第一篇:缺陷桩基补强处理施工方案
缺陷桩基补强处理施工方案
一、桩基缺陷检测情况及原因分析
受检桩砼灌注日期为2010年12月30日~2011年1月8日,检测日期为2011年1月21日,由四川省恒固建设工程检测有限公司根据相关要求按声波透射法进行检测,检测结果显示:S19-1桩基距测试桩顶16.9~24.0m,声学参数异常;S19-2桩基距测试桩顶14.5~23.9m,声学参数异常; S19-5桩基距测试桩顶13.9~22.0m,声学参数异常; S19-6桩基距测试桩顶15.9~23.5m,声学参数异常;H7桩基距测试桩顶9.19~11.8m,声学参数异常;经初步分析原因系桩基砼浇灌时,砼塌落度过大、桩底有积水、加设的串筒过少(砼下落落差太大)、砼振捣不均匀等原因使砼产生局部离析。如果桩基缺陷不排除,对我们来说无论对工期还是成本均造成巨大损失,经项目部研究决定采用以下方案处理。
二、处理方案
鉴于S19桥台桩底出现缺陷,为了深入了解此部位的缺陷情况,采取超前(桩底往下50cm)钻孔抽芯取样,采用桩中桩凿除法补强,要求采用双管单动金刚石钻进工艺的钻机。设计桩径为1.5m的取钻孔桩径1.0m, 钻孔桩心与原设计桩心重合。钻机在钻孔过程中一定要不停的对钻机的主轴进行垂直度校正,防止钻孔偏位,钻孔垂直度保证<0.5%;同时在钻机钻孔
取芯过程中,对每节砼芯样进行认真分析总结,密切关注芯样的变化情况。完全清除缺陷部分后,重新布设钢筋笼(钢筋根数和原桩同,规格大一型号,设置于缺陷部分并锚入缺陷砼以上2m)和声测管,最后浇筑C35膨胀砼至填满整个桩孔,在砼灌注前注意仔细清孔,使孔内无沉渣及积水,在砼灌注时,应加设串筒,串筒下口至砼面高度不超过2m,分层浇筑砼厚度不超过50cm,并用振捣棒振捣密实,在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,确保桩身混凝土的充盈系数必须大于1.0。待新浇砼达到强度和龄期后,按声波透射法进行检测,如检测桩身砼均匀性很好,桩身密实完成,完全满足使用要求,再进行下道工序施工。
另外,将S19承台下土部分作换填处理,地基承载力不低于300KPa;清除承台下基岩以上的土,再用C30砼浇筑至垫层,使承台下地基与桩基共同受力。
对于H7桩基,质量缺陷在桩中上部,处理方法为:先凿除缺陷以上的桩基砼,原有桩基主筋尽量保留,如保留不了,重新布设钢筋笼(钢筋根数及规格和原桩相同,主筋与原桩主筋相互错开焊接连接)和声测管,最后浇筑膨胀C35砼至填满整个桩孔,砼浇筑同上。
三、处理方案示意图
1、S19桥台桩处理示意图
桩顶C35砼内渗微彭胀剂原有桩基2000φ50×2.5无缝钢管φ22@2000II?0100φ10@10030φ28缺陷范围I-I桩底25010001500立面图2502、H7桩处理示意图
凿除原有砼重新浇筑I11.8mIC35砼内渗微彭胀剂缺陷范围φ50×2.5无缝钢管φ25@2000φ10@10044φ28I-I2000立面图
2011年2月15日
第二篇:桩基溶洞处理施工方案
沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
溶洞、斜岩处理专项施工方案
我合同段地处江西省中部偏西,桥址位于丘陵缓坡地带,地貌单元为剥蚀堆积地貌,地势较开阔,隶属于赣西中低山与丘陵区,地貌基本形态有低山、高低丘陵、平原微丘,南北高,中间低平,植被及地表水系发育,地下水可划分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水三大类。路线范围内溶岩发育,暗河、溶洞、溶沟、溶槽等密集分布,地表水、地下水对混凝土、钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀作用。
一、工程概况
我部地处溶洞地带,根据该桥地质勘察报告资料显示,桥梁区地层上部主要由第四系土层、残积层组成,下伏基岩为二叠系下统茅口组中风化灰岩构成,其地质情况由上至下依次分别为素填土、粉质粘土、砾质粘性土、中分化灰岩,隐伏岩溶、溶蚀裂隙较发育,且有溶洞。该桥共166根桩,其中直径1.6m桩有44根,直径1.5m桩有106根,直径1.2m桩有16根;根据地质勘探提供的资料,其中有溶洞的有73根,溶洞分布贯彻全桥,以5~10m洞深为多,洞深小的为1~2m,大的达到29.2m,且有相当一部分为一个桩基有多层溶洞。该桥共分A、B、C线,其中A线为主线,上部结构为普通钢筋砼连续梁和预应力连续梁两种形式,共13联,普通钢筋砼连续梁12联,预应力连续梁1联,桥长为1022.5m;B、C线各为东西方向引入的联络线,上部结构为整幅普通钢筋砼连续梁,桥长都为87.78m。桥面宽度变化较大,典型桥梁横断面主要有20米、10.5米、9米三种类型。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
二、施工准备
1、了解地质情况,测定桩位,平整场地
2、详细了解桩基桩位地质、水文资料,掌握溶洞出现的位置,并大致推断其范围、大小以及充填情况,并制定合适的施工方案和施工技术保障措施。
3、每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出,发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方案。
4、根据现场的地形地貌整理出成片施工场地,以便于堆放材料,桩区地表要建截、排水及防护设施,对桩顶坡土清刷减载。
5、材料准备:工地现场常备相当数量的片石、粘土、水泥和编织袋
6、机械准备:装载机50型一台,25T吊车一台,1m3挖掘机两台。
7、人员准备:当现场钻机接近溶洞顶部时,为加强协调现场施工,现场除了派遣机械操作人员值班外,还要派技术人员和主要管理人员现场值班,确保现场施工的协调一致。
8、泥浆池设置
为便于出碴,泥浆池尽量就近设置,四周临边防护措施到位。
9、备好各工序所需要的机具器材和供排水、照明设施,并设置位移的标志。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
三、溶洞桩基施工方案
3.1 方案概述
根据溶洞划分标准可按以下分类:
a、按溶洞的大小分有小溶洞(洞高<2.0m)和大溶洞(洞高≥2.0m)。
b、按洞内有无填充物分:有充填,已填满,包括亚砂土和亚粘土充填,有可塑、软塑和流塑之分;半充填,有一半左右充填,另一半无填充;无充填物,为空洞。
c、按是否漏水分:全漏水,与其它溶洞相连;半漏水;不漏水。d、按溶洞垂向数量分:单个溶洞和多个溶洞。
