第一篇:浅谈钻孔灌注桩常见质量问题及处理措施
浅谈钻孔灌注桩常见质量问题及处理措施
工作单位:江苏天瑞和建设发展有限公司
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杨星辰
摘要:钻孔灌注桩基础属隐蔽工程,且影响其质量的因素较多,如不抓住重点进行有效防控,就有可能发生质量问题,甚至质量事故,对社会和施工企业本身都造成重大影响。本文对钻孔灌注桩基础的主要质量问题进行剖析,并提出主要的防范及处理办法,以供同行借鉴、指正。
关键词:钻孔灌注桩 质量问题 处理措施
0 引言
钻孔灌注桩是一种能适应各种地质条件的基础形式,具有低噪音、小震动、无挤土、对周围环境及邻近建筑物影响小、能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力、适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点,在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用,已成为一种重要的桩型。随着社会经济发展的需要,钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大,单桩承载力也越来越高,同时也使单柱的设计成为可能。对于长桩、大桩,其施工难度大,易发生质量事故。而单柱设计对桩的质量要求高,发生质量事故后,加固处理难度大,且费用较高。因此,有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析,找出质量事故发生的原因,研究相应对策,尽可能防止质量事故发生。本文对钻孔灌注桩基础的主要质量问题进行剖析,并提出主要的防范及处理办法。
钻孔过程中常见施工质量问题及其防治
1.1 钢筋笼上浮问题
1.1.1 原因分析: ①如导管在混凝土中埋入过深或钢筋笼放置初始位置过高,深埋的导管下口流出混凝土,推动导管外上部混凝土整体上升。此时下半节钢筋笼的主筋、箍筋与混凝土已半粘着,并由于坍落度的损失而粘着力较大,因上升产生的顶托力之和大于钢筋笼的自重,从而推动钢筋笼与混凝土一起上浮;②如在混凝土灌至钢筋笼下时提升导管,灌注混凝土自导管流出后的较大冲击力,推动了钢筋笼的上浮;③如混凝土灌注到钢筋笼底板附近,混凝土的灌注却因断水断电、机械故障等原因中断,30分钟或者更长时间后才能重新灌注,此时桩孔内顶部混凝土产生坍落度的损失或局部初凝,致使混凝土流动性变差,当重新灌注时,混凝土托动钢筋笼整体上移,严重时可能断桩;④钢筋笼在制作、运输、堆放、起吊等过程中不符合规范要求,存在钢筋骨架内径与导管外壁间距过小,主筋搭接焊接头未焊平,粗骨料粒径太大等问题,在提升导管过程中法兰盘容易挂带钢筋笼而形成上浮。
1.1.2 防范及处理办法 :①要准确定位钢筋笼的初始位置并与孔口固定。导管下放时应确
保导管在孔位的中心之上。混凝土接近笼时,将导管埋深控制在1.5~2.0m,同时注意导管的出口与钢筋骨架的底端不得平齐灌注混凝土,并随时掌握导管的埋深及混凝土灌注的标高,控制导管底口与钢筋骨架底端高差不小于1m,如混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时应及时将导管提高于钢筋笼底端;②保持和改善混凝土的流动性是灌注混凝土施工的基本原则,同时改进灌注工艺及把握好初凝时间也是施工控制的重要环节。配制混凝土要按配合比严格控制,灌注要保持快速、连续的进行状态,缩短灌注时间。也可以掺入适量缓凝剂,防止进入钢筋笼时混凝土的流动性变小;③做好混凝土灌注前的各项施工准备,检查及保证水电供给,机具、工器具能正常使用且准备齐全等,并安排轮流值班,做好好各种应急预案。开始灌注后,就必须保证灌注混凝土的连续性,最大限度避免中途停工;④防范因钢筋笼不符合施工要求,要在灌注桩的上部分增加钢筋件并设固定装置防止钢筋笼上浮,或者制作钢筋笼时有意让底部向外倾斜10~15mm,把一根箍筋焊接在钢筋笼最下面的主筋的端头上。在加工钢筋笼骨架时要严格控制质量,在运输时要做好保护尽可能防止变形。导管埋入时要控制好导管外壁与钢筋笼内筋之间的空隙,大于骨料最大粒径的2倍;⑤浇灌过程中,如出现钢筋笼随导管拔出而上浮的情况时,立即控制混凝土浇灌速度及浇灌量,单向旋转或反复上下摇动导管,及时处理好导管与钢筋笼的挂带问题;⑥如因导管埋入过深导致钢筋笼上浮的情况时,立即停止灌注。如检查出埋深超过9m,立即拆除多出部分导管,把导管的埋深控制在3.0~8.0m以内,改善混凝土的和易性,在适当提高坍落度后方可重新灌注;⑦如无法控制钢筋笼上浮,立即停止浇灌混凝土,在拔出导管后回填粘土入孔内,问题桩作废桩处理,通知监理和设计后确定重新补桩。
1.2 断桩问题
1.2.1 原因分析: ①坍落度不符合要求,当坍落度过大时,会出现离析现象,粗骨料相互挤压则会阻塞导管;当坍落度过小或灌注时间过长时,混凝土下落阻力则会加大而阻塞导管。两者均可导致卡管,终造成断桩;②浇注混凝土时,没有采用“回顶法”从导管内灌入,而是从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,诱发混凝土离析而造成凝固后不密实坚硬,少数孔段出现蜂窝、疏松、孔洞,甚至断桩;③如灌注时间过长,混凝土与导管壁的摩擦力势必增大,同时导管提升和起拔过多,若仍采用提升阻力很大的法兰盘连接导管,在提升时极易造成连接螺栓拉断或导管破裂,产生断桩;④如在清孔过程中未对孔内泥浆含砂率控制不严,监管不力,则会在灌注混凝土过程中造成混凝土上沉渣过厚,推动该部份沉渣难以被导管内混凝土压力推动,迫使混凝土浇注中断,易形成断桩。
1.2.2 防范及处理办法: ①灌注时严格科学地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒径。如更换水泥标号、品种或生产厂家,务必事先做好配合比试验,按科学配合比控制混凝土质量;②必须从导管内灌注混凝土,灌注过程必须连续、快速,灌注混凝土要准备足量,且绑扎水泥
隔水塞的铁丝要根据首次混凝土的灌入量而定量,严格控制防止断裂;③选用导管必须要有足够的抗拉强度,能承受其自重加上盛满混凝土的重量,同时内径最好在30cm以上的并保持一致,误差应小于±2mm,内壁无阻光滑。导管在组拼后须用球塞和检查锤做通过试验。导管最下一节长度一般为4米左右,且底端不得带法兰盘,否则在混凝土内会很难拔起。为了便于丈量长度,每节导管长度应统一,并作记录和标记;④清孔过程中要及时对孔内泥浆的相对比重进行调整,以保证清孔后泥浆的比重达到设计要求。清孔后分别从孔的口部、中部、底部提取泥浆,以检测泥浆的各项指标是否达标;⑤成孔后必须使用冲洗液认真清孔,清孔时间应根据孔内沉渣情况而定,只有当孔底沉渣值小于规范要求时,方可进行混凝土灌注。
1.3 孔壁坍陷问题
