钻孔灌注桩的施工质量控制分析

所属栏目:机械论文 发布日期:2012-12-31 09:24 热度:

  摘要:本文分析了钻孔灌注桩的钻孔质量控制措施,对其施工中容易发生的质量问题作了阐述,供大家参考。

  关键词:钻孔灌注桩,泥浆制备,钢筋笼

  1前言

  钻孔灌注桩的工程质量问题,在现有的设备机具条件下,只要加强施工管理,结合实际条件并进行必要的技术改进,就能得到解决,文中着重从工程实践的角度,对钻孔灌注桩的施工质量进行探讨。有些采用了灌注桩基础的工程,灌注桩施工时常常达不到设计要求。如能对施工中最薄弱的环节予以关注,予以加强,就能收到事半功倍的效果

  2 钻孔质量控制

  2.1钻孔前的质量控制

  在准确放样的前提下埋设护筒,埋设护筒的方法和要求,《公路桥涵施工技术规范》已作出了较详细的规定。如果钻孔是在陆地上进行的,则一般采用挖坑法,比较简单易行;如果钻孔在水上进行,则护筒埋设采用锤击打入的方法,比较快捷稳妥,前提条件是均要在护筒上口作好桩中心标记,以便钻机对中。钻孔对中过程中,比较易忽视的就是钻机底座的水平问题,这在一般成套设备中因为有液压调整装置,问题不大,只要注意就行。而在自制的钻孔设备中,由于没有水平调整装置,再加上有时在水上搭设平台,平台本身即与水平面不平行,致使钻杆夹具无法保持水平,引起钻杆的不垂直,从而影响灌注桩的垂直性。尽管此时钻头中心与护筒所标设的桩中心重合,而实则桩位已偏斜。因此在对位及钻孔过程中,均应观测调整钻机的水平和垂直度。

  2.2钻孔过程中的质量控制

  首先应根据孔位所在的地质情况、选用的钻机型号和性能,选择合适的钻锥。在钻孔过程中,应采取减压钻进,孔底承受的钻压不超过钻杆、钻锥和压块重量之和的60%,以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。应注意钻孔的连续性。因故停钻时,应将潜水钻机及钻锥提升至孔外以防埋钻。发现异常情况,如塌孔、进尺异常等问题,应仔细观察分析,查明原因和位置,及时与监理、设计单位取得联系,采取相应的对策。掉钻落物应及时打捞,以免被泥沙埋没,影响继续钻孔。

  2.3成孔后的质量控制

  在钻孔到位后,要做到的第一步就是清孔。若是钻机钻孔,应注意提升钻锥20~30cm后继续循环。可用相对密度较低的泥浆或清水压入清孔,具体方法应视实际情况而定。如地下水位高时,地层容易坍塌,泥浆相对密度可大些,但过大会造成混凝土顶升困难,特别要注意的是避免泥浆比重上下不一的情况。清孔过程中应注意保持水头,经常检测泥浆指标,一旦达标,迅速起钻。可用直径比设计桩径小5cm的钢筋圆圈放入孔内验收桩径,然后下钢筋笼,尽可能缩短浇筑前的操作时间,减少沉淀量。

  3 钻孔桩灌注施工中常见事故预防及处理

  3.1 封底失败

  所谓封底失败是首批混凝土灌注量不足而导致水或泥浆进入导管,使混凝土灌注不能连续进行而形成缺陷桩。规范第6.5.4条规定首批混凝土灌注量要求导管初次埋置深度不小于1m。这是保证灌注桩质量关键的一个环节。扩孔现象是经常发生的,如以冲击钻成孔时,孔底就易发生扩孔。另外桩底部分时常发生坍孔,从而使首批灌注混凝土量增大,故需保证规定的导管埋置深度。

  3.2 卡管

  1)剪球时卡管。在灌注混凝土时常会发生剪球时卡管。出现这种现象有如下原因:

  (a)塞球制作不合理。塞球材料不好,直径与导管直径相差太小,剪球时砂浆或细骨料渗入导管与塞球之间造成堵塞。对这种情况应适当缩小塞球直径或灌注前在塞球与管壁接触处涂上润滑用黄油。一旦发生剪球卡管,可根据实际情况,用较大直径和适当长度的钢筋或钢管桶塞球使其下落,还可利用机械振动导管使混凝土下落,但必须保证混凝土下落时导管回落到正常埋管的位置。