根据地质勘察资料描述,本工程溶洞主要是全填充式,填充物为可塑-软塑状含砾粘土和软塑状含砾粘土两种形式,局部可能有半填充式和无填充式形式;溶洞大小分布不均,小的洞高为1~2米,大的洞高达到了29米,且相当一部分垂向具有多个溶洞;由于溶洞较多,相互之间串联可能性较大,漏浆具有普遍性;有时一个溶洞具备以上多种形式,本文主要阐述冲击钻成孔状态下的溶洞处理。
3.2 方案的选择
根据溶洞情况,可采用以下几种处理方法: a、预处理(注浆法、旋喷帷幕法)b、钢护筒跟进
c、投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)d、灌注混凝土 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
首先方案的选择应遵循保证安全、质量、工期、造价低原则,针对本工程溶洞分布主要在地面20m以下的深度,显然预处理(注浆法、旋喷帷幕法)和钢护筒跟进两种施工方法不适宜本工程。注浆虽然处理效果好,但在地面以下20m这个深度注浆,不仅施工难度大、工期长,而且造价大,不符合最优方案;钢护筒跟进冲孔在大于20m深时需进行多段钢护筒焊接跟进,如此操作复杂繁琐且需要大型振动机械设备,在钢护筒振动下沉过程中容易发生孔偏斜,且钢护筒取出时焊接处容易脱落,造成钢护筒难以取出,成孔也是造价大、工期长,不适合采纳;本工程因为溶洞多为全填充式,而投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)和灌注混凝土易于操作简单、方便,能起到有效护壁的作用,且一次不成功可反复进行,片石和粘土当地较丰富,取材方便、经济;采用该施工方法无论是对工期影响和增加工程造价范围均明显优于前两种方案。为确保方案最优化,工程各参建方专门组织技术人员讨论、研究方案最终确定一般常规使用投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)和灌注混凝土两种方案,对于个别施工难度特别大的再具体分析处理。
3.3 方案的施工方法
3.3.1 常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物,是可塑的砾质粘土,在冲孔过程中始终能有效护壁,并且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常无溶洞的地质情况施工。
3.3.2 片石、粘土、水泥或几种混合物筑壁法
a、溶洞内有填充物,是可塑的砾质粘土,溶洞高度不太大,在冲孔过程中始终能有效护壁,但存在漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采用投放粘土回填冲击,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
分密实,再加浆提高水头到正常高度,让粘土充分挤入溶洞,堵住漏洞。
b、溶洞内有填充物,是软塑的砾质粘土,溶洞高度不太大,在冲孔过程中不能有效护壁、易塌孔,可采用片石或片石+粘土按一定比例投放回填冲击,形成有效护壁。
c、溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,而且存在漏水,可采用片石+粘土或片石+粘土+水泥按一定比例投放回填,形成有效护壁。不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,让粘土与片石混合物充分挤入溶洞,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁
d、当有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。施工时要在孔边尽可能多备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,及时多回填片石和粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降。
e、地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、粘土和水泥一起固化起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
f、遇到溶洞高度大,一般在2m~10m时,或连体薄层深洞迅速跨塌,为防止出现掉锤、卡锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积垮塌掉锤现象,进入大溶洞时,应及时抛填大粒径片石、粘土和袋装水泥,回填、冲击应反复进行,沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
每次回填应高于溶洞顶2~3m,直至溶洞冲压挤密实且不塌孔为止。
3.3.3 灌注混凝土
溶洞在采用以上各种方法回填仍不能产生有效护壁时,采用C30混凝土按水下混凝土灌注进行填充,重新进行冲孔,保证有效护壁桩基顺利成孔。
3.4 施工中出现的问题及处理
3.4.1 坍 孔
如果有透水层,当冲击到溶洞后,由于突然漏浆造成水头高度急剧下降,透水层失稳,形成漏斗状坍孔。
预防坍孔的方法: ①采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;②发现漏浆及时补水。坍孔的处理方法: a.当成孔深度不大时,可全孔回填粘土,暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层,方可重新钻孔;b.当成孔深度较大时,可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。
3.4.2 卡 钻 卡钻的原因和处理方法: ① 冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应经常对冲击钻进行补刃;② 孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
字钻;③十字孔、探头石、落石等物卡钻,或钻头卡在溶洞内,上下提动无效时,用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击,将障碍物击破或挤走,提出钻头。钻头在冲击填充的片石时,冲击后弹起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出。
④钻头被溶洞顶板卡住时,可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶,导出钻头。钻头提出后用小冲程慢慢修孔,必要时回填片石、黏土重钻。
⑤发生卡钻事故后,不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头可以上下活动时,利用钻机上下提动钻头,并用撬棍拔动大绳使钻头旋转,反复多次,提出钻头。