1.3.1 原因分析: ①施工工艺控制不当,对地质条件关注不够,未根据土质实际情况采用合适的泥浆和成孔工艺,导致泥浆护壁质量差;②护筒埋设过浅,护筒的接缝和回填土不够密实出现漏水漏浆情况,造成孔内出现承压水或孔内液面高度不够,孔壁静水压力降低;③对清孔的冲洗液和孔底沉渣控制不严,导致泥浆粘度和密度降低,孔壁静水压力衰减,孔壁牢固度降低;④在松散砂土中钻进过快,或在某一处空转时间过长,或用给水管直接冲刷孔壁;⑤待灌时间过长没有及时灌注混凝土,或灌注时间过长;⑥吊装钢筋笼时,碰撞和损伤孔壁。1.3.2 防范及处理办法: ①认真分析地层结构,成孔选择合适的方法和机具,如土质为松散砂黏土或流沙,应提高泥浆的比重和粘度,选用密度、胶体率、黏度相对较大的质量高的泥浆;②选择足够强度和尺寸的护筒,遇松散易坍的土层应适当埋深护筒,并用粘土密实填封护筒四周;③成孔后必须使用冲洗液认真清孔,清孔时间应根据孔内沉渣情况而定,清孔后分别从孔的口部、中部、底部提取泥浆,以检测泥浆的各项指标是否达标,只有当孔底沉渣值小于规范要求且孔壁牢固时,方可进行混凝土灌注;④加强钻孔的现场管理,钻进速度和空转时间要控制适宜,采用适当的方法保持水头的稳定;⑤成孔后待灌时间一般控制在3h以内,并派熟练地技术人员控制好混凝土的灌注时间;⑥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;⑦发生孔壁坍陷,应暂停施工,判明坍陷部位并认真分析原因。当坍陷的水量较小时,在坍陷部位上1~2m处回填粘质土混合物和砂后可继续钻孔,并严密监控坍陷数量变化。当坍陷无法控制时,立刻拆除护筒和钻机,待回填钻孔并重新埋设护筒妥善后再钻;⑧当钢筋笼吊装或清孔造成塌孔时,立即停止施工并将钢筋笼吊出,添加泥浆护壁将坍陷物清理干净,不再继续坍陷后重新安装钢筋笼和清孔。
1.4 护筒冒水问题。
1.4.1 原因分析: ①在埋设护筒时,护筒周围的原状土压实度不够;②埋设时护筒内外的
水位差过大;③钻头起落时不慎碰撞和刮损护筒。
1.4.2 防范及处理办法: ①在埋设护筒之前,根据地质条件,选用最佳含水量的粘土将坑底与四周土壁分层夯实;②开孔时选好护筒适当的高度,护筒水头高度应保持在1.0~1.5m;③应派经验娴熟的技术人员进行钻头起落监控,尽可能避免碰撞和刮损护筒;④如发现护筒冒水现象,不可继续施工,须立即停止钻孔,以含水量佳的粘土将坑壁四周加实加固;⑤如出现护筒严重移位或下沉情况,则停止安装并重新安装护筒。
1.5 缩颈问题
1.5.1 原因分析: 塑性土膨胀,使孔径小于设计尺寸。
1.5.2 防范及处理办法: ①选用密度、胶体率、黏度相对较大的质量高的泥浆,尽可能降低失水量;②将合适数量的合金刀片焊接于导正器外侧,起钻或钻进时可发挥扫孔作用;③成孔时加大泵量,提高成孔的速度,这样孔壁在成孔一段时间内会形成泥皮,孔壁则不会渗水和引起膨胀;④采用上下反复扫孔的办法扩大孔径消除缩颈。
1.6 钻孔桩身偏斜问题
1.6.1 原因分析: ①存在技术性失误,钻孔机械定位不准确,或施工人员放样有偏差;②钻孔时在土层遇到孤石或障碍物,或在岩石倾斜处和软硬土层交界处,钻头因受阻不均偏移导致桩孔倾斜;③钻杆连接不当或弯曲,导致钻头钻杆两点中线处于不同轴线;④钻架就位后未进行调平或场地本身不平整,导致钻机、底座、钻盘不平而产生偏斜;⑤开挖基坑时一次性挖土深度过大,由此产生土侧压力导致桩位错动,桩位偏差超出规范允许范围。
1.6.2 防范及处理办法:①加强技术管理,减少人为的技术性失误,放样和机械定位须根据技术参数反复校核;②钻入斜状岩层、土质不均匀地层、孤石或碰到明显阻碍地层时,须调慢钻速,不能一味快进。在地质不均匀地层中钻孔时,宜使用钻杆刚度大、自重大的钻机;③钻孔前须平整场地,并夯实硬化,枕木应均匀着地尽量找平。钻机安装时钻架上吊滑轮与转盘中心在同一轴线,钻杆位置偏差控制在不大于20cm,此外安装导正装置也是防止偏斜的有效方法。④在松散易坍地层钻孔时,应尽可能加固地层,钻速不宜过快,注意观察钻杆角度和桩位偏差;⑤应对一般的偏斜情况,可用钻头上下反复扫钻数次削去硬土,如效果不佳,回填粘土至高出偏孔处0.5m以上重新钻入;⑥如偏差较大,应通知监理及设计人员鉴核处理。
1.7 桩底沉渣量过多问题
1.7.1 原因分析: ①未对准孔位,吊放钢筋笼时碰撞孔壁泥土坍落桩底;②泥浆注入量不足或泥浆比重过小难以把沉渣托浮;③未进行二次清孔,或清孔不干净,或清孔后待灌时间过长泥浆沉积。
1.7.2 防范及处理办法:①吊放钢筋笼,桩中心与钢筋笼中心要保持一致,吊装速度不宜
过快,应控制好不碰撞孔壁。建议使用钢筋笼冷压接头工艺,加快钢筋对接速度,减少空孔时间从而减少沉渣。钢筋笼置毕,检查沉渣量是否在规范要求控制之内,否则利用导管二次清孔,直到符合规范要求;②泥浆的质量要选好并控制好泥浆的粘度和比重,不能用清水替代。混凝土灌注时,导管底部至孔底距离最好控制在30~40mm,混凝土储备量充足,导管一次最好埋入混凝土面下超过1.0m,以利用混凝土的巨大冲击力清除孔底沉渣;③成孔后钻头在孔底10~20cm上保持慢速空转,循环清孔要超过30分钟。
1.8 卡管问题
1.8.1 原因分析: ①混凝土中粗骨料粒径过大;②初灌时隔水栓堵管;③混凝土流动性、和易性差造成离析;④灌注混凝土不连续,在导管中停留时间过长;⑤导管进水造成混凝土离析。
1.8.2 防范及处理办法: ①控制粗骨料的最大粒径必须小于钢筋笼主筋和导管直径最小净距的1/4并小于40mm;②隔水栓直径要与导管内径相配,同时兼顾良好的隔水性能以保证顺利排出。③灌注混凝土时必须加强对混凝土坍落度和混凝土搅拌时间的控制。坍落度宜控制在16~22cm,保证良好的和易性;④必要时可掺入适量缓凝剂,以改善混凝土的流动性、和易性和缓凝;⑤导管使用前应试拼装试压,试水压力为0.6~1.0MPa,以保证导管连接部位的密封性。在灌注过程中,为了避免在导管内形成高压气塞,混凝土要缓缓倒入漏斗的导管。
结束语
引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多,各个环节都可能会出现重大质量事故。因此,在桩基工程开工前应做好各项准备工作,认真审查地质勘探资料和设计文件,实行会审和技术交底制度,做好现场试桩工作。施工过程抓好泥浆和砼质量,详细做好各项施工记录,牢牢把好钻孔、清孔和砼灌注等关键工序的质量关,是防止质量事故发生的行之有效的措施。
经总结钻孔灌注桩的部分施工质量事故案例得出,人为因素是导致事故发生的根本原因,因此重点抓好施工管理,加强现场监督,强化施工人员质量意识教育,规范施工工序流程,做好事前、事中、事后质量控制,就能避免极大部分的工程质量事故发生。
第二篇:钻孔灌注桩常见质量缺陷及防治措施
钻孔灌注桩常见质量缺陷及防治措施
