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泥浆护壁钻孔灌注桩施工质量控制

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摘 要:本文主要针对泥浆护壁钻孔灌注桩施工质量的控制展开了探讨,对施工工艺和技术要点作了详细的阐述,并通过结合典型的质量事故,给出了一系列相应的控制措施,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词:钻孔灌注桩;施工技术;质量控制

泥浆护壁钻孔灌注桩具有着噪音低、震动小、无挤土等优点,在建筑桩基的施工中有着广泛的应用。随着我国城市化的快速发展,高层以及超高层建筑的施工频繁出现,使得对建筑桩基的施工提出了更高的要求。这就需要我们更加做好钻孔灌注桩的施工,以保障建筑桩基的施工质量,从而为整体的建筑施工带来帮助。

1施工工艺、技术要点

1.1施工准备

1.1.1场地平整

桩基进场前必须先对施工场地进行清理、平整,以便于设备进场就位及必要的测量、放线工作,该项工作一般在进场前均由业主方完成,即所谓的“三通一平”。

1.1.2桩位放线

根据桩位图将桩中心位置进行现场定位,并做好标记,确保桩位准确,这是一项细致的基础工作,一旦桩位出现偏差将影响整个桩基施工。确定桩中心位置后根据现场实际情况,如面层存在塘渣、碎石层等松散面层时,必须埋设钢护筒,护筒与坑壁之间应用黏土填实,以确保上部孔口的稳定和有效防止孔口坍塌。

1.1.3桩机就位

钻孔桩机就位后,必须保证钻机平台平稳,并对桩心进行复核,确保桩中心准确无误后,调整钻机转盘使中心与桩中心一致,并对水平和垂直度进行复核。

1.2钻孔

1.2.1准备

钻机就位后正式开钻前有必要对钻头尺寸进行复核,以保证成孔后桩身有效直径能满足设计要求。在泥浆护壁钻孔灌注桩施工过程中,泥浆具有护壁、排渣、冷却钻头的作用。护壁作用是由于泥浆液体压力作用的原理,压力作用在孔壁上,以此平衡孔内外水、土压力,并在孔壁表面形成一层泥浆胶结物―――泥皮,泥皮具有较高的粘结力,对维护孔壁稳定,防止桩孔坍塌起到很关键的作用。

1.2.2钻孔

钻孔过程中要根据不同土层,有针对性地控制钻速及进尺速度:当软土层变为硬土层时,要少加压慢钻进;在易缩径的土层中,应适当增加扫孔次数,以防止桩孔缩径;由硬地层钻到软地层时可适当加快钻进速度;对硬塑层采用大压力快转速钻进,以提高钻进效率。

1.2.3清孔

桩孔钻至设计深度后,可使钻机空钻不进尺,并可上下活动钻头破碎孔底泥块,泥浆泵继续向孔内注入相对密度低的泥浆以置换孔中泥浆,确保孔底泥块上返,排出泥渣,并使孔内泥浆浓度缓慢下降,待泥浆相对密度降至1.25左右,用测绳量测孔深,待符合要求后允许提钻。

1.3下钢筋笼、导管

1.3.1下钢筋笼

钻机提钻标志着钻孔的完成,必须尽快将钢筋笼按要求安放到位,并重点控制如下环节:首先,要对现场焊接的钢筋笼进行逐节检查,重点检查主筋、加劲箍筋、螺旋的间距,以及加密区长度、主筋搭接焊接质量及顶笼预留的锚固长度必须符合设计要求;其次,钢筋笼按要求设置混凝土保护层垫块,一般沿钢筋笼每隔2~3m放置一组,每组设置3个,等分均匀安置,主要起到避免笼体碰撞孔壁,保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确的作用。

1.3.2下导管

导管是水下混凝土灌注的唯一关键输送管道,因此必须保证其完好,故导管使用前应进行试拼装、灌水试压,必须确保导管完整,且不存在渗漏水。导管壁厚一般不宜小于3mm,直径为200~250mm。

1.3.3二次清孔

安放钢筋笼、导管都有可能造成土体跌落,增加孔底沉渣厚度,因此沉渣厚度应是二次清孔后的结果。二次清孔应利用泥浆泵循环替浆,逐渐替换浓泥浆。待泥浆密度达到1.20kg/m3即可停止清孔,并采用重锤检查沉渣厚度,因该项工作人为因素影响较大,应由专人负责,并用专一的重锤进行检查。