3.4.3 斜 孔
①由于石灰岩地区的基岩面高低起伏,壁面陡峭,桩锤入岩时,碰到陡峭的基岩倾斜壁面,发生方向偏斜,导致斜孔。
②由于溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。
解决办法是当发现钻孔倾斜应提出钻头,向孔内抛入3m左右厚片石,片石强度与基岩强度相当,抛入片石后以小冲程冲击钻进方法校正钻孔,如一次不能纠偏,应反复回填冲击,直至校正为止。如遇多次抛填片石小冲程钻进仍难纠偏时,需清孔后在孔斜段以水下混凝土灌注方式灌注高强度混凝土,待混凝土达到强度后再重新冲击钻 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
进。
3.4.4 埋钻
埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。
处理方法: ①人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内,地下水易于控制,没有大的承压力,人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石,边护筒跟进,一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。
②真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用大型空压机通过50~66mm钢管压入空气吸出沉渣,这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25mm的情况。
3.4.5 其它注意问题
① 遇到较大的土洞、空溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌,出现掉锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积跨塌掉锤现象。
② 混凝土坍落度以18~20cm为宜;浇筑导管必须密闭良好,浇筑时先放置隔水塞,浇注混凝土必须连续、快速;混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞,在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加。3.5 工程目前出现的问题及处理的效果
① 目前溶洞出现的形式多表现为漏浆和孔壁坍塌同时发生,处理的方法有反复抛片石、粘土和水泥混合物,均成功成孔,这种方法是目前处理的较多也较成功的。例如A-28-0、A-33-0和A-38-1等 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
② 有的溶洞表现为多次抛投片石、粘土和水泥混合物不能成孔,最终灌注混凝土填充,目前出现的不是很多,例如A-8-1和A-38-0等。
③ 地质资料里没有溶洞,但在施工过程中出现了溶洞,这种情况出现的频率较多,还有地质资料里没有溶洞,在施工过程中也没出现溶洞,但在浇筑混凝土过程中或灌注成桩后,混凝土漏掉,造成需重新冲孔,例如B-0a-0浇筑完混凝土,孔内混凝土基本漏完,压力瞬间减小,造成孔坍塌,钢筋笼无法取出,重新成孔代价大;有些是少量漏,造成桩长不够,需接桩,也有可能造成缩孔或桩内夹泥的风险,这种情况可能是孔洞壁附近有溶洞,因为混凝土压力比泥浆大,当超过护壁的临界压力时,瞬间坍塌,造成混凝土漏到溶洞中去。
④ 本工程范围内根据地质资料反应,存在两处特别大的溶洞,分别为A-28b-1洞深为18.2m和A-46-0洞深为29.2m,目前还未施工。A-28b-1地质描述为填充物为可塑-软塑状含砾粘土,A-46-0地质描述为填充物为软塑状含砾粘土,可以预见的是,由于洞比较深在冲孔过程中有大范围垮塌的危险,施工方法有待论证。
四、质量检测标准
护壁必须牢固可靠,阻止孔壁周围渗水,防止塌孔。在冲孔过程中,必须要求作业队每班冲击时,重新与复桩对中心点,用探孔器检查其孔径和垂直度是否符合设计及规范要求,如不符合要求,必须立即修整达到要求后才允许冲击工作,桩位误差不得大于50mm,孔的倾斜率不得大于1%。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
五、安全保证措施
5.1 施工现场安全
(1)严格执行安全规定,施工严格执行安全防护措施、戴好安全帽、不准穿拖鞋的规定,上平台工作的人员必须佩戴安全带。
(2)施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落。
(3)认真执行氧气、乙炔的防爆安全规定,并进行严格管理。(4)电焊机的设备必须符合安全要求,防止潮湿漏电。(5)随时检查用电线路、工用具是否完好,确保生产安全。(6)严格执行电器安全操作规程,经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查,值班人员值班时不得离开岗位,确保用电安全。
(7)现场施工用电要有电工专门管理,要有良好的接地装置,用电区要设置安全警示牌,同时电线走线要规范,不得随意接线。
(8)大型设备必须是有操作证的专人指挥。(9)施工过程中要确保夜间照明充足。
(10)钻孔过程中其余桩钢护筒必须设置围栏及安全网进行防护,围栏高度1.2m。
5.2 起重安全
(1)起重用工、索、具严格按相关规范要求取用安全系数,保证其使用安全。
(2)定期对工、索、具进行检查。
(3)在定位过程中应严格执行安全操作规程,指挥收揽时,信号必须统一,手势明显,哨音清晰。
(4)吊物时,吊臂与被起吊物下严禁站人,对违反操作规定和不安全的作业及时加以纠正或制止。
六、质量保证措施
6.1 施工组织管理方面的措施
(1)邀请设计、监理、勘探等单位专家参加技术研讨会,制订切实可行的施工方案。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
(2)对施工人员进行技术培训,制定相应的规章制度,使施工人员有章可循,强化组织指挥,建立必要的奖惩制度。
(3)组织技术革新、质量管理和科技攻关组。
6.2 施工技术措施
溶洞地质同一般地质相比较,其特点表现在它的非均质性和非密实性,反映在钻孔施工中的形式为:A.空隙漏浆造成塌孔;B.难以形成符合设计桩径的标准圆孔;C.水下砼灌注流失无法估量,容易造成断桩。
(1)漏浆、坍孔的技术对策
① 要求冲钻人员随时对照地质钻探资料检查孔内水头高度、泥浆稠度和钻头负荷是否正常。
② 进行散抛填。将坚硬片石、粘土及水泥作成混合物,视漏浆程度反复抛填冲击。