刘凌云12,方晓燕2(1.郑州大学,河南郑州 450002;2.黄淮学院,河南驻马店 463000),摘要:本文对护筒冒水、塌孔、扩颈、缩颈、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等等质量问题进行了分析,并提出了相应防治措施,仅供同行参考。关键词:钻孔灌注桩,质量控制,钢筋笼,预防措施
Common quality defects and prevention measures of cast-in-place bored pile
Liu-lingyun Abstract: Common quality defects maybe encountered in construction process of cast-in-place bored pile such as Casing running water, the collapse of holes, extended neck, necking, borehole deviation, excessive sediment pile, steel cage floating, broken mud pile and layer folders and so on are introduced and analyzed;at the same time prevention measures are proposed.Key words:cast-in-place bored pile, Quality Control,reinforcing cage,preventive measures
1引 言
钻孔灌注桩与其他桩基比较因其适应性强、施工工艺简单、机械操作方便、单桩承载力高、成本低、噪音小、振动小等原因被广泛应用于桥梁、大型建筑物的基础,但是在施工中经常会出现一些质量问题、施工质量难以控制等不利因素,下面就施工中可能出现的问题介绍钻孔灌注桩的常见质量缺陷及防治措施。砼灌筑桩基础常见缺陷及防治措施
钻孔灌注桩在施工过程中容易发生:护筒冒水、塌孔、缩径、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等质量通病问题,下面对这些质量通病进行分析并给出防治措施。2.1 护筒冒水
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。
2.1.1造成原因
埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大钻头起落时碰撞。2.1.2 防治措施
1)在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘分层夯实;
2)在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0 m~1的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒; 3)发现护筒冒水应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或位时,则应重新安装护筒。2.2孔壁坍陷
钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。
2.2.1造成原因
1)孔壁坍陷的主要原因是采用泥浆护壁泥浆时因泥浆的比重和粘度等性能指标不符合要求、地下水位较高、护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良,土质松散、泥浆护壁不护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高;
2)钻进速度快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素也会起孔壁坍陷。2.2.2 防治措施
1)在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持筒内泥浆水位高于地下水位;
2)搬运和吊装钢筋笼时,应防止形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩灌注时间。2.3 钻孔偏斜
钻孔偏斜就是成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。2.3.1造成原因
1)钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳; 2)地面软弱或软硬不均匀;
3)土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。2.3.2 防治措施
1)先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地,在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机;
2)进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢挡,另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法;
3)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0.5 m以上,重新钻进。2.4扩颈和缩颈
扩颈、缩颈都是由于成孔直径不规则及其他不良地质现象引起的。2.4.1造成原因
1)扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的。
2)缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时(钻头直径一般比所需成孔直径小20 mm~25 mm为宜)或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩颈会减少桩的竖向承载力,而扩颈会增加成本.2.4.2 防治措施
1)为避免扩径的出现,检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,软质土要慢速钻进,粘性土要快速钻进以便形成良好的孔壁;
2)为避免扩径的出现,成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。2.5桩底沉渣量过大 2.5.1造成原因
1)检查不够认真,清孔不干净;泥浆比重过小或泥浆注入量不足难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
2)没有进行二次清孔。2.5.2 防治措施
1)认真检查,采用正确的测绳与测锤;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;
