浅议钻孔灌注桩施工质量的控制与管理
摘要:在施工过程中,如果钻孔灌注桩的施工工艺和程序不当或者处理不好复杂的地质条件,就会出现质量问题。为了保证钻孔灌注桩的质量,文章对钻孔灌注桩钻孔施工时经常发生的质量通病及其防治措施进行了大概的阐述。这对钻孔灌注桩的施工和质量控制有着一定的指导意义。
关键词:钻孔施工; 质量问题; 防治措施
中图分类号:U443.15+4 文献标识码:A文章编号: Abstract: in the construction process, if the cast-in-place pile construction process and procedure of the deal with improper or complex geological conditions, can appear the quality problem. In order to guarantee the quality of drilled filling pile, the article to the cast-in-place pile construction drilling often happens quality problems and its prevention and control measures are probably explained. The cast-in-place pile construction and quality control has some guiding significance. Keywords: boring construction; Quality problem; Prevention and control measures
一、前言
随着我国经济的飞速发展,工业和民用建筑、码头、桥梁等高大重型建筑物如雨后春笋般出现。而钻孔灌注桩在这些工程领域得到了广泛的应用,因为它具有适应性强、成本适中、工艺成熟、施工简便、施工噪音小、可变水下作业为水上作业等特点。
钻孔灌注桩施工的主要工序有:场地准备、埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作、吊装、灌注水下混凝土等。
在钻孔灌注桩的施工过程中经常出现一些质量问题,如钻孔偏斜、缩径、孔底沉渣过多、塌孔、混凝土灌注事故(导管进水、桩头灌注高度短缺埋管、钢筋笼上浮、堵管、断桩、)等。出现这些质量问题是因为钻孔灌注桩属于隐蔽工程,其工序多,工艺也比较复杂,而且在施工过程中对客观情况会估计不足或地质情况会发生变化。本文从施工工艺流程的各个环节分析了事故的原因,并且对此提出了一些具体的防治措施。
二、成孔过程主要环节常见的质量问题及其防治措施 (1)钻孔偏斜
造成钻孔偏斜的原因:①场地不平整、桩机就位场地不坚实或就位不水平造成地面的不均匀沉降,从而使桩机产
生倾斜。②钻杆不垂直,钻头偏中。③钻进过程中遇到比较大的硬物或孤石,使钻头偏移孔心。
防治措施:①为了保证转盘中心与钻架起吊滑轮在同一轴线上,并确保钻机安放牢固可靠,要先将场地平整夯实,使轨道枕木能够均匀着地,钻机就位以后,还要用水平尺检测校平钻机安放的纵横水平度。② 施工前要确保孔位下没有孤石或硬物这些障碍物,如果有,要清除干净后再钻进,而且钻进的速度不能太快,要确保钻头是沿着孔中钻进的。③如果孔已经发生偏移,必须先拔出钻杆,并且回填粘砂土,直到回填物沉积密实以后再重新钻进。④如果发现钻杆弯曲,要及时进行调正或更换。如果钻杆太长,那么上部摆幅会过大,为了避免造成造成斜孔,可在钻架上设置导向装置进行辅助施工。 (2)塌孔
造成塌孔的原因主要有:①护筒埋的不够深,导致下端口漏水,使得桩孔的下端坍塌。②孔清理的操作过程不正确。③泥浆的性能指标不符合要求,使孔壁形成的泥皮不能起到护壁的作用。④混凝土灌注的时间太长或者成孔后没能及时进行混凝土灌注。
防治措施:①扩壁和排渣所用的泥浆,要选用密度、胶体率均、粘度符合要求的优质泥桨,其含砂率要小于8 % ,胶体率要大于91%,粘度控制在18~22s之间 。循环泥浆
比重要控制在1.3~1.5g/cm3之间,在卵石层或砂石中成孔的时候,还要加大泥浆的比重。②控制好护筒的埋没深度,如果施工过程中因为孔内出现承压水或者水位的变化,通过加高护筒来增高水头高度。③清孔时,要控制好注入清洗液的速度,要保持适量、均匀的注入量。④成孔后,等待灌注的时间不能太长,并要控制好灌注混凝土的时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注的时间。⑤如果发生孔壁坍塌,首先要判明坍塌的位置然后用粘砂土回填,直到坍塌位置以上,情况严重的时候要进行全孔回填,等到回填物沉积密实后再重新进行钻进。 (3)孔底沉渣过多
造成孔底沉渣过多的原因主要有:①未严格按照操作规程进行施工,孔清理不干净,造成沉渣滞留。②在吊放钢筋笼的过程中,没能对准孔位而碰撞到孔壁,使泥土坍落在孔底;③注入的泥浆不足或者使用的泥浆比重过小,使孔底的沉渣沉积于孔底而不能全部浮起。④ 孔清理完以后等待灌注的时间太长,致使泥浆沉积于孔底。
防治措施:①采用的泥浆性能要好。②开始进行混凝土灌注的时候,孔底到导管底部的距离要控制在30~40cm 之间。③成孔以后,要尽快的吊放钢筋笼。④钻至孔底深度后,将钻头提高10~2Ocm ,让钻头以慢速空转,转动的时间要大于30min ,然后用锤式抓斗将孔底的沉渣抓出清除,
抓斗要慢慢的放入孔底。 (4)缩径
造成缩径的原因有:在钻孔的过程中,在地层中遇到膨胀性软土、粘土、泥岩或者钻锥磨损程度大或焊补不及时等。
防治措施:①成孔时,加大泵量,从而加快成孔的速度。②如果出现缩径,采用上下反复扫孔的办法来扩大孔径。③整个成孔过程要一次完成,不可以停钻时间太长,成孔后要尽快浇灌混凝土,并且要控制好浇灌混凝土的时间。 三、 灌注过程主要环节质量问题防治措施 (1)钢筋笼上浮问题
在混凝土灌注过程中,引起钢筋笼上浮的原因有:①钢筋笼提升导管时用力过猛或者在孔口固定不牢;②混凝土面到达钢筋笼底面的时候,导管埋深太浅,混凝土灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度的时候,导管埋深太大;③混凝土质量差。对于坍落度损失大、容易离析的混凝土,都会造成钢筋笼上浮,为了避免这种情况的发生要确保混凝土质量、操作要正确、加快混凝土灌注。 (2)混凝土坍落度的控制问题
混凝土的坍落度对成桩的质量有着直接的影响。坍落度合理的混凝土具有如下的优点:和易性好、拌和均匀、内阻小、初凝时间长、润滑性好、有较好的触变性能,同时还