(2)偏孔的技术对策
①溶沟、溶槽、岩面起伏不平。在钻孔穿过覆盖层或溶洞填充物接触溶洞顶板时,钻孔速度会明显降低,主绳摆动大,遇此情况应马上提出钻头,抛入坚硬片石、碎石和块状黄土,以小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛入相同配备的混合物以大冲程冲击,反复进行,直到不偏孔为止。
②溶洞侧壁侵入孔径。以加入大块片石为主,并适当降低泥浆比重,回填后以小冲程钻进,钻头平稳后再加大冲程造孔。
(3)卡钻的技术对策 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
①司钻人员随时观察钻机负荷和主绳摆动情况,发现卡钻征兆及时提起钻头进行抛填处理。
②在距溶洞顶板以上30-50cm处改变钻孔冲程和冲击次数,采用慢打轻击,进入溶洞后反复抛填片石、黄土及水泥。
③改变钻头形式。在原十字形钻头上焊圈,把十字形连接起来,使之减慢钻进速度,一次成孔并圆顺。
(4)掉钻的技术对策
①钻头龙门与钻体区段间加工成圆弧过渡,防止断面尺寸突变,形成薄弱部位引起应力集中而断裂。
②在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝绳、钻头直径磨损程度,发现超限应及时更换。
(5)桩底嵌入岩层深度的保证措施
①钻头应用优质45号铸钢制造,几何形状要能避免铸造时产生热拉应力和使用时应力集中现象,现场补焊以履带板、钢轨头做补焊材料,用铸钢焊条堆焊,施焊部位先预热,由技术娴熟的电焊工施焊,确保补焊质量。
②钻孔各阶段应采用不同的泥浆比重及粘度。
七、环境保护措施
1、生产垃圾处理堆放在指定地点,集中统一处理。
2、生活垃圾不得向居民区排放,需要集中收集,运送指定地方集中处理。
3、施工机械的废油要存放在废油桶内,集中处理,严禁随意排放。
4、生产用油料必须严格保管,防止泄漏,污染环境。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
5、弃土不得随意堆放,须运至指定弃土场。
6、靠近生活水源的施工,用沟壕同生活水源隔开,避免污染生活源。
7、施工产生的废浆要用专用汽车拉运至监理工程师指定的地点倾倒,并设渗坑进行处理,不得排放到河流、水沟、灌溉系统里,以免造成河流和水源污染。
8、运输水泥、砂、石、土等如有漏失,及时清扫干净,保持道路整洁。
9、配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润,减少扬尘。
10、砼、稳定土拌和站应有防尘措施。操作人员要配备必要的劳保防护用品。
八、文明施工措施
1、规范施工区域场容场貌,材料机具摆放整齐,现场不随意乱丢烟头等生活垃圾;
2、现场主要施工人员佩戴好上岗证,持证上岗,穿戴整洁,不穿拖鞋进入施工区域,展现良好的精神风貌;
3、现场施工标志牌、安全标志标牌、操作规程、温馨小提示、文明施工标语悬挂在醒目位置,与场地布置统一协调,展示良好的企业文化;
4、加强精神文明建设,开展劳动竞赛、工地文体活动等,丰富广大职工业余文化生活,构建和谐项目;
5、尊重当地民风民俗,加强与当地政府联系,搞好路地共建。
6、深入开展创建文明工地活动。
第三篇:混凝土缺陷处理施工方案
混凝土缺陷处理施工方案
工程名称:合浦县石康镇幼儿园保教综合楼、伙房、消防水泵房 编制单位:合浦县建筑工程公司 编制人: 审
核: 审
批:
日
期:
****年**月**日
混凝土缺陷处理施工方案
一、工程概况:
本工程(合浦县石康镇幼儿园保教综合楼、伙房、消防水泵房);保教综合楼建筑面积为2605.36㎡;设备房建筑面积为199.54㎡;伙房建筑面积为119.48㎡。工程建设地点:合浦县石康中心小学旁边;属于框架结构。综合楼主体3层局部4层,无地下室;设备房地下室1层,主体1层;伙房主体1层,无地下室。综合楼建筑高度:14.7m。设备房建筑高度:5.52m,伙房建筑高度:4m。
本工程由合浦县石康镇幼儿园投资建设,由广西泰晟建筑设计有限公司设计,由广西金斧勘察检测有限公司做地质勘察,由广西建业中天工程咨询有限公司监理,由合浦县建筑工程公司组织施工;由陈均辉担任项目经理,陈维壬担任总监理。
二、混凝土缺陷的分类: 在混凝土工程的施工中,往往由于思想和技术的疏忽,使得混凝土构件产生各种缺陷,主要缺陷有麻面、露筋、蜂窝、孔洞、裂缝、缺棱掉角、缝隙及夹层、混凝土强度不足、表面不平整、胀模。出现上述混凝土缺陷时必须及时予以修整,必要时还应补强。
三、混凝土缺陷产生的原因:
1、产生麻面缺陷的原因
(1)现象:构件表面局部缺浆粗糙呈现出无数的小凹点,但无露筋的现象叫麻面。
(2)原因:产生这一问题的原因,一般是由于模板湿润不足,板缝隙不严密,捣固时漏浆或振捣不足,气泡未排出,以及捣固后,没有给予 良好地养护而产生的。
2、产生露筋缺陷的原因
(1)现象:结构内的主筋、副筋或箍筋露在混凝土构件外面叫露筋。(2)原因:产生的原因是浇筑混凝土时垫导体位移,钢筋紧贴模板,以及混凝土保护层不够而引起的。有时也因保护层的混凝土振捣不密实或模板湿润不移,吸水过多造成掉角而露筋。
3、产生蜂窝缺陷的原因
(1)现象:构件表面局部缺浆石子多,形成有蜂窝状的窟窿,骨料间有空隙存在。
(2)原因:这种现象主要是由于材料配合比不准确(浆少、石子多),或搅拌不匀,造成砂浆与石子分离,或浇筑方法不当,或捣固不足以及模板严重漏浆等。
4、产生孔洞缺陷的原因
(1)现象:指构件浇筑完毕后,内部存有空隙,局部的或全部的没有混凝土,蜂窝特别大。
(2)原因:这是由混凝土捣空,砂浆严重分离,石子成堆,砂子和水泥分离而产生的。另外,混凝土受冻,或掺入杂物等都会形成孔洞事故。
5、产生裂缝缺陷的原因
(1)砼收缩裂缝的现象:裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现,有塑态收缩、沉陷收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝,这种裂缝不深也不宽。
(2)砼温度裂缝的现象:温度裂缝走向无规律,大面积结构温度裂缝往往是纵横交错;梁板类温度裂缝多平行于短边。贯穿的温度裂缝,一般与短边平行或接近平行。裂缝宽度一般在0.5mm以下。表面温度裂缝多在施工期间出现,贯穿的温度裂缝在浇筑经2~3个月或更长时间发生,缝宽是 冬季宽夏季变细。沿截面高度,裂缝呈上宽下窄多数,个别也有下宽上窄,遇顶部和底部配筋较多的结构,也有中间宽两端窄的梭形裂缝。
(3)砼沉陷裂缝的现象:沉陷裂缝多属深度或贯穿性裂缝,有的上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈30°~45° 角方向发展。较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距,裂缝宽度与荷载大小及不均匀沉降值有关,而与温度变化关系不大。