2)一次清孔后,不符合要求,要采取措施:
如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。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 mm~40 mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0 m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。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。2.6卡管
卡管是指水中灌注混凝土过程中,无法继续进行的现象。2.6.1造成原因: 1)初灌时,隔水栓堵管;
2)混凝土和易性、流动性差造成离析或导管进水造成混凝土离析等。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; 2.6.2 防治措施: 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。水下混凝土必好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为22 cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼净距的1/4,且应小于40 mm,为改善混凝土的和易性和下混凝土宜掺外加剂;
3)应确保导管连接部位的密封性,前应试拼装、试压,试水压力为0.6 MPa~1.0 Mpa,以进水;
4)在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的免在导管内形成高压气塞。2.7钢筋笼上浮
它是指钢筋笼的位置高于设计位置的现象。在灌注混凝土前,钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态。2.7.1造成原因
1)钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛,将钢筋笼钩挂;2)混凝土面到达钢筋笼底面时导管埋深过浅、灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时导管埋深过大使混凝土下落冲出导管口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼重量;3)混凝土质量差,易离析、坍落度损失大的混凝土,也易使钢筋笼上浮。2.7.2 防治措施
1)灌筑砼过程中,应随时掌握砼浇筑标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上;
2)当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇筑,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇筑,上浮现象即可消除;
3).在孔底设置直径不小于主筋的1道~2道加强环形筋,并以是适当数量牵引钢筋笼底部或适当的加长部分主筋使其先行留在已浇筑的混凝土中,尤其重要的是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。2.8断桩与夹泥层 2.8.1 造成原因
由于清孔不彻底或灌注时间较长,首批混凝土已凝固,流动性降低, 泥浆过稠,增加了浇筑砼的阻力,而后续混凝土冲破顶层而上升,因而在两层混凝土中间夹有泥浆渣土, 造成夹泥层,甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。2.8.2 防治方法
1)认真做好清孔,防止孔壁坍塌;
2)尽可能提高混凝土浇筑速度:开始浇砼时应使用大批量砼,以产生大的冲击力克服泥浆阻力,快速连续浇筑,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞;
3)提升导管要准确可靠,灌筑砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程; 4)灌筑水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。结 语
钻孔灌注桩的成桩施工工艺简单,但是成桩质量难以控制,由上面诸多可能产生质量的原因可以看出每一工艺都将影响到成桩质量,因此在施工中应精心施工、严格控制、严格要求。参考文献
[1] 桩基工程手册,北京:中国建筑工业出版社,1995..[2] DBJ/T 15-20-97,建筑基坑支护工程技术规程[S] [3] 建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202-2002
[4] 冶金工业建筑研究总院.地基处理技术——桩和桩基.冶金工业出版社.1992 [5] JBJB 94-94,建筑桩基技术规范[S].
第三篇:浅谈钻孔灌注桩施工常见事故及处理对策
浅谈钻孔灌注桩施工常见事故及处理对策
来源:中国论文下载中心 [ 09-12-21 13:03:00 ] 作者:梁建立 编辑:studa090420
论文关键词:钻孔 灌注桩 施工 事故 处理
论文摘要:钻孔灌注桩作为桩基础中常见的一种基础形式,以其适应性强、成本适中、施工简便、工期短等特点在我国交通、城市基础设施以及房屋、水工建筑等工程领域当中得到广泛的应用。
0 引言
钻孔灌注桩施工种类繁多,技术含量高,影响因素多,一旦在施工当中稍有不甚或控制不严,很容易出现一些质量事故,使整个工程的基础受到影响,严重一点出现返工将带来较大的损失。常见的且危害性较大的事故主要有坍孔和断桩,此外还可能出现弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔、卡钻、埋钻和掉钻等现象,为尽量减少事故,在施工过程中,必须做到分工明确,密切配合,操作规范,措施到位。下面结合本人的施工经验,就常出现的一些事故原因进行分析,并制定出相应的处理措施。坍孔
坍孔主要出现在钻孔、下放钢筋笼和灌注混凝土三道工序当中,并且以钻孔中出现的坍孔为多见。
1.1 钻孔坍孔 在粉性、砂性土等松散地基中进行钻孔时,很容易发生坍孔。坍孔主要表现为在施工过程中出现孔内水位骤然降落,并冒出细密的水泡,钻杆较难钻进,钻机负荷显著增加,甚至钻头运转不起来。其主要原因可能是:①护筒埋深较浅,或周围回填的粘土夯实不够,致使孔口土坍落;②护筒变形或形状不合适;③孔内水位高度不够,无足够的水头压力;④地下水位有较高的承压力;⑤在砾石层等处有渗流水或者没水,孔中出现跑水现象;⑥泥浆的稠度不够;⑦成孔速度太快,在孔壁中来不及形成泥膜;⑧用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤;⑨造孔机械的机械力过大,致使护筒与土层之间的粘着力减弱;⑩向孔内补水时,水流对孔壁有冲刷。
