中铁二十四局集团有限公司 钻孔灌注桩干孔作业施工方案 现场要配备泥浆箱,以备地质条件发生变化时采用泥浆施工。 八. 断桩处理预案
钻孔灌注桩基础目前已形成了一套比较成熟的施工技术。但是由于钻孔灌注桩的施工受多种因素影响,处理不好就容易引起断桩,因此编制断桩处理预案是十分必要。 8.1 断桩原因
断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入水泥混凝土,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损,从而使桩不能满足受力要求。
常见的断桩原因大致可分为以下几种情况:
a. 由于混凝土坍落度过小,或石料粒径过大、导管直径较小,在灌注过程中堵塞导管,且在混凝土初凝前无法疏通好,不得不提起导管,形成断桩。
b. 由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨料卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩。
c.由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块,搅拌时没有将结块打开,结块卡在导管内,而在混凝土初凝前不能疏通好,造成断桩。
d. 由于混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩。
e.由于检测和计算错误,导管长度不够使底口与孔底距离过大,首批灌注的混凝土不能埋住导管底部,从而形成断桩。
f. 由于在提拔导管时,盲目提拔,将导管提拔过量,使导管底口拔出混
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中铁二十四局集团有限公司 钻孔灌注桩干孔作业施工方案 凝土面,或使导管口处于泥浆层,形成断桩。
g.在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,形成断桩。
h.由于导管接口渗漏,使泥浆进入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩。
i.处理堵管时,将导管提升到最小埋置深度,猛提猛插导管,使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合,形成夹泥缩孔。
j. 由于导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩。 k.由于其他意外原因(如机械故障、停电、材料供应不足等)造成混凝土不能连续灌注,中断时间超过混凝土初凝时间,致使导管无法提起,形成断桩。
由此可见,钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响,灌注前应从各方面做好充分的准备,尽可能避免意外情况发生。 8.2.预防措施
(1)施工材料
集料的最大粒径应不大于导管内径的1/6~1/8以及钢筋最小净距的1/4,同时不大于40mm。拌和前,应检查水泥是否结块;拌和前还应将细集料过筛,以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的坍落度在18~22cm范围内,混凝土拌和物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中,混凝土不应有离析、泌水现象。
(2)混凝土灌注
a.根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径,采用φ300mm大直径导
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中铁二十四局集团有限公司 钻孔灌注桩干孔作业施工方案 管。使用前要对每节导管编号,进行水密承压和接头抗拉试验,以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度,尤其要记好每节导管的长度。
b.混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不能使用。
c.下导管时,其底口距孔底的距离应不大于40~50cm(导管口不能埋入沉淀的回淤泥渣中)。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1m)和填充导管底部的需要。
d.关键设备(如发电机、托泵、起重设备、运输车辆等)要有备用,材料要准备充足,以保证混凝土能够连续灌注。
e.首批混凝土拌和物下落后,应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中,一般控制导管的埋置深度在2~6m范围内为宜,要适时提拔导管,不要使其埋置过深。
f.若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土,应配置多台搅拌车运输,以保证凝土灌注的连续性。 8.3 处理断桩的几种方法
断桩情况出现后应根据灌注深度分别采取不同的措施进行处理。 A 在混凝土浇筑首封时或首封结束不久后出现段断桩情况
在混凝土浇筑首封时或首封结束不久后出现段断桩情况,则应立即停止灌注,并且将钢筋笼拔出,然后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,再重新灌注混凝土。
B 在混凝土浇筑中途且未进入或刚进入钢护筒内出现段断桩情况
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中铁二十四局集团有限公司 钻孔灌注桩干孔作业施工方案 若灌注中途时因严重堵管造成断桩,且已灌混凝土还未初凝时,在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置,并准确计算漏斗和导管容积,将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处,加球胆。继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置,当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间(此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定)将导管压入已灌混凝土顶面以下,即完成湿接桩。
C 混凝土面已进入护筒内出现段断桩情况
若断桩位置处于护筒内时,且混凝土已终凝,则可停止灌注,待混凝土灌注后将护筒内泥浆抽干,清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土,露出良好的混凝土面并对其凿毛,清除钢筋上泥浆,然后以护筒为模板浇筑混凝土。 九、施工保证措施 9.1工艺保证措施
针对本特点,采取如下技术组织保证措施。 9.1.1 确保尽快完成钢筋笼和导管安装措施
(1)提高钢筋笼刚度:在钢筋笼顶部用一个辅助钢筋笼将钢筋笼接长至孔口,用型钢固定,以提高钢筋笼的定位速度和质量。
(2)钢筋笼预先拼装接长:根据浮吊的吊装高度,提前吊起等待下放,从而提前了砼灌注时间,并保证了孔壁的完整。
9.1.2 提高混凝土浇注效率的措施
(1)混凝土导管进场前进行探伤检验,确保导管制作质量,定期对导管的进行水密、接头抗拉实验和管壁磨损程度进行检验,确保混凝土浇注过程中导管不会出问题。
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中铁二十四局集团有限公司 钻孔灌注桩干孔作业施工方案 (2)加强设备的保养维护力度:确保混凝土生产设备在浇桩过程中不出现故障。
(3)严格控制混凝土的拌制质量:提高混凝土的和易性能,减小堵管几率。
(4)严格监控混凝土的浇注过程,确保首批混凝土的浇注效果,将导管的埋深始终控制在2~6m以内,防止提空导管和混凝土浇注困难。
(5)加强施工组织,钻孔桩混凝土浇注是多工段、多工种配合的施工生产,每根钻孔桩浇注时,均要有现场负责人现场组织协调,确保施工顺利。
9.1.3防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施
声测管施工时接头要牢固,不得漏浆,顶、底口封闭严实,声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接,确保声测管根根能够检测到底。
9.1.4 防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象的措施
(1) 堵管现象主要分为两种,一种是气堵,当混凝土满管下落时,导管内混凝土(或泥浆)面至导管口的空气被压缩,当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象,解决气堵现象的措施有:首批混凝土浇注时,在泥浆面以上的导管中间要开孔排气,当首批混凝土满管下落时,空气能从孔口排掉,就不会形成堵管。首批过后正常浇注时,应将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗,使混凝土小于满管下落,不至于形成气堵;另外一种堵管现象为物堵,混凝土施工性能不好,石子较多,或混凝土原材料内有杂物等,在混凝土垂直下落时,石子或杂物在导管内形成拱塞,导致堵管。物堵现象的控制为:由于孔深达约70m,混凝土自由落至孔底时速度较大,易形成拱塞,要求混凝土有较好的流动性、不离
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