(4)砼张抗裂缝的现象:常在预应力大型屋面板、墙板、槽形板的上表面或端头出现裂缝。预应力吊车梁、桁架等多在端头出现裂缝。板面多为横向裂缝,在板角部位呈45°角度;端横肋靠近纵肋部位的裂缝 ,基本平行于肋高;纵肋端头裂缝呈斜向。此外,预应力吊车梁、桁架等构件的端头锚固区,常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝,并断续延伸一定长度,矩形梁有时贯通全梁。桁架端头有时还出现垂直裂缝,其中拱形桁架上弦往往产生横向裂缝。
(5)砼化学裂缝的现象:
a.在梁、柱表面与钢筋平行的纵向裂缝;板式构件的板底沿钢筋位置出现裂缝,缝隙中还夹有斑黄色锈迹。
b.砼表面呈现块状崩裂,裂缝无规律性。
c.在浇筑砼后半年或更长时间发生不规则的崩裂,裂缝呈大网格状,中心突起,向四周扩散。
d.在浇筑砼后两个月左右出现大小不等的园形或类园形崩裂、剥落,类似“出豆子”,内有白黄色颗粒。
(6)砼冻胀裂缝的现象:在结构构件表面沿主筋、箍筋方向出现宽窄不一的裂缝,深度一般到主筋。后张法应力构 件,沿预应力筋孔道方向出现纵向裂缝。
(7)砼构件制作、运输、安装裂缝的现象:砼结构构件在制作、起模、运输、拼装、堆放、吊装过程中,产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进或贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构构件更容易开裂。裂缝的深度、部位和走向都随产生的原因而异,裂缝宽度、深度和长度不一,无规律性。
(8)原因:产生裂缝的主要原因是在水泥凝固过程中,模板有局部沉陷。如现浇雨篷混凝土养护不够重视,混凝土表面水分蒸发过快;有些吸水大的模板如黄花松等,也能造成梁边出现裂缝。
6、产生缺棱掉角缺陷的原因
(1)现象:梁、板、柱、墙及洞口直角处,砼局部掉落,不规整,棱角有缺陷。
(2)原因:混凝土没有达到规定强度时过早拆模或拆模时没有注意保护棱角,拆模时用力过猛过急亦会导致缺棱掉角。
7、产生缝隙及夹层缺陷的原因
(1)现象:缝隙和薄夹层是将结构分隔成几个不相联结的部份。(2)原因:产生的原因是混凝土内部处理不当的施工缝、温度缝和收缩缝而造成的夹层。
8、产生混凝土强度不足缺陷的原因(1)现象:
a.同批砼试块的抗压强度的平均值低于0.85或0.90设计强度等级。b.同批砼中最低一组试块强度值低于0.9设计强度等级。c.同批砼中个别试块强度值过高过低,出现异常。
d.冬期施工时,同条件养护试块达不到冬施方案预期的拆模或拆除保温时的强度要求。
(2)原因:产生的原因是多方面的,主要是由于混凝土配合设计、搅拌、现场浇筑和养护不良等造成的。
9、产生表面不平整缺陷的原因
(1)现象:砼板厚薄不一致,表面不平整,甚至有凹坑、脚印等;(2)原因:浇筑梁板混凝土时没有严格按施工规范进行操作,未拉好控制线控制楼板标高,混凝土没有达到规定强度时允许施工人员踩踏楼面。
10、产生胀模缺陷的原因
没有严格按照施工方案及规范要求安装及加固模板是导致混凝土构件时局部胀模的主要原因。
三、办理报验手续
对所存在的砼缺陷部位,必须先会同监理确认,定出处理方法,并做好记录后方可进行,且按所定出的方法处理完毕后经过监理验收。
五、对不同情况混凝土缺陷的处理
1、对混凝土结构存在麻面缺陷的处理
表面作粉刷的,可不处理,表面无粉刷的,应在麻面部位浇水充分湿润后,用原混凝土配合比去石子砂浆,将麻面抹平压光。
2、对混凝土结构存在露筋缺陷的处理
(1)表面露筋:刷洗净后,在表面抹1:2或1:2:2.5水泥砂浆,将充满露筋部位抹平;
(2)露筋较深:凿除周围疏松软弱的混凝土和突出的骨料颗粒,用清水洗刷干净,并充分湿润后,用毛刷刷上一层加有107胶素水泥浆,再用比原标号高一级的细石混凝土填补,并仔细捣实。
3、对混凝土结构存在蜂窝缺陷的处理
(1)一般蜂窝:洗刷干净后,用1:2或1:2:5水泥砂浆抹平压实;(2)较大蜂窝:凿去蜂窝处薄弱松散颗粒,刷洗净后,支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实;
(3)较深蜂窝:如清除困难,可埋压浆管、排气管、表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后,进行水泥压浆处理。
4、对混凝土结构存在孔洞缺陷的处理
将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除,用压力水冲洗,支设托盒的模板,洒水充分湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实。
(梁侧蜂窝孔洞处理大样图)
5、对混凝土结构存在裂缝缺陷的处理(1)砼收缩裂缝的治理:
a.如砼仍有塑性,可采取压抹一遍或重新振捣的办法,并加强养护。b.如砼已硬化,可向裂缝内散入干水泥粉,然后加水润湿,或在表面抹薄层水泥砂浆。
c.也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。(2)砼温度裂缝的治理:对表面裂缝,可采取涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布,以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理。对防水防渗的结构,大于0.1mm宽度的贯穿性裂缝,采用灌水泥浆或环氧浆液进行裂缝修补,或者灌浆与表面封闭同时采用。小于0.1mm的裂缝,可不处理或只作 表面处理。
(3)砼沉陷裂缝的治理:会同设计等有关部门对结构进行适当的加固处理。
(4)砼张抗裂缝的治理:轻微的张拉裂缝,可不作任何处理或采取涂刷环氧胶泥、粘贴环氧玻璃布等方法进行封闭处理。严重的裂缝将明显降低结构刚度,采取预应力加固或用钢筋砼围套、钢套箍等方法处理。(5)砼化学裂缝的治理:钢筋锈蚀膨胀裂缝,应凿除主筋周围含盐砼,铁锈用喷砂法清除,然后用喷浆或加围套方法修补。
(6)砼冻胀裂缝的治理:对一般裂缝可用环氧胶泥封闭;对较宽较深裂缝,用环氧砂浆补缝或再加贴环氧玻璃布处理;对较严重的裂缝,将剥落疏松砼凿去,加焊钢丝后,再重新浇筑一层细石砼并加强养护。(7)砼构件制作、运输、安装裂缝的治理:纵向裂缝一般可采取水泥浆或环氧胶泥进行修补,当裂缝较宽,应先沿裂缝凿成八字形凹槽,再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补。构件边角纵向裂缝处的松散砼应剔除,然后用水泥砂浆或细石砼修补。对于表面较细的横向裂缝,可先将裂缝处清洗干净,等干燥后用环氧胶泥进行表面涂刷或粘贴环氧玻璃布封闭。当裂缝较深时,采用灌注环氧或甲凝浆液、包钢丝网水泥或钢板套箍等方法处理。裂缝贯穿整个断面的构件,应与设计单位研究处理方案,待批准后再行处理。