针对上述原因,施工时应尽量注意防止出现这些情况。如果孔口发生坍塌,致使护筒倾斜,就应及时用粘土回填,扶正护筒,严重时应挖起护筒,重新按要求埋设后再钻孔。当孔内发生坍塌,如果情况不严重时,可用粘土回填至坍孔位置以上1-2米,并加大泥浆比重继续钻进,如果情况严重时,应将钻孔全部用砂夹粘土或小砾石夹粘土回填,经3-5天稍密实后,再重新钻孔。
为防止孔壁坍塌,施工中必须注意以下事项:在施工前应进行地质调查,仔细学习地质资料,并搞清楚地下土层的分布情况、地下水的压力、出水量、水流方向以及是否存在流砂等问题。在有地下水时,还应特别注意钻孔地层中是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比上层的地下水位高时,必须维持孔内足够的泥浆压力。造孔泥浆应选用优质粘土,有条件时,可选用膨润土造浆,成孔时泥浆的相对密度以1.1~1.25左右为宜。施工时不间断地检测泥浆的比重,同时要根据不同土质调整泥浆相对密度,在成孔时,如果遇到砾石层等土层产生大量的漏浆时,应考虑是否改成其它施工方法(如加套管施工)。当中断成孔作业时,要严格监视漏水、跑浆的情况,与此同时还应准备应急用的贮水槽、大容量的给水泵等设备。在反循环钻孔法中的成孔阶段,如果成孔速度太快,在孔壁上来不及形成泥膜,就容易使孔壁坍塌。成孔速度视地质情况而异,对于淤泥质等非常软弱的地质,如果成孔太快,有时成孔后的桩孔将很不规则。另外对砂、砂砾等土层必须注意转台旋转不可过快,如过快有时将产生径向摆动,而当桩孔较深,又在孔底处遇到硬土层时,要注意有可能因钻杆自重过大产生弯曲而碰撞孔壁发生塌孔。另外,对于负压流量及流速的关系,曾有报告指出,如果孔内的水向下流速超过1.2m/min,在负压作用下,孔壁易发生坍塌。当孔径不足1m的桩钻孔时应特别引起注意。如在上述静态条件下产生的孔壁坍塌事故,若不及时处理而继续强行施工,就有可能使塌孔加剧。因此应认真查明原因,采取措施之后方可继续施工。当采取措施时,如果认为已不能排除静态因素所导致的塌孔事故,就应迅速将孔回填,否则严重点就有可能使地表产生坍塌或发生机械倾覆等重大的恶性事故。回填钻孔一般情况下用粘土掺片、卵石。坍塌的桩孔一旦回填之后,地层将呈现不稳定状态,应适当地停滞3-5日后再度施工为宜。
1.2 下钢筋笼坍孔 在沉放钢筋骨架后也会产生孔壁坍塌,造成坍塌的原因可能是钢筋笼下放时用力过猛或钢筋骨架的垂直度不好或产生弯曲所致。所以,在沉放钢筋骨架时应特别慎重,钢筋笼下放速度应缓慢,上下两节焊接应处在同一轴线位置,并随时观察孔内水位情况。一旦出现孔壁坍塌,孔内水位就会发生变化。对沉放钢筋骨架之后的坍塌,一般可用浇注混凝土用的导管配合砂石泵抽出搅浑了的泥浆,此时应注意泵压力不能太大,以免使钻孔破坏加剧。
1.3 灌注混凝土坍孔 在混凝土灌注过程中如果发现护筒内的泥浆水位突然上升并溢出护筒,随即下降并冒出气泡的现象,则估计是出现了坍孔,可用测探仪探头探测,如果探头测得的表面深度达不到原来的深度,则可断定是发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底部周围出现漏水,孔内水位下降或是河流中水位上涨时,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及护筒周围堆放重物或机械振动等。一旦发生坍孔,应立即查明原因,采取相应的措施,如保持或加大水头,移开重物、排除振动等,然后用吸泥机吸出孔中坍落的泥土,如果坍孔停止,就可继续灌注混凝土,如果继续坍孔,且坍孔部位较深时,应将导管拔出,将混凝土钻开抓出,同时钢筋笼吊出,再用粘土掺砂砾回填。待回填土沉实稳定后,重新钻孔、下钢筋笼,再灌注混凝土。断桩
由于混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥渣土填充形成间断桩。造成原因及防治措施如下:①施工中若发生导管底端距孔底过远,则混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与持力层之间被不凝固的混凝土填充。为避免这一质量事故的发生,桩孔钻成后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,采用两次清孔方法,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。这就要求在灌注混凝土前,应认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。②导管密封不良,冲洗液浸入使混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝固。在地下水活动较大的地段,导管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。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,切勿起拔过多过快。如果导管提升过快,以致其下口拔离孔中的混凝土面时,易使桩中形成泥浆夹层。③在灌注混凝土时,因停电、待料等原因停灌混凝土而造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象。施工中应明确规定,混凝土浇注过程中,一旦开始进行浇筑,一定要连续完成作业,确保在混凝土初凝时间内连续浇注,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水,应备足混凝土料,并合理安排好施工人员作业时间,在混凝土灌注量大时还应做到作业人员分班作业。④施工中还会发生灌注时混凝土没有从导管内灌入,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,个别孔段混凝土夹有泥浆而出现疏松、空洞的现象。因此,施工中要严格确定混凝土的配合比,使混凝土有良好的和易性和流动性,坍落度亦满足灌注要求。灌注混凝土必须从导管内灌入,要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要有足够量,避免埋下质量事故的隐患。断桩主要出现在水下混凝土灌注过程当中,如果混凝土灌注时导管提升过快,以致导管下口拔离孔中的混凝土面时,易使桩身混凝土中形成泥浆夹层而断桩。如果一个桩孔的混凝土未能连续浇注,两次浇注时间相隔较长时,由于孔中已浇混凝土表面凝固,而使桩身在该处出现断裂。对于这些事故,事实上只要施工人员能严格按操作规程办事,不疏忽大意,不急于求成,是完全可以避免的。一旦发生这类事故,可采取拔起导管,在已灌注的混凝土中,钻一个较小直径的钻孔,并另插一个较小的钢筋笼,然后再用导管灌注混凝土。弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔
