浅析钻孔灌注桩施工过程中常见施工质量问题及预防措施

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摘要:钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大、无震害、无噪音、承载力高等特点,因此在交通公路工程中得到了广泛的应用。施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。本文就浅析钻孔灌注桩施工过程中常见施工质量问题及预防措施进行详细的探讨。

Abstract: Cast-in-situ bored pile has the adaptability of various geological conditions, simple construction and easy operation, and its equipment investment is generally not great, no damage, no noise, and has high capacity. Because of those characteristics, it has been widely applied intraffic highway projects. If any link of the construction appeared problems, it will directly affect the quality and progress of the whole project, even may cause great economic losses to investors and adverse social impacts. This paper discusses the common quality problems and preventive measures during the construction of cast-in-situ bored pile construction in detail.

关键词:钻孔灌注桩;工程;质量;施工

Key words: cast-in-situ bored pile;engineering;quality;construction

中图分类号:TU71文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0113-02

0引言

钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大、无震害、无噪音、承载力高等特点,因此在交通公路工程中得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。

1钻孔过程中出现的质量问题及预防措施

1.1 钻孔垂直度桩的垂直度对桩承载力指标影响较大,桩斜会造成桩受力状态改变,尤其是一些单柱的桩基,会留下一定的工程质量隐患。影响桩孔垂直度的因素主要有钻机的平稳程度、钻杆的刚度、钻杆连接的垂直度及地层情况等多种因素。测孔资料反映钻机的成孔垂直度较差,其主要原因是钻机自重轻,易移位,钻杆刚度相对较小,并且有些钻杆连接后都不同轴。正反循环钻机相对来讲垂直度有一定保证,这主要是因为其自重大,底盘大,钻杆刚度大,钻机只要调平、调直后不易改变垂直度,但钻杆的连接形式不同,垂直度也有差异,当采用内六方卡箍式连接时,由于其存在一定的间隙,当孔深时,垂直度易超标,而法兰连接由于结合紧密,垂直度相对较好,钻机由于钻杆刚度大,且同轴,其施工的桩孔垂直度一般较好。预防孔斜的措施:通过加强施工现场的管理来保证,开钻前一定要支稳、调平钻机,并保证立轴的垂直度,钻进过程中要随时观察、判断,不断校核钻杆垂直度,发生偏斜及时调整。

1.2 孔壁坍塌,造成塌孔当钻孔过程中出现孔内水位突然下降,水面有细密的水泡,出渣显著增加,而进尺缓慢或停止;在混凝土灌注过程中,护筒内水位突然溢出护简,随即孔内水位迅速下降,且孔内有气泡等现象均为坍孔的现象。此时用测深锤测量孔深,如孔深有异常变浅现象。则可证实已经发生了坍孔现象。

引起坍孔的原因有:①成孔速度太快,泥浆护壁来不及形成泥膜,泥浆密度和浓度不足,起不到可靠的护壁作用;②护筒埋深不够,下端孔口处过于软弱,在孔内水压力下产生漏水;③钻机直接触及护筒,由于振动使孔口段坍塌;④吊入钢筋笼时。碰撞孔壁等现象均有可能引起坍孔。

预防措施:①提高泥浆质量,选用相对密度、粘度和胶体率较大的泥浆。如果钻孔土质是亚粘土或粉质砂土,则应增加粘土来制浆。②增加护筒的埋置深度,使护筒底端不漏浆。确保孔内水位,孔内水压力大于孔外,给孔壁增加侧压力。

1.3 护筒冒水引起的质量问题护筒外壁冒水,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。

造成护筒冒水的原因: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。

预防措施:①在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。②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。③钻头起落时,应防止碰撞护筒。④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。

2水下混凝土灌注过程中出现的质量问题及预防措施

2.1 钢筋笼上浮出现的质量问题造成钢筋笼上浮的原因:①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;②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。

预防措施:①钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。②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。③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。

2.2 导管卡管造成导管卡管的原因:①初灌时,隔水栓堵管;②混凝土和易性、流动性差造成离析;③混凝土中粗骨料粒径过大;④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;⑤导管进水造成混凝土离析等。

预防措施:①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。②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。

2.3 断桩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。

造成断桩的原因:①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;②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;③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。

预防措施:①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。②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。③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。④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。⑤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。

3总结

钻孔灌注桩施工中虽然存在诸多影响质量的因素,但是只要重视、认真做好机械设备的选型,尤其是加强施工管理,一些难以控制的指标,在现有技术设备状况下也能保证,这些工作的深入就能从施工过程中来进一步提高桩基工程质量水平。