6、对混凝土结构存在缺棱掉角缺陷的处理治理
(1)缺棱掉角较小时,用钢丝刷刷该处,清水冲刷充分湿润后,用1:2的水泥砂浆抹补齐正。
(2)对较大缺角,将不实的砼凿除,用水冲刷干净湿透,然后支模用高一等级的豆石砼补好,并加强养护。
缺棱掉角,可将该处松散颗粒凿除,冲洗充分湿润后,视破损程度用1:2或1:2.5水泥砂浆抹补齐整,或支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。
7、对混凝土结构存在缝隙及夹层缺陷的处理
缝隙夹层不深时,可将松散混凝土凿去,洗刷干净后,用1:2或1:2.5水泥砂浆强力填嵌密实;缝隙夹层较深时,应清除松散部分和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后支模,强力灌细石混凝土或将表面封闭后进行压浆处理。
8、对混凝土结构存在混凝土强度不足缺陷的处理
(1)当试压结果与要求相差悬殊时,或试块合格而对砼结构实际强度有怀疑,或有试块丢失、编号搞乱、忘记制作试块等情况,可采用回弹仪、超声波等方法来测定砼的强度。
(2)如砼强度不合格,可从砼结构中凿取试块,仔细摩平,通过试验机测定砼的实际强度。凿取的试块要具有代表性,且不影响结构使用和安全。
(3)当砼强度偏低,不能满足要求时,可按实际强度校核结构的安全度,并经有关设计单位研究提出处理方案,如推迟承受荷载的时间,减小荷载值或采取加固补强措施。
(4)冬期施工,如发现早期砼强度增长太慢,应及时采取加强保温以及采取通蒸气、热砂、电热毯覆盖加温或生火炉加温等措施。
当混凝土强度偏低,可用非破损方法(如回弹仪法、超声波法)来测定结构混凝土实际强度,如仍不能满足要求,可按实际强度校核结构的安全度,研究处理方案,采取相应加固或补强措施。
9、对混凝土结构存在表面不平整缺陷的处理 治理:局部不平整可用豆石砼或1:2水泥砂浆修补。
在浇灌混凝土时,加强检查;混凝土强度达到1.2Mpa能上能下,方可在已浇结构上走动。
10、对混凝土结构存在表面胀模缺陷的处理
拆模时存在砼局部胀模的现象时,待砼龄期达到28天后,用人工凿平胀模部位砼。
六、办理验收手续
在处理混凝土缺陷的过程中,每做完一个工序,经质检员检查合格后再报监理检查,同意后方能进入下一道工序的施工。
六、预防措施
1、产生麻面缺陷的预防措施
(1)模板表面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物;(2)浇灌混凝土前,模板应浇水充分湿润,模板缝隙,应用油毡纸、腻子等堵严;
(3)模板隔离剂应分层均匀振捣密实,至排除气泡为止。
2、产生露筋缺陷的预防措施
(1)浇灌混凝土,应保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检查,钢筋密集时,应选用适当粒径的石子,保证混凝土配合比准确和良好的和易性,浇灌高度超过2m,应用串筒溜槽进行下料,以防止离析;
(2)模板应充分湿润并认真堵好缝隙;
(3)混凝土振捣严禁撞击钢筋,在钢筋密集处,可采用刀片或振动棒进行振捣;
(4)操作时,避免踩踏钢筋,如有踩弯或脱扣等及时调直修正;(5)保护层混凝土要振捣密实;
(6)正确掌握脱模时间,防止过早拆模,碰坏棱角。
3、产生蜂窝缺陷的预防措施
(1)认真设计、严格控制混凝土配合比,经常检查,作到计量准确;
(2)混凝土拌合均匀,坍落度适合;
(3)混凝土下料高度超过2m应设串筒或溜槽;
(4)浇灌应分层下料,分层捣固,防止漏振;模板缝应堵塞严密,浇灌中,应随时检查模板支撑情况防止漏浆;
(5)基础、柱、墙要部应在下部浇完间歇1~1.5h,沉实后再浇上部混凝土,避免出现“烂脖子”。
4、产生孔洞缺陷的预防措施
(1)在钢筋密实集处复杂部位,采用细石子混凝土浇灌,在模板内充满,认真分层振捣密实或配人工捣固,预留孔洞,应两侧同时下料,侧面加开浇灌口,严防漏振;
(2)砂石中混有粘土块、模板工具等杂物掉入混凝土内,应及时清除干净。
5、产生裂缝缺陷的预防措施
(1)优化配合比设计,采用低水化热水泥,并掺用一定配比的外加剂和掺合料,同时采取措施降低混凝土的出机温度和入模温度。
(2)混凝土浇筑应做到斜面分段分层浇筑、分层捣实,但又必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好,不致形成施工冷缝,应采取二次振捣法。
(3)在四周外模上留设泌水孔,以使混凝土表面泌水排出,并用软轴泵排水。
(4)混凝土浇筑到顶部,按标高用长刮尺刮平,在混凝土硬化前1~2h用木搓板反复搓压,直至表面密实,以消除混凝土表面龟裂。
(5)大体积混凝土浇筑完后,应及时覆盖保湿养护或蓄水养护,并进行测温监控,内外温差控制在25℃以内。
6、产生缺棱掉角缺陷的预防措施
(1)木模板在浇筑混凝土前应充分湿润,混凝土浇筑后应认真浇 水养护;
(2)拆除侧面非承重模板时,混凝土应具有1.2MPa以上强度;(3)拆模时注意保护棱角,避免用力过猛过急;吊运模板,防止撞击棱角,运输时,将成品阳角用草袋等保护好,以免碰损。
7、产生缺棱缝隙及夹层缺陷的预防措施
(1)认真按施工验收规范要求处理施工缝及变形缝表面化;接缝处锯屑、泥土砖块等杂物应清理干净并洗净;
(2)混凝土浇灌高度大于2m应设串筒或溜槽;
(3)接缝处浇灌前应先浇5~10cm厚原配合比无石子砂浆,或10~15cm厚减半石子混凝土,以利结合良好,并加强接缝处混凝土的振捣密实。
8、产生混凝土强度不足缺陷的预防措施
(1)水泥应有出厂合格证,新鲜无结块,过期水泥经试验合格才用;
(2)砂、石子粒径、级配、含泥量等应符合要求;(3)严格控制混凝土配合比,保证计量准确;(4)混凝土应按顺序拌制,保证搅拌时间和拌匀;
(5)防止混凝土早期受冻,冬期施工用普通水泥配制混凝土,强度达到30%以上,矿渣水泥配制的混凝土,强度达到40%以上,始可遭受冻结;
(6)按施工规范要求认真制作混凝土试块,并加强对试块的管理和养护。
9、产生表面不平整缺陷的预防措施
(1)梁板混凝土浇注方向应平行于次梁推进,并随打随抹;(2)在墙柱钢筋上用红色油漆标注楼面+0.5m的标高,拉好控制线 控制楼板标高,浇混凝土时用刮杠找平;
(3)混凝土浇注2~3h后,用木抹子反复(至少2遍)搓平压实;(4)当混凝土达到规定强度1.2Mpa时方可上人。
10、产生胀模缺陷的预防措施
(1)严格按照施工方案及规范要求进行安装及加固模板;(2)根据实际情况合理设置穿墙螺杆;
