009年03期.
  6 贾贵智,广红.钻孔灌注桩试桩效果分析[J].海岸工程,1999年03期.
  7 姜泽霸.桥梁钻孔灌注桩施工中的质量控制与事故防范[J].河南建材,2008年06期.
  8 李小勇,谢康和,曾国熙,侯晓红.钻孔灌注桩泥浆护壁性状试验研究[J].建筑结构,2000年05期.
其他文献
摘要:本文首先介绍了水文地质问题的重要性,然后论述了工程勘察中水文地质的主要评价内容以及了解地下水引起的工程危害,最后提出了工程勘察中水文地质问题的控制措施。关键词:工程勘察;水文地质;评价内容,控制措施。  中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:   1 水文地质问题的重要性  工程勘察在实际的工程施工中有着十分重要的作用,其中水文地质问题最容易被施工人员所忽视,但是在实际的工程
期刊
摘 要:随着人们生活水平和建筑装饰技术的提高,建筑室内装饰数量和档次也越来越高。建筑室内装饰一方面为人们提供了舒适的美观环境,另一方面也对人体产生了一定程度的危害。文章就广西南宁电子科技广场装修工程室内环境环保型装饰材料的性能和应用要求进行了分析,具有很强的现实意义。  关键词:装饰材料;石材;玻化砖;壁布;涂料  中图分类号:F416.63 文献标识码:A 文章编号:     广西某电子科技广场
期刊
摘要:加强暖通空调系统的防排烟设计的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对暖通空调系统的防排烟设计进行了研究,具有重要的参考意义。  1. 暖通空调系统消防安全设计  在暖通空调系统的设计中必须全面地考虑消防措施。笔者根据相关实践经验总结了在对暖通空调系统进行设计时应注意以下问题:  1.1系统应根据消防防火的要求,分层布置防火分区,同一空调系统不宜跨越两个分区。当需要同一系统跨越防火
期刊
摘要:80年代以来,同位素法在水文地质中的应用越来越广泛,本文分别探讨了环境同位素、人工同位素法在水文地质中的应用及发展情况。  关键词:同位素;水文地质;应用  中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:   引言  同位素在环境领域的应用主要是以环境同位素(环境中自然存在而不是人工加入的核素)作为示踪剂,对水体、大气及土壤中特定对象的来源及迁移过程等进行判断和研究。作为示踪剂的同位素
期刊
[摘要]本文以湖北省安陆市为研究对象,从实证的角度来量化农业循环经济对资源节约和环境保护的影响。分析影响农村地区两型社会建设的决定性因素、以及如何去改善这些因素,助力农业循环经济发展,从而最终实现农村两型社会建设的宏伟蓝图是本文的研究目标及意义所在。    【关键词】农业循环经济安陆市两型社会农村  中图分类号:DF413.1 文献标识码:A 文章编号:     农业循环经济就是将循环经济理念应用
期刊
摘要:建筑的地域性作为建筑最本真的属性,反映了建筑所处地的地理环境、人文传统、生活习惯等,然而在现代社会中,建筑的地域文化往往出现两种极端,一种就是地域主义的建筑被野蛮的移植,第二种就是现代主义对地域终于的侵蚀,这便是地域主义的进与退。  关键词:地域主义,地域性,地域性建筑,现代建筑,批判的地域主义  中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:   改革开放以来,中国面对世界各种经济文化的
期刊
摘要:由于人们对扣件式钢管高大模板支架的认识不足, 理论研究不到位, 导致近年来在我国许多省市不断发生模板支撑架坍塌事件。总结分析钢管高大模板支撑结构坍塌事故技术原因,对减少和防治我国高大模板支架坍塌等重大工程灾害、推动建筑行业高大混凝土结构的安全施工、促进我国建筑行业的可持续发展有着重要作用。本文主要结合高支模架坍塌事故实例,总结高大模板支撑结构坍塌事故技术原因,并提出应对技术措施,以供参考。 
期刊
摘要:本文以吉林省某工程实例探讨了土工试验资料在岩土工程勘察中的应用,并提出了对岩土工程勘察改进的建议。  关键词:土工试验资料,岩土工程勘察,应用,建议。  中图分类号:C33 文献标识码:A 文章编号:   岩土工程勘察主要目的依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) 和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 等,着重论述场地的原始工程地质条件和水文地质条件,结合当地
期刊
摘要:气象观测是气象工作中不可缺少的重要组成部分,近年来,气象观测越来越多的运用到我们的日常生活中,帮助我们更好的了解了大自然的种种特征。本文主要讲述了冬季地面气象观测的一些应注意事项,同时对气象观测中所使用的设备进行了简单描述和其使用方法。    关键词:气象观测;冬季;地面;问题解析  中图分类号:P4 文献标识码:A 文章编号:     引言  气象在我们的日常生活中越来越重要,有其非常重要
期刊
摘要:文章笔者结合工程实践阐述了沥青混凝土路面施工中应控制好的几个方面,提出了具体的市政道路沥青混凝土路面施工技术的改进处理措施,供同行参考借鉴。   关键词:市政道路;沥青混凝土;路面施工技术;     中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:       1、基层   基层是紧紧位于沥青混凝土面层下方的承重层。为保证沥青混凝土路面的质量,《沥青路面施工及验收规范》要求透层油宜在基层表面
期刊