在造孔过程中,要经常用探孔器吊入孔内检查。探孔器可用较粗钢筋焊接成梭状型,其外径等于桩的设计直径,长度约为直径的4-6倍。当探孔器不能沉到已钻的深度,或发现钻杆倾斜、吊绳偏移护筒中心,或锥头上提困难、转动不灵等情况,则可能发生弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔等现象。造成弯孔、斜孔的原因有:钻孔内有探头石,钻进呈倾斜状的地层以及钻机安装不平或支承钻机的地面产生不均匀沉降等。形成缩孔和梅花孔的原因可能是钻锥在冲击时转动套不够灵活,或因泥浆太稠而影响钻锥转动。因此在钻孔过程中应经常检查钻杆和钻孔的竖直度。对探头石和缩孔,可用钻锥在孔壁凸出处上下升降,把探头石敲击掉或修削好缩孔。当发生严重弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔时,则应回填,重钻修孔,必要时反复修几次;冲击法修孔,应回填小片石至偏斜处以上0.5m。卡钻
钻锥卡在钻孔内较难旋转,不能提起,称为卡钻,出现这种情况,很可能是地下遇到石块等障碍物,且深度较浅,遇此情况不得强行上提,以免掉钻或发生坍孔,而应放慢速度,慢速转动上提,再反复几次,一般较小障碍物,钻头即可排除,对于遇到较大较多障碍物,钻头无法排除,则应停止钻进,移开钻机,改用冲抓或冲击锥冲孔,然后再用反循环钻机跟进钻孔。如果出现孔内探头石为未凿除或因有杂物下坠而卡钻时,可用小钻头冲击障碍物,将其打碎或压进孔壁,也可冲击原钻头使其松动,然后吊起。埋钻和掉钻
埋钻通常是由坍孔或钻锥冲进土层太深所引起的。掉钻主要是由于钻杆与钻锥松脱或钻杆断裂所致。一般可用套绳、打捞钩或小型冲抓锥抓取。如落体已被泥砂埋设,应用空气吸泥机吹开埋钻的泥砂,再提钻锥。
从上述出现的事故原因分析和处理措施可见,钻孔灌注桩在施工当中应当引起足够的重视,严格按照规范操作,一旦出现施工质量事故时应认真分析事故原因,采取合理的技术措施,及时进行补救。对于存在问题的桩,不得隐瞒事实,应设法进行补救,更不宜轻易放弃,造成过多的损失。经过补救后的桩应认真进行检测,合格后方可使用,对补救后仍不合格的,就应与设计部门联系,采取补桩或其它措施。
第四篇:钻孔灌注桩质量通病及防治措施
钻孔灌注桩质量通病及防治措施
随着交通事业的迅猛发展,人们对交通状况及交通设施日益增长的需求,桥梁工程在公路中占得比例越来越大,而桩基础是桥梁工程中较为核心的部位,由于桩基础施工的特点及隐蔽性,成桩后无法对其灌注质量等进行系统的检测,所以桩基础的施工质量就显着尤为的重要。
项目部负责施工望安高速公路T5、T6标段,共15座大桥,1座中桥,桩基862根。钻孔灌注桩施工中容易出现桩身缩颈、孔底沉淤、坍孔、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层、桩顶部冒水、桩身空洞等质量缺陷,造成桩基承载力的下降,影响到工程结构的安全。
因此,要结合项目部施工环境,依据施工现场地质条件,分析钻孔灌注桩常见的质量通病及防治措施,加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节,力争将隐患消除在成桩之前。
一、桩身缩颈
1、产生原因
(1)清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,再加上终灌拔管过快,引起桩顶周边夹泥,导致保护层厚度不足。
(2)孔中水头下降,对孔壁的静水压力减小,导致局部孔壁土层失稳坍落,造成砼桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿,成桩后形成护颈。
(3)塑性土膨胀导致桩径缩小形成缩颈。
2、防治措施
预防缩径的关键是控制泥浆比重,确保泥浆能保持孔壁平衡。(1)使用直径合适的钻头成孔,根据地层变化配以不同的泥浆。(2)成孔施工时应重视清孔,在清孔时要做到清渣而不清泥,预防清孔后的在浇筑砼的过程中局部坍塌,导致缩径的产生。(3)钻孔时,加快成孔速度。在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
二、孔底沉淤
1、产生原因
在钻孔成孔,拆除钻杆泥浆,停止循环至吊放钢筋笼,浇灌水下砼的全过程中,施工环节多,时间长,会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量.静置的时间越长,淤积的淤泥越多。
2、防治措施
清孔时改善泥浆性能,延长清孔时间。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔,二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。沉渣厚度达到设计及规范要求后,应尽快进行水下砼灌注。
三、坍孔
灌注水下砼过程中,发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,为坍孔征兆。如用测深锤探测砼面与原深度相差很多时,可确定为坍孔。
1、产生原因
(1)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。(2)孔外堆放重物或有机械振动,使孔壁在灌注砼时坍孔。(3)导管卡挂钢筋笼及堵管时易发生坍孔。
2、防治措施
(1)在施工过程中护壁用的泥浆应满足护壁要求,若护壁的泥浆胶体率低、砂率大,则不仅护壁性能差,而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。当在黏土或亚黏土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁,控制排碴泥浆的相对密度在1.1~1.2之间;当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.1~1.3之间;在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.3~1.5 之间。施工过程中,应经常测定泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标。
(2)禁止重物堆放在成孔附近或有大型机械工作造成的振动,安排多台桩机同时施工时,应该跳开施工。
(3)如用上法处治,坍孔应不停时,或坍孔部位较深,宜将导管、钢筋笼拔出,回填粘土,重新钻孔。
四、钢筋笼上浮
1、产生原因
(1)当砼灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距离钢筋