  (b)混凝土不合格。如果灌注开始后混凝土坍落度过小或过大及拌和不均匀,加上积累混凝土过程中粗骨料下沉可能导致漏斗口处粗骨料相互挤压密实堵塞漏斗口。因此在拌好第一批混凝土时必须检查其坍落度是否符合要求,一般控制其在设计规定值的高限为宜。另外在机械上料时有可能夹杂有个别大颗粒石块或卵石混入混合料,鉴于此可在漏斗口上放置钢筋筛网筛除个别大颗粒料,同时加强砂石材料检查发现不合格者应杜绝使用。

  2)中途卡管。由于机械故障(突然停电或搅拌机等机械损坏一时难以检修)使混凝土在导管内停留时间过长或灌注时间过久导致混凝土已经初凝使管内混凝土堵在导管内,中途卡管极容易造成断桩事故,应引起高度重视。在卡管后,灌注混凝土量不大时,建议停止灌注,马上提出钢筋笼,重新下钻,将已灌注的混凝土清除干净;或采用吸泥机吸出混凝土并重新清孔。一般施工单位无后者机具时可采用前者。

  3.3 埋管或导管拔脱

  1)埋管。导管埋深过大或灌注时间过长,导致混凝土初凝从而增大导管内外摩阻力,使导管无法全部拔出,有部分断入混凝土内。此外,钢筋笼制作质量差,有部分钢筋脱离主筋后插入导管吊环内导致埋管。造成这种情况,一方面是由于施工人员麻痹大意,工作责任心不强,不及时提管拆管所致;另一方面是由于拌合设备出料慢,运料机具运量小,使灌注时间过久。针对这种情况,可在灌注初期在混凝土中加缓凝剂,按照灌注速度及灌注量及时测量导管埋深,严格按规范施工,控制埋管深度不大于6 m。若来料间歇时间过长,可在间歇期振动导管或反复提升导管几次,但提升不可过多,否则导管将把泥浆及沉渣带入下层混凝土中影响成桩混凝土质量。2)导管拔脱。是由于导管埋置过浅或混凝土灌注高度测量失误,致使导管拔离混凝土顶面造成断桩。灌注过程中当漏斗内混凝土不能下料时,上下提升导管,埋管深度过小也易使导管拔脱。这种事故完全是人为因素和操作不当造成的。

  3.4 钢筋笼上浮

  钢筋笼上浮是灌注时较常见的事故,一般对上半部分有钢筋笼的灌注桩发生浮笼几率较大。发生浮笼的原因主要是当灌注混凝土顶面接近钢筋笼时,由于导管下口与钢筋笼底面太近,导管内混凝土下落产生的冲击力使孔内混凝土上升较快,产生较大的向上顶推力,从而导致钢筋笼上浮。对这种事故应以预防为主,如下笼时在主筋上加焊一些预制块,悬挂在钢筋笼下部,先于钢筋笼进入到混凝土内,以固定钢筋笼。同时可将钢筋笼上部固定在钻机机座上,依靠钻机重力增大固定力。当混凝土灌注到接近钢筋笼时应保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以减少混凝土产生的冲击力;当混凝土进入钢筋笼且有一定埋深时,应一次性提升导管,在保证导管在混凝土内最小埋深的前提下,尽可能地使导管下口离钢筋笼底面有一定的距离。根据经验,该距离一般不宜小于1.0m。一旦发生钢筋笼上浮,应立即准确检测此时导管的埋深及混凝土顶面与钢筋笼的位置,然后按上述方法进行灌注处理。

  3.5 导管漏水

  导管漏水原因是导管接头止水不严或导管个别部位裂缝漏水,它导致泥浆进入导管造成成桩混凝土质量无法保证,漏水严重将使灌注无法进行,形成大事故。这种事故完全可以预防。首先应对导管进行水密、承压及接头抗拉试验;其次,要认真检查接头,垫圈大小及厚度是否合适,导管连接是否紧密,发现缺陷要马上更换。导管有漏水现象时应迅速探明情况及严重程度。漏水处离孔口较近且不严重时,应保证导管在混凝土内最小埋深的前提下,迅速提管将漏水导管提出,恢复灌注;漏水严重且灌注量不大可迅速拔管,同时提出钢筋笼,重新开钻,并根据实际情况采用加大泥浆比重等方法清除孔内混凝土;导管漏水严重而灌注量很大时将难于处理,造成断桩等大事故。这类事故完全是人为因素造成,应引起施工人员的高度警觉。

  4 结语

  怎样控制钻孔灌注桩的质量是一项系统的工作,应充分认识,严格把关,注重每一个细节。不断改进技术设备,提高施工质量与生产效率,应针对不同的地层,采用相应的桩径桩形、控制工艺,提高基桩承载力,正确及时地处理施工中出现的问题。

文章标题:钻孔灌注桩的施工质量控制分析

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