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浅议混凝土灌注桩施工质量监督与控制

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摘要:钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性和施工简单易操作,因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用,而混凝土灌注桩更是钻孔灌注桩的主要组成。作为建筑工程强制监督内容之一,桩基础在建筑工程质量监督控制中占据着重中之重的地位。然桩基工程的隐蔽性特点在一定程度上加大了质量监督的难度,因此本文特根据多年在桩基质量监督过程中积累的经验和发现的问题,提出并分析了混凝土灌注桩施工质量监督控制的关键性技术问题和解决措施,给相关同类工程提供参考借鉴的资料。

关键词:混凝土;施工;质量

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一、当前混凝土灌注操作技术容易出现的问题及防范措施

1.首批混凝土灌注易出现问题及防范措施

混凝土灌注桩的质量与灌注过程中混凝土的灌注量及灌注方法是密切相关的。而混凝土灌注量与泥浆密度、泥浆到混凝土面的高度、混凝土面到孔底的高度、桩孔直径以及导管内径有关。按物理学原理,灌注孔径越大, 相应的首批混凝土灌注量就越多。而在大孔径混凝土灌注过程中,因为混凝土量大,较长的搅拌时间可能会产生离析现象,这会对灌注桩的质量造成根本性的影响。另外, 面对首批混凝土下落过程中由于和易性变弱及受到的阻力变大出现的混凝土堵满导管,甚至部分混凝土存留于漏斗的情况。在首批混凝土灌注时应加强设备的起重能力, 从而能及时快速地向漏斗内加入混凝土, 然后再稍拉导管。如果起重能力不足的话, 则应当通过卷扬机拉紧漏斗进行晃动,如此一来,混凝土能顺利下滑到孔底, 避免了混凝土产生离析现象及堵满导管现象。

2.后续混凝土灌注易出现的问题及防范措施

后续混凝土灌注最易出现的便是因非连续灌注或间隔时间过长造成的质量问题。在后续混凝土灌注中出现非连续性灌注的现象时, 应在漏斗中的混凝土落下后牵动导管,同时观察孔口的返浆情况,直到孔口不再返浆后,再把混凝土加入漏斗。

牵动导管有助于后续混凝土的顺利下落。因为混凝土较长时间的存留在导管中,容易导致其流动性变差,加之与导管间的磨擦阻力也相应增强,水泥浆慢慢流坠而骨料却滞留在导管中,这又会增强混凝土与管壁的摩擦阻力,加大灌注混凝土下落的困难,致使断桩的情形出现,造成较大影响的工程质量问题。此外, 由于粗骨料间存在大量的空隙,加入后续混凝土后会形成高压气囊, 而高压气囊则会挤裂管节间的密封胶垫从而导致漏水,有时甚至会形成蜂窝状的混凝土, 最终使成桩质量受到严重影响,影响工程整体质量安全。

二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施

1.卡管产生的原因及其对策

卡管现象是水下混凝土灌注中最常出现的问题,亦是引发断桩的一个重要原因。出现卡管现象的原因是:刚开始灌时,隔水栓堵管,混凝土的和易性和流动性变差,混凝土中的粗骨料粒径过大,加之各种机械故障,引起混凝土下落不连续, 在导管中滞留时间过长而卡住管, 导管进水最终形成混凝土离析等。减少和避免此类断桩的重要措施是对混凝土配合比例进行严格控制,缩短混凝土灌注时间。具体防治措施如下: 一,使用的隔水栓的直径应匹配于导管内径, 同时拥有良好的隔水功能,使混凝土的顺利排出得到有效保证。二,在混凝土灌注时, 应对混凝土搅拌时间与混凝土坍落度加强控制。三,导管连接部位的密封性应得到有效保正,导管使用前应对其试拼装、试压,试水压力保持在0.6—1.0MPa的区间以防止导管进水。四,保证水下混凝土具备良好的和易性, 配合比应经过实验室确定, 坍落应保持在18—22cm,同时为达到改善混凝土的和易性和缓凝的目的, 水下混凝土应掺入外加剂。五,粗骨料的最大粒径应当小于40cm,同时不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4。六,在混凝土浇筑过程中, 应缓缓将混凝土倒入漏斗的导管, 以免在导管内形成高压气塞。七,在施工过程中应注意对机械设备进行时时刻监控, 确保机械正常运转以避免发生机械事故。