笼仅有1m左右的距离时,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮。
(2)由于砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,砼与钢筋笼有一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,砼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移。
2、防治措施
(1)吊放好钢筋笼后应及时把钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上,但注重导管埋入砼表面应不小于2m,不大于6m。
(2)当发现钢筋笼开始上浮时,现场操作人员应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,马上起拔拆除部分导管,导管拆除一部分后,可适当上下活动导管,每上提一次导管,钢筋笼在导管的抽吸作用下,会自然回落一点,坚持多上下活动几次导管,直到上浮的钢筋笼全部回落为止。
五、断桩及夹泥层
1、产生原因
(1)泥浆过稠,增加了浇注砼的阻力,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层。
(2)灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。
(3)灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故。(4)导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后砼不能及时冲填,造成泥浆填入。
(5)砼拌和物发生离析使桩身中断。
2、防治措施
(1)认真做好清孔,防止孔壁坍塌。导管要有足够的抗拉强度,能承受其自重和盛满砼的重量,内径应一致,其误差应小于±2毫米,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。(2)尽可能提高砼浇注速度,开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力;快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞。
(3)严格控制导管埋深与拔管速度,导管在砼面的埋置深度一般宜保持在2m—4m,不宜大于6m或小于1m,及时测量砼浇灌深度,严禁把导管底端提出砼面。提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程,在施工过程中,要控制好灌注工
艺和操作,抽动导管使砼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砼体冲刷孔壁,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。
(4)灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。
(5)经常检测砼拌和物,确保砼各项泌出指标符合要求。
六、桩顶局部冒水、桩身孔洞
1、产生原因
(1)水下砼灌注过程中,导管埋深过大,导管内外砼新鲜程度不同,再加上灌注过程中上下活动导管过于频繁,致使导管活动部位的砼离析,保水性能差而泌出大量的水,这些水沿着导管部位与灌入的砼涌出,离析的砼由于泌出大量的水从而形成空洞或通道(即桩身孔洞)。
(2)水下砼灌注过程中,砼倾倒入导管速度过快过猛,把空气闷在导管中,在桩内形成高压气包。高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下,在砼内不断上升,当上升到桩顶四周时,气包浮力与上升阻力接近,在没有外力的作用下,气包便滞留在桩身内,最终形成桩身孔洞。另外,有一些桩在余桩截后,桩身内残余的高压气体,因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来。这时,常会携带部分遗留在气包内的水往上冒,出现“桩顶冒气泡”的怪现象。
(3)水下砼灌注时间过长,最早灌入孔内的砼坍落度损失过大,流动性变差,终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞。
2、防治措施
(1)控制导管的埋深,灌注过程中做到导管勤提勤拔。(2)砼倾入导管的速度应根据砼在管内的深度控制,管内深度越深,砼倾入速度越应放慢。最好保持导管内满管砼,以防止桩身形成高压气包。实际施工中,往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管,再次灌注时,桩身形成高压气包就很难避免。因此,应在灌注过程中适当上下活动导管,把已形成的高压气包引出桩身。(3)加适当缓凝剂,确保砼在初凝前完成水下灌注。
七、桩身上段砼强度低
钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候,以桩顶位置所受的压力最大,下部承受的压力相对较小.但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反,往往是上部砼的强度低,中下段砼的强度高,若不严格控制,容易现桩上段强度达不到质量要求的情况.1、产生原因
(1)按照施工规范的规定,钻孔后要彻底清除孔底的淤泥,但在实际施工过程中,很难将淤泥彻底清除,于是在浇灌第一斗砼进行封底施工时,孔底沉积的淤泥必然混入砼中。由于用导管灌注的水下砼是从下往上顶升的,先灌入的砼顶升于孔的上面,这样就容易出现桩上段强度较低的现象。
(2)浇灌砼时,若导管插入砼之内过深,浇注速度又较快,则容易在孔体深部沉积较多的骨料,加上振捣过程所造成的砼的离析,也
容易导致桩体上部强度较低的质量问题。
2、防治措施
(1)保证砼标号符合设计要求。
(2)控制成桩高度高出设计桩顶标高0.5~1.0 m。待凿去高出部分的砼后,剩余部分不应有浮浆和夹泥。
八、烂桩头
1、产生的原因
(1)清孔不彻底,桩顶浮浆过浓过厚,影响水下砼灌注时测量桩顶位置的精度。
(2)导管起拔速度过快,尤其是桩头直径过大时,如未经插捣,直接起拔导管,桩头很容易出现砼中间高、四周低的“烂桩头”。(3)浇筑速度过快,导致孔壁局部坍塌,影响测量结果。
2、防治措施
(1)认真做好清孔工作,确保清孔完成后孔口没有泥块返出;在桩长较长的桩内测量砼面时,应控制好测量重锤的重量。当砼灌到设计桩顶与地面距离<4 m时,通常可使用竹竿等物来试插砼面。(2)灌注中,当孔口有较浓的泥浆或块流出时,可在孔内插一自来水管,用水稀释泥浆或冲散泥块,减小孔口压力,使砼好上翻,同时也便于量测砼面,防止短浇桩头。