1.4混凝土浇筑

1.4.1浇筑

因钻孔桩混凝土灌注属于水下进行,故必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定,坍落度180~220mm为宜。在混凝土灌注前,必须检查隔水栓是否放置,隔水栓应有良好的隔水性,并保证能顺利排出导管,可以采用与桩身混凝土同等强度的细石混凝土制作。导管底部至孔底的距离宜为300~500mm。

1.4.2拔拆导管

混凝土灌注过程中,导管埋入深度必须大于2m,一般控制在2~6m,且不宜过深,否则由于压力作用将影响混凝土的灌注。拆卸导管前必须用重锤测量混凝土面的位置,控制卸管长度,防止导管超拔而脱离混凝土面,最终造成断桩事故。

2典型质量事故及控制措施

2.1缩径

缩径一般指局部桩身直径小于设计要求。产生的原因:在淤泥质黏性土中,液性指数较大,土体呈流塑或半流塑状态,钻孔过程中会产生膨胀效应,使孔壁局部外凸,造成桩身局部缩径。

防止措施:成孔时,加快成孔速度,快速通过,提高泥浆相对密度和黏稠度,使孔壁尽快形成泥皮,起到封闭土层的作用,可以有效减少土壁膨胀;同时有必要采用上下反复扫孔的办法;在混凝土浇筑过程中应连续快速地进行,以此减少空孔的时间。

2.2钢筋笼上浮

在混凝土施工过程中钢筋笼上浮现象时常出现,上浮后将导致钢筋笼实际入桩长度达不到设计要求,使桩身水平抗剪能力降低。钢筋笼一旦上浮要想使其恢复原位十分困难,因此要采取有效措施,尽可能的避免钢筋笼上浮。产生原因:

(1)在浇筑过程中混凝土面已经超过钢筋笼底部一定深度,且导管埋深很大,其最上层混凝土因浇筑时间较长,混凝土与钢筋笼已经产生一定的裹握力,如果此时导管埋深仍不调整,则混凝土经导管流出后将产生一定的冲击力,导致上部混凝土连同钢筋笼整体被向上顶升。

(2)导管提升时,钢筋笼底部正好位于导管端部上方2m左右的位置,加之导管提升后导管内混凝土快速下沉,冲击钢筋笼底部,在混凝土的反冲力作用下钢筋笼上浮。

防治措施:浇筑混凝土过程中,应注意严格控制导管埋深,避免导管埋入过长;注意掌握浇筑混凝土面标高,尽可能避开钢筋笼底部的敏感部位,钢筋笼底端埋入混凝土超过3m时,应及时将导管提升至钢筋笼底端以上;一旦发现钢筋笼开始上浮,应立即停止混凝土浇筑,用重锤测量混凝土标高,并计算导管埋入深度,拆卸导管后再行浇筑。当导管钩挂钢筋笼时,应下降导管,采取旋转导管的方法将导管与钢筋笼分离,再进行缓慢提升。

2.3断桩

桩身混凝土不连续,中间被泥沙填充,导致桩身混凝土间断,严重影响桩身整体性,降低承载能力。产生原因:

(1)混凝土灌注过程中,因导管漏水或导管提拔时由于埋深不足将导管拔出混凝土面,而造成断桩。

(2)因混凝土浇筑时间过长,上部混凝土已过初凝时间,且导管埋深过大,使导管被卡死在混凝土内。

防治措施:灌注水下混凝土前应严格检查导管是否存在漏水、破损、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。提升导管要准确可靠,应由专人负责随时测量导管埋深及管内外混凝土面的高差,并严格遵守操作规程,保证导管不被提出混凝土灌注面。混凝土浇筑过程应该连贯,尽可能加快浇筑速度,避免间断时间过长,且应保证灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间,若预计灌注时间长于首批混凝土初凝时间,则应掺入缓凝剂。

3结语

综上所述,桩基是建筑施工中重要的结构体系,做好对其的施工关系到整体施工的建设。因此,我们必须要重视对钻孔灌注桩的施工,以为桩基的施工质量打下坚实的保障,并要做好一定的安全防护措施,在保障钻孔灌注桩施工质量的同时确保施工的安全。

参考文献

[1]侯智佳.浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J].科技创新与应用.2013(34).

[2]刘全.浅析泥浆护壁钻孔灌注桩施工[J].科技创业家.2012(23).