(3)浇捣混凝土前必须认真细致地检查模板支撑及加固是否满足要求;
(4)混凝土浇捣过程中注意小心振捣,柱子混凝土应分层浇筑,严禁一次性将柱子灌满混凝土。
第四篇:桩基缺陷的成因及处理
桩基缺陷的成因及处理
在桥梁桩基础施工过程中,由于地理环境、机械设备及人为因素等原因,难免在施工过程中出现一些缺陷桩现象。一旦缺陷桩基出现,不同缺陷程度有不同的处理方法,但是成本低效益高的方法是人们一直追寻的。桩基缺陷类型 1.1桩基顶部缺陷
由于在水下混凝土浇筑过程中有泥浆沉淀,浮浆厚度难以准确估计,在桩顶混凝土超灌不足时,混凝土中难免有夹泥现象产生,影响混凝土质量;其次,在混凝土浇筑完毕后,拆拔预埋钢护筒时,用力过猛,或者左右用力不均衡,都会扰动桩顶混凝土,影响混凝土质量。最后,在进行凿除桩头混凝土的过程中,由于风镐功率过大,对声测管周围混凝土有不同程度的扰动现象,对混凝土质量也有一定的影响。
1.2 桩基中部缺陷
首先,由于地质条件差,在灌注混凝土过程中出现局部塌孔现象,局部阻止混凝土翻浆,导致局部缺陷。其次,在拆拔导管过程中用力过猛,扰动了混凝土连续性,影响混凝土质量。最后,导管气密性差,由于在水下混凝土灌注中导管进入泥浆,破坏导管内外压强差,轻者影响混凝土质量的连续性,严重的阻碍混凝土下料,不能正常翻浆,导致断桩。
1.3 桩基底部缺陷
在桩基灌注混凝土开始之前由于清渣不干净会造成桩底沉渣的缺陷,或者首次灌注混凝土封底不好造成桩底混凝土加泥或的缺陷以及桩底混凝土离席不密实等缺陷,往往用取芯注浆的处理方法。桩基缺陷处理方法 2.1 桩基顶部缺陷处理
根据检测结果显示,在桩基顶部存在缺陷的,我们可以继续向下凿除桩头混凝土,直到混凝土质量完好位置。但是在向下破凿混凝土的过程中要注意观察,及时发现混凝土的缺陷异常位置,与实验检测资料相对应,最后用与桩基同标号混凝土进行接桩。注意,在向下凿混凝土过程中保护好桩基钢筋,防止损坏。
2.2 桩基中部缺陷处理
此类桩基缺陷处理很难统一衡量,缺陷程度小的可以用注浆处理,缺陷程度大的一般在两米以上的注浆处理很难保证质量,通常报废该桩,在原先位置重新冲孔,安装钢筋笼,浇筑混凝土。
2.3桩基底部缺陷处理
桩基底部有缺陷的,根据桩基受力性质,可先进行受力简算,再确定其到底是否需要处理。如果桩基是摩擦受力桩,其缺陷位置长度不影响整体荷载受力,也就是说,在不包括缺陷的这部分桩长里,其摩擦力已经可以满足荷载要求,就不用再做处理,否则;必须处理。如果桩基是嵌岩桩,底部有缺陷的,必须进行处理,桩底注浆是一种可行的处理方法。2.3.1实施桩底注浆的准备
合理的注浆设计是注浆的前提,为使桩底注浆施工合理有效,有必要
对桩基的岩层地质状况,地下水条件,缺陷程度和周围环境进行详细的调查和分析,计算水泥浆用量,采用桩身混凝土高一标号水泥科学配制注浆浆液,确定注浆压力等参数。
2.3.2 钻孔
在缺陷桩桩身内钻3个注浆孔,在钻进过程中必须保证垂直度,确保钻孔与桩基轴线平行,防止钻孔偏斜,碰触桩基钢筋或者穿出桩基,其钻孔深度比桩长深1米。
2.3.3压水试验
压水试验不仅起到疏通压浆管道的作用,而且有关压浆的操作经验参数根据压水试验结果做相应的调整。压水试验可也将桩底沉渣,泥浆清除。如图,将干净的高压水注入1号孔,同时关闭2号孔,打开3号管,直到翻出来的水变清为止,然后再将2号孔打开,3号孔关闭,重复上述操作。然后再将高压水头分别注入2号孔和3号孔,又重复循环上述操作。
2.3.4 注浆
待清孔清理干净后,根据浆液配合比进行配制浆液。在配制浆液过程中,仔细称量加水量和外加剂量,搅拌均匀,做好试件。
在浆液的各项指标满足要求情况下,将水泥浆注入1号孔,同时打开2号孔和3号孔,加压开始注浆,通过注浆,将其它管内的清水都置换出来,直到管内翻出浆液,并排掉100L浆液为止,然后再将水泥将注入2号孔,同时先打开1号和3号孔,待有均匀浆液排出,成分与配置的浆液基本一致,最后再将水泥浆注入3号孔,重复上述操作。
将注浆接口接在1号孔,同时关闭2号孔和3号孔,将注浆压力达到50Pa时,持续5分钟。然后再将注浆接口接在2号孔,同时关闭3号孔和1号孔,将注浆压力达到50Pa时,持续5分钟,最后将注浆接口接在3号孔,同时关闭2号孔和1号孔,将注浆压力达到50Pa时,再持续5分钟。将所有阀门全部关闭,拆除注浆设备并清洗。
2.3.5控制注浆参数,提高注浆效果
在注浆过程中,注浆压力,浆液稠度,注入率和注浆量在注浆过程中都是变化的,于是合理的控制其变化对提高注浆效果十分重要。
注浆压力随注浆量的增加出现由低到高的变化规律,如果在注浆过程中注浆压力突然急剧下降,表明局部有漏浆或漏气现象发生,及时检查注浆管道,有可能是注浆管道损坏,也有可能桩基周围出现裂隙现象。应及时向浆液中加入外加剂,间歇注浆,多次注浆保证质量。
2.3.6 桩基注浆提高承载力原理
2.3.6.1改善原来地质条件,提高承载力 在灌注桩的成孔过程中,机械对桩的周围地层有一定的扰动作用,减弱整个桩基的承载作用力。在混凝土的灌注过程中,由于孔壁的泥皮对整个桩基的摩擦力减弱,也影响整个桩基的承载作用力。桩底注浆通过渗透,劈裂,和挤密作用使桩端受力层在一定范围内形成浆液和土的结合体,从而改善受力结构的物理学性质,修复和提高受力土体的强度。
灌注桩在灌注混凝土前由于清孔不干净,桩底沉渣的存在直接影响和严重降低桩底承载里的发挥,通过注浆可以将桩底的沉渣置换、挤密、固结作用改善和消除桩底沉渣对承载力的不良发挥。
2.3.6.2急剧提高桩基摩擦阻力 在高压注浆的作用下,浆液可以从桩端沿桩侧向上,通过渗透、劈裂、填充、挤密和胶结作用。对桩周泥皮及护壁经行泥皮置换和空隙填充,在桩周围形成脉状结石体,大幅度提高桩基侧摩阻力。
2.3.6.3改善受力状态和荷载传递性能,桩基注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩端扩大头,增大了桩端受力面积,并且注浆加固了桩基的持力层,改善了受力状态。桩底注浆后,桩基侧面摩擦阻力的提高要先于桩端承载力的提高,在摩擦桩中,效果最好。
2.3.6.4加固效益分析 通过对缺陷桩度注浆处理前后的超声波检测数据对比,发现桩底混凝土有明显改善,效益可观。结束语
实践证明,桩端注浆,在桩基加固处理提高综合承载力和减少沉降方面是一种经济合理、技术先进的方法。
第五篇:桩基缺陷的成因及处理
桩基缺陷的成因及处理
摘要:随着大量桥梁工程的兴建,灌注桩基础具有施工方便,承载力高,适应性强的特点。在工程中大量使用,但是在施工过程中难免出现许许多多形形色色的缺陷桩,从不同程度上影响其承载力的发挥。随着科学技术的发展,人类不断积累现场施工经验,根据不同的缺陷采取相应不同的处理方案。尤其是注浆在处理桩基缺陷中,效益可观,质量稳定可靠。
关键词:缺陷桩 承载力 注浆
0 引言