2.钢筋笼上浮产生的原因及其对策

钢筋笼上浮即钢筋笼的位置高于设计位置。出现此种情况的原因是:钢筋笼初始位置放置过高, 致使混凝土流动性过小,或是导管在混凝土中埋置的深度过大而使钢筋笼被混凝土托顶上升。若在混凝土灌至钢筋笼下时提升导管至导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时, 加之浇注的混凝土从导管流出后的冲击力比较大的缘故,促使了钢筋笼的上浮。具体防治措施: 一,对钢筋笼初始位置应准确定位,同时要与孔口固定牢固。二,通过混凝土灌注速度加快,灌注时间缩短, 或者掺入外加剂, 减少或避免混凝土顶层在进入钢筋笼时流动性能变弱。三,在灌注混凝土过程中, 应对混凝土浇注的标高及导管埋置程度进行适时掌握。导管在混凝土面的埋置深度通常宜保持在2—4m, 不宜小于1m和大于5m, 禁止把导管提出混凝土面。当混凝土接近笼时,导管应埋深在1.5—2.0m,当混凝土埋置超过钢筋笼底端2—3m时, 要及时把导管提到钢筋笼底端以上。当出现钢筋笼上浮的情况时,应立刻停下灌注混凝土, 并对已浇混凝土面的标高与导管埋进行深准确地计算。在确定可以提升导管时, 再提升导管,然后再进行浇注。

3.断桩产生的原因及其对策

断桩是混凝土灌注中出现的严重质量事故,是在桩基础施工过程中应着重避免出现的问题。产生的主要原因有:一,在灌注混凝土过程中, 对已灌混凝土表面标高的测定出现错误, 导致导管埋深过小, 进而出现拔脱提漏现象而造成夹层断桩。二,在提升导管时因连接螺栓拉断或导管破裂也会发生断桩现象。具体情况有:由于导管底端距离孔底过远, 冲洗液将混凝土稀释, 使水灰比例增大, 使混凝土不凝固, 造成混凝土桩体与基岩之间填充着大量不凝固的混凝土;由于导管密封不良或者受到地下水活动的影响,冲洗液渗入混凝土使水灰比例增大, 使得混凝土不凝体出现在桩身中段; 由于在浇注混凝土时, 导管起拔和提升次数过多, 露出混凝土面, 或者因停电、待料等原因形成夹渣, 导致出现桩身中岩渣积沉成层将混凝土桩上下分开的情形;由于浇注混凝土时, 而采取从孔口直接倒入的方法灌注混凝土, 而不是从导管内灌入,从而发生混凝土离析引发凝固后不坚硬密实, 甚至个别孔段出现空洞疏松的情形。

对此, 防治措施和注意事项如下: 一,成孔后, 必须仔细清孔, 通常是采用冲洗液进行清孔,根据孔内的沉渣情况来确定冲孔时间, 冲孔后再及时灌注混凝土, 以免孔底沉渣超过相关规范的规定。二,灌注混凝土前, 认真测量孔径,准确计算出全孔混凝土灌注量以及首次混凝土灌注量。三,灌注混凝土过程中, 应对混凝土面的标高和导管的埋深进行随时控制,导管的提升要准确可靠, 并严格遵循相关操作规程。四,严格确定混凝土的配合比, 混凝土应具备良好的和易性和流动性,坍落度应与灌注要求相符合。在地下水活动较大的地段, 事前要使用套管或水泥进行处理,止水成功后才可以浇注混凝土。五,灌注混凝土应从导管内灌入, 灌注过程要快速且连续,要准备足量的灌注的混凝土。六,保证导管的密封性, 应根据导管内外混凝土的上升高度而确定导管的拆卸长度, 一定不要起拔过多。七,根据首次混凝土灌入量的多少而确定帮扎水泥隔水塞的铁丝, 严防断裂。八,在混凝土灌注过程中应尽量避免停电、停水。

参考文献:

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[2]刘成宇, 土力学。成都: 西南交通大学出版社, 2000。

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