九、灌注砼时串孔
1、原因分析
(1)相邻孔砼浇筑完成后,砼强度不够。
(2)旁边邻孔正在钻进或已成孔未灌注砼。
2、防治措施
(1)应待邻孔砼浇筑完成后,并达到一定抗压强度后下一个孔方可开钻。
(2)当有孔待灌注砼时,旁边不宜有钻孔或已成孔的桩,如果有,应立即停止并用黏土将孔回填密实。
(3)当灌注砼与钻孔非要同时进行时,两孔相距不应小于5m。
为了确保成桩质量和桩基工程的安全,必须对钻孔灌注桩施工的每个细节、每道工序都要做到严格控制,以防为主,从严控制,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样钻孔灌注桩的质量控制才能得到保证,避免各种质量事故的发生。
第五篇:钻孔灌注桩施工常见质量通病及防止
钻孔灌注桩施工常见质量通病及防止
王小明(一公司)
摘要:通过介绍钻孔灌注桩泥浆护壁的质量通病及防治措施,实践证明,其防治措施是行之有效的,在同类工程的质量过程控制是值得借鉴及推广。
关键词: 钻孔灌注桩
质量
措施
导管
钻孔灌注桩的施工工艺,在我国60年代初得以推广。这种桩具有施工噪音低、振动小、桩长、直径可按设计要求变换自如,桩尖能 可靠进入持力层,单桩承载力大等优点。但是,从钻孔开始至成桩结束,因受到多种因素影响,极易引发质量问题甚至质量事故,因此质量控制成为施工中的难点。
1、钢筋笼上浮
已经沉放到设计深度位置的钢筋骨架,在浇砼过程中,骨架位置比原设计位置高出,俗成“浮笼“。1.1原因分析
1)钢筋笼骨架内径与导管间距小,粗骨料粒径太大,主筋搭接焊头未焊平,在导管提升与下沉回来过程中,法兰盘挂带钢筋笼。
2)钢筋在安装过程中,骨架扭曲,箍筋变形、脱焊脱落或者导管倾斜,使得钢筋与导管外壁紧密接触。
3)有时因机具故障,浇砼时停歇,导管与钢筋间砼已凝结,提升导管时将钢筋带出。4)浇砼速度过快,砼面升至钢筋笼底,产生向上“浮力”,导致钢筋笼浮上来。1.2处理办法
1)刚开始浇砼就出现“浮笼”,主要是导管与笼之间有挂带现象;应立即中止浇砼,反复上下摇动导管或单向旋转。
2)在浇砼过程中,随着导管拔出,笼上浮,但砼面不动,亦是因导管与笼间有挂带现象,应反复摇动导管,重复使之上下移动,以切断二者联系。
3)在浇砼过程中,随着砼面上升,笼上浮,即应控制砼浇量及速度。
2、沉笼
已经沉放到设计深度位置钢筋,在浇砼过程中,钢筋笼坠落,钢筋骨架比原设计位置低,俗称“沉笼”。2.1原因分析
1)吊筋与主筋之间或分段钢筋之间焊接不牢固或吊环脱落。2)上下振动导管时,导管挂带钢筋,对钢筋施加一很大外力,吊环松脱,而一旦导管与钢筋笼脱离时,笼沉入孔中。2.2处理办法
1)如笼沉入砼深度不深(小于2米时),可暂不处理,继续浇砼,待基坑开挖后,在原桩位上人工或机械挖土,凿出桩头钢筋接高上来,桩头砼须凿毛,再浇灌高出原标号一个强度等级的砼。
2)在开挖基坑后凿除桩头浮浆时发现沉笼,但不知沉入深度,此 时须重新补桩 或请设计人员核定在基础结构上采取加固措施。
3、导管拔空
在浇砼过程中,导管脱离砼面,泥水进入导管中,造成桩身变小或断桩。3.1原因分析
施工人员操作失误,过快上拔导管。3.2预防措施
严格控制导管提升速度,在提升前应测量砼面高度,计算导管埋入砼长度及本次可提升高度。3.3处理办法
1)当导管拔空时,应迅速将导管插入砼中,利用小型水泵或小口径抽水设备,将导管中水抽出,继续浇砼。
2)迅速提出导管,重新设隔水球冲出导管后,应将导管继续下降,直到导管不能插入时 在少许提升导管,继续灌注砼。
4、埋管
在浇砼过程中,导管买在砼中,没有及时拔出,砼硬化后,形成废桩。4.1原因分析
1)砼初凝时间短,或施工机具、电力供应等原因所致间歇时间长,重新浇注砼时下部砼已硬化,导管拔不出来。
2)导管被钢筋挂住。
3)浇砼过程中孔壁坍方,大量泥砂将导管埋没。4.2预防措施
1)砼初凝时间一定要保证正常浇注时间的2倍,夏季施工时应加缓凝剂,保证砼的连续供应、浇捣。
2)避免导管挂带钢筋笼。
3)防止孔壁坍方措施:护筒原土深度至少1m。根据现场土质特征,正确选用护壁泥浆。泥浆浓度不宜过低,严禁放清水入孔。在相邻刚浇灌完毕的邻桩旁成孔施工,距离不得小于4倍桩径,或最少间隔时间大于36h。4.3处理办法
1)当导管挂带钢筋笼,如果发现钢筋笼埋入砼不深,可提起钢筋笼转动导管,使导管与钢筋笼脱离,否则只好放弃导管。
2)导管埋入砼中拔不出,一般作废处理,同设计人员核定后重新补桩。
5、桩位偏位偏差较大
基坑开挖后,对照轴线检查桩位,桩位偏差超出规范允许范围。5.1原因分析
1)施工人员放样有偏差或机械钻孔定位不准确。
2)开挖基坑时,一次性挖土深度过大,土侧压力造成桩位错动。5.2预防措施
1)提高施工人员的专业水平,增强现任心,钻孔定位准确。2)开挖土方应分层开挖,每次挖土深度控制在4m左右。5.3处理办法 如桩位超出规范允许偏差范围较大,应请设计人员核定,采取必要的加固措施;如果是单桩基础,一般应重新补桩。
6、桩头冒水
在基坑垫层砼浇灌完毕,桩头部位出现渗水现象。6.1原因分析
1)砼浇注不密实,桩身(尤其是桩头部位)有裂隙或夹泥,砼中石子粒径太大,级配不均匀。
2)浇砼时,泥浆相对密度过大,砼与主筋之间有夹泥,地下水沿着夹泥冒出。
3)在基坑开挖时,挖土机械碰撞桩身,造成桩头部位有裂隙。4)截桩时风镐等机械过度冲击桩头部砼,致使桩头砼产生裂缝而渗水。6.2预防措施
1)严格控制砼质量,粗骨料粒径以5~25mm为宜,浇捣过程中经常上下振动导管。
2)严格控制泥浆相对密度和稠度,使其保持在规范允许范围之内。3)土方开挖时,严禁挖土机械碰撞桩身。
4)截桩时,一般控制截桩部位距设计桩头距离在1m左右,此1m段长度砼须人工凿除,严禁用风镐等机械修凿。6.3处理办法
1)如发现有桩头冒水现象,应请检测单位测桩身砼强度、桩身有无缺陷,对仅限于桩头一段长度范围内出现裂隙的,应凿除桩头砼,直至 露出坚实砼后再灌高出原等级一个强度等级的砼。
2)如桩身质量有严重缺陷,应请设计及检测中心核定是否须重新补桩。7 结语
钻孔灌注桩泥浆护壁施工过程防治处理措施,在工程实施质量控制是行之有效的,在同类工程施工中是值得借鉴的。
参考文献:
[1] 李照中.钻孔灌注桩质量事故成因及处理.铁道建筑.2007;10 [2] 宋云财.钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理.铁道建筑.2006;08 6 个人简介:
王小明,男,27岁,2003年毕业于重庆交通学院。
2003年7月至2004年1月在湖北省孝感至襄樊高速公路第XXE15合同段任技术员;
2004年2月至2005年8月在中铁十一局集团阿联酋沙迦至拉斯海马高速公路劳务分包项目任技术员、助理工程师;
2005年9年至2007年10月在中铁十一局集团第一工程有限公司经营部任助理工程师。
联系电话:***,0710-3712521 联系地址:湖北省襄樊市航空路73号