在桥梁桩基础施工过程中,由于地理环境、机械设备及人为因素等原因,难免在施工过程中出现一些缺陷桩现象。一旦缺陷桩基出现,不同缺陷程度有不同的处理方法,但是成本低效益高的方法是人们一直追寻的。
桩基缺陷类型
1.1 桩基顶部缺陷 由于在水下混凝土浇筑过程中有泥浆沉淀,浮浆厚度难以准确估计,在桩顶混凝土超灌不足时,混凝土中难免有夹泥现象产生,影响混凝土质量;其次,在混凝土浇筑完毕后,拆拔预埋钢护筒时,用力过猛,或者左右用力不均衡,都会扰动桩顶混凝土,影响混凝土质量。最后,在进行凿除桩头混凝土的过程中,由于风镐功率过大,对声测管周围混凝土有不同程度的扰动现象,对混凝土质量也有一定的影响。
1.2 桩基中部缺陷 首先,由于地质条件差,在灌注混凝土过程中出现局部塌孔现象,局部阻止混凝土翻浆,导致局部缺陷。其次,在拆拔导管过程中用力过猛,扰动了混凝土连续性,影响混凝土质量。最后,导管气密性差,由于在水下混凝土灌注中导管进入泥浆,破坏导管内外压强差,轻者影响混凝土质量的连续性,严重的阻碍混凝土下料,不能正常翻浆,导致断桩。
1.3 桩基底部缺陷
1.3.1 桩基顶端缺陷处理 根据检测结果显示,在桩基顶部存在缺陷的,我们可以继续向下凿除桩头混凝土,直到混凝土质量完好位置。但是在向下破凿混凝土的过程中要注意观察,及时发现混凝土的缺陷异常位置,与实验检测资料相对应,最后用与桩基同标号混凝土进行接桩。注意,在向下凿混凝土过程中保护好桩基钢筋,防止损坏。
1.3.2 桩基中部缺陷处理 此类桩基缺陷处理很难统一衡量,缺陷程度小的可以用注浆处理,缺陷程度大的一般在两米以上的注浆处理很难保证质量,通常报废该桩,在原先位置重新冲孔,安装钢筋笼,浇筑混凝土。
1.3.3 桩基底部缺陷处理 桩基底部有缺陷的,根据桩基受力性质,可先进行受力简算,再确定其到底是否需要处理。如果桩基是摩擦受力桩,其缺陷位置长度不影响整体荷载受力,也就是说,在不包括缺陷的这部分桩长里,其摩擦力已经可以满足荷载要求,就不用再做处理,否则;必须处理。如果桩基是嵌岩桩,底部有缺陷的,必须处理。
实施桩底注浆的准备
2.1 合理的注浆设计是注浆的前提 为使桩底注浆施工合理有效,有必要对桩基的岩层地质状况,地下水条件,缺陷程度和周围环境进行详细的调查和分析。科学配制注浆浆液,确定注浆压力等参数。
PK133+330高架桥10#桩总桩长22米,其中0-15米为黏土地质,期间偶或出现白云石和夹杂砂岩,15-22米只要分布灰色黏土,均匀分布白云石矿层。根据超声波检测显示,其桩底21-22米混凝土不连续,可能由于清孔不干净或混凝土离析导致。根据桩基混凝土强度为RN35.我们确定采用ACC425袋装水泥,水灰比(C/E)大于2,注浆压力在20帕到50帕,稠度为15-20秒,对其经行注浆补充。
2.2 注浆工序 2.2.1 钻孔 在缺陷桩桩顶钻3个直径为43mm的孔,在钻进过程中必须保证垂直度,确保钻孔与桩基轴线平行,防止钻孔偏斜,碰触桩基钢筋或者穿出桩基。其钻孔深度比桩长深1米。
2.2.2 埋设注浆管 在3个注浆孔钻好后,并保障畅通时,将30mm的注浆管插入孔底,顶部用水泥浆与桩基连接密封,保障在注浆时不漏气,保证整个注浆系统的气密性。每根注浆管的外露部分至少连接2个三通外接接头,并安装阀门。并对每个注浆管进行编号。
2.2.3 压水试验 压水试验不仅起到疏通压浆管道的作用,而且有关压浆的操作经验参数根据压水试验结果做相应的调整。压水试验可也将桩底沉渣,泥浆清除。将清净的高压水注入1号管,同时关闭2号管,打开3号管,直到翻出来的水变清为止,然后再将2号管打开,3号管关闭,重复上述操作。然后再将高压水头分别注入2号管和3号管,又重复循环上述操作。
2.2.4 注浆 待清孔清理干净后,根据浆液配合比进行配制浆液。在配制浆液过程中,仔细称量加水量和外加剂量,搅拌均匀,做好试件。
在浆液的各项指标满足要求情况下,将水泥浆注入1号管,同时打开2号管和3号管,加压开始注浆,通过注浆,将其它管内的清水都置换出来,直到管内翻出浆液,并排掉100升浆液为止,然后再将水泥将注入2号管,同时先打开1号和3号管,待有均匀浆液排出,并排掉100升浆液为止,最后再将水泥浆注入3号管,重复上述操作。
将注浆接口接在1号管,同时关闭2号管和3号管,将注浆压力达到50帕时,持续5分钟。然后再将注浆接口接在2号管,同时关闭3号管和1号管,将注浆压力达到50帕时,持续5分钟,最后将注浆接口接在3号管,同时关闭2号管和1号管,将注浆压力达到50帕时,再持续5分钟。将所有阀门全部关闭,拆除注浆设备并清洗。
3.3控制注浆参数,提高注浆效果 在注浆过程中,注浆压力,浆液稠度,注入率和注浆量在注浆过程中都是变化的,于是合理的控制其变化对提高注浆效果十分重要。
注浆压力随注浆量的增加出现由低到高的变化规律,如果在注浆过程中注浆压力突然急剧下降,表明局部有漏浆或漏气现象发生,及时检查注浆管道,有可能是注浆管道损坏,也有可能桩基周围出现裂隙现象。应及时向浆液中加入外加剂,间歇注浆,多次注浆保证质量。
桩基注浆提高承载力原理
3.1 改善原来地质条件,提高承载力 在灌注桩的成孔过程中,机械对桩的周围地层有一定的扰动作用,减弱整个桩基的承载作用力。在混凝土的灌注过程中,由于孔壁的泥皮对整个桩基的摩擦力减弱,也影响整个桩基的承载作用力。桩底注浆通过渗透,劈裂,和挤密作用使桩端受力层在一定范围内形成浆液和土的结合体,从而改善受力结构的物理学性质,修复和提高受力土体的强度。
灌注桩在灌注混凝土前由于清孔不干净,桩底沉渣的存在直接影响和严重降低桩底承载里的发挥,通过注浆可以将桩底的沉渣置换、挤密、固结作用改善和消除桩底沉渣对承载力的不良发挥。
3.2 急剧提高桩基摩擦阻力 在高压注浆的作用下,浆液可以从桩端沿装侧向上,通过渗透、劈裂、填充、挤密和胶结作用。对桩周泥皮及护壁经行泥皮置换和空隙填充,在桩周围形成脉状结石体,大幅度提高桩基侧摩阻力。
3.3 改善受力状态和荷载传递性能 桩基注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩端扩大头,增大了桩端受力面积,并且注浆加固了桩基的持力层,改善了受力状态。桩底注浆后,桩基侧面摩擦阻力的提高要先于桩端承载力的提高,在摩擦桩中,效果最好!
3.4 加固效益分析 通过对10#桩注浆前后的小应变检测结果对比来看,注浆前在0-21米范围内,反射波速度信号与入射波速度信号大体一致,在21-22米的范围内,反射波速度信号与入射波速度信号相位一致,表明在21-22米的范围内,桩基混凝土有截面缩小或局部混凝土离析等质量缺陷。在注浆以后的小应变检测结果中,我们明显看出整个桩基从0-22米范围内,整个反射波信号与入射波信号一致,反射波相位和入射波相位大体一致。总之,通过注浆,桩底缺陷得到明显的改善,效益可观。
结束语
实践证明,桩端注浆,在桩基加固处理提高综合承载力和减少沉降量方面是一种经济合理、技术先进的方法。