表3、钻(冲)孔灌注桩质量检验标准
项序目 号 1 检查项目 桩位 允许偏差或允许值 单位 数值 见表1 检查方法 基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心 只深不浅,用重锤测,或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度 主控项目 2 孔深 mm +300 3 桩体质量检验 按基桩检测技术规范。如钻芯取样,大直径嵌岩桩按基桩检测技术规范 应钻至桩尖下50cm 试件报告或钻芯取样送检 按基桩检测技术规范 按基桩检测技术规范 测套管或钻杆,或用超见表1 声波探测,干施工时吊垂球 井径仪或超声波检测,见表1 干施工时吊垂球 用比重计测,清孔后在1.15-1.20 距孔底50cm处取样 设计要求 m mm mm mm mm mm 1.0 ≤50 ≤100 160-220 70-100 ±100 >1 mm +30 -50 目测 用沉渣仪或重锤测量 坍落度仪 用钢尺量 检查每根桩的实际灌注量 水准仪,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体 4 5 1 2 3 一般项目 混凝土强度 承载力 垂直度 桩径 泥浆比重(粘土或砂性土中) 泥浆面标高(高于地下4 水位) 端承桩 5 沉渣厚度 摩擦桩 6 7 8 9 混凝土坍落度 水下灌注 干施工 钢筋笼安装深度 混凝土充盈系数 桩顶标高 说明:①表3选自GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》,其中个别数据依据JGJ94-2008《建筑桩基技术规程》做了相应调整;②表中“基桩检测技术规范” 参见JGJ106-2003《建筑基桩检测技术规范》。
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1.6常见质量问题及处理 1、钻孔偏斜
⑴造成原因:钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
⑵防治措施:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,钻杆位臵偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢档。另外安装导正装臵也是防止孔斜的简单有效的方法。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0.5m以上,重新钻进。
⑶处理措施
1)因钻机倾斜造成的应先移开钻机,检查钻孔壁情况,如果钻孔壁比较稳定,则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积,而后重新安装钻机恢复施工;钻孔壁随时有坍塌可能的,应将钻孔回填至原地面,待地层静臵稳定后重新开始钻孔。
2)地质构造不均匀引起的,先分析清楚岩层的走向,而后采用适当的回填材料(回填材料一般为片石加粘土、纯碱、锯末等组成的混合物)将钻孔回填至计算确定的高程处,静臵一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的,静臵1~2h后可以继续钻孔;孔中心偏差大于20cm的,应根据情况静臵2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中,应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻,以慢速钻孔。
2、护筒脱落
⑴造成原因:由于护筒外侧回填质量不好、受地面流水的浸泡等因素引起护筒失去稳定、脱落。
⑵处理措施:出现护筒脱落应立即停止钻孔,将钻机移开,采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水,在原地面上
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填一层粘土使地面干燥、不渗漏,而后重新安装护筒(作好护筒外侧填筑)恢复钻孔施工。
3、卡钻
⑴造成原因:钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等。
⑵处理措施
1) 由于“探头石”引起的卡钻现象,可以适当往下放钻头,而后,强力快速往上提,使“探头石”受瞬间冲击缩回,从而顺利提起钻头。
2)因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻,优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效,砂土地层中不宜采取此方法处理。
3)由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象,应采取插入高压水管臵换泥浆的方法进行处理。
4、缩颈
⑴造成原因:缩颈是在饱和性粘土、淤泥质粘土,特别是处于流塑性状态的土层中出现的特有现象,其原因是此类地层含水高、塑性大,钻头经过后钻孔壁回缩,从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。
⑵防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀;或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔作用,如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
⑶处理措施:针对产生缩颈的原因,采取块、卵石土回填,而后用重量较大的冲击钻冲击,挤紧钻孔孔壁的办法处理;或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。
5、掉钻
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⑴造成原因:由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。
⑵处理措施:发生“掉钻”后,应及时采取恰当的方法实施打捞。
1)钻孔壁稳定的情况,直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前,先用“探针”探明钻头在孔中的位臵,为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。
2)钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时,应先加大孔内泥浆的浓度,将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁,而后,采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥,确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。
3)钻孔壁随时有继续坍塌可能时,先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁,而后打捞钻头。
6、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。
⑴造成原因:埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
⑵防治措施:在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。
⑶处理措施:发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新安装护筒。
7、孔壁坍陷
钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。
⑴造成原因: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
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、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。
⑵防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。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。成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。
8、桩底沉渣量过多
⑴造成原因:清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。
⑵防治措施:成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行臵换。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。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度,减少空孔时间,从而减少沉渣。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30-40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m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。
9、水下混凝土灌注中常见问题及处理 ⑴封底失败
1)造成原因:由于首批混凝土数量过小、孔底的沉渣厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后,未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。
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