钻孔灌注桩质量问题

2024-08-16 版权声明 我要投稿

钻孔灌注桩质量问题(精选8篇)

钻孔灌注桩质量问题 篇1

工作单位:江苏天瑞和建设发展有限公司

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。

钻孔灌注桩质量问题 篇2

1 导管堵塞

1.1 主要原因

1)导管变形,影响隔水塞通过。2)制作的隔水塞不符合要求,直径过大卡住导管;或直径过小,灌注混凝土离析,粗骨料进入隔水塞和导管内壁之间卡住隔水塞。3)拌和混凝土离析严重,或灌注过程中导管漏水,混凝土受水冲洗后离析,粗骨料集中在一起而堵管。4)拌和混凝土坍落度过小,流动性差,或因停电等原因暂停灌注时间过长,使混凝土在管内停留时间过长而失去流动性,从而产生与管壁较大的摩阻力而堵塞导管。5)灌注时间太长,表层混凝土已过初凝时间,开始硬化。

1.2 防治措施

为了防止情况1)和2)的发生,隔水塞应制作规范,组装导管时要仔细认真检查导管内壁有无局部凹凸,导管出口是否向内翻转;检查导管连接处密封用的橡皮垫是否凸出内壁。为了防止情况3)和4)的发生,应严格控制粗骨料规格、混凝土坍落度和拌和时间,保证混凝土的质量。为了防止情况5)的发生,应尽量缩短灌注时间,若暂停灌注,应在保证埋管深度的前提下经常上下小范围提动导管,以免混凝土失去流动性堵塞导管。

1.3 处理方法

一旦出现堵管,要具体分析其产生的原因。对于由于混凝土质量、隔水塞等原因产生的堵管,可用粗长钢筋或竹杆疏通管内混凝土,用铁锤敲振导管处理。由于导管底部距孔底偏小,混凝土流动不畅发生堵管,可将导管慢慢提升1 m左右进行抖动,待混凝土流动后,再将导管下降0.5 m~0.7 m。对于上述方法均无效时及时拔出导管,重新下设并按处理断桩的办法处理。

2 钢筋笼上浮

2.1 主要原因

1)混凝土质量差。易离析的、初凝时间不够的、坍落度损失大的混凝土,都会使混凝土面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入混凝土而造成上浮,有时混凝土面已升至钢筋笼上一定高度时,表层混凝土开始发生初凝结硬,也会携带钢筋笼上浮。2)钢筋笼孔口固定不牢,未用电焊进行固定。3)提升导管过猛,不慎挂住钢筋笼造成上浮。4)当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底端距钢筋笼仅1 m左右距离时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮。5)由于混凝土灌注至钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇筑时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,混凝土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笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。

2.2 防治措施

1)要严格细致地下好钢筋笼,并将其牢固地绑扎或点焊于孔口。2)下放导管时,应使导管顺桩孔中心位置而下。3)在灌注过程中,当混凝土接近钢筋笼下段时,要徐徐灌注混凝土,以减少混凝土对钢筋笼向上的冲力。特别注意导管出口与钢筋笼底口不得齐平,一般导管出口要低于钢筋笼不小于1.5 m,或高于钢筋笼底不小于1 m。4)混凝土应严格按配合比配制,灌注要连续进行,并保证在首批初凝时间内完成整根桩的全部灌注工作。

2.3 处理方法

如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时,现场操作人员应及时补救,补救的办法是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,此时每上提一次导管,钢筋笼会在导管的抽吸作用下自然回落一点;坚持多上下活动导管几次,直到上浮的钢筋笼全部回落为止。

3 桩身缩径(孔径小于设计孔径)

3.1 主要原因

1)孔壁粘土的侵入,或地层承压水对桩周混凝土的侵蚀。2)塑性土膨胀。3)清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,终灌拔管过快,引起桩顶周边夹泥,导致保护层厚度不足。4)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,造成混凝土桩身夹泥或缩径。5)混凝土严重离析。

3.2 防治措施

1)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。2)使用直径合适的钻头成孔,根据地层变化配以不同的泥浆。3)成孔施工时应重视清孔,做到清渣而不清泥,预防清孔后在浇筑混凝土的过程中局部坍塌,导致缩径产生。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔的一段时间内,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀。

3.3 处理方法

1)若出现缩径,可采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。2)下放钢筋笼须在孔口扶正,慢慢放入,避免拖挂孔壁引起塌孔。钢筋笼下放完毕及时检查孔底沉渣情况,发现沉渣突然增多,则表明孔壁有失稳垮坍现象,应换用比重为1.5~1.7的稠泥浆护壁,防止进一步垮孔。3)灌注时,若发现孔口返水颜色突然改变,并夹有大量的泥土粗砂返出,说明孔内出现了塌孔现象,应停止灌注作业,探测孔内混凝土面位置,分析塌孔原因,并提出导管,换用干净泥浆清孔,排出塌落物,护住孔壁,重新成孔进行成桩。4)混凝土灌注完成后验桩发现桩身缩径,若位置较浅,则直接开挖对缩径部位施工补救;若位置较深,且缩径严重,则应考虑补桩。

4 断桩或夹层

4.1 主要原因

1)灌注时测深不准或计算错误将导管提升过高,以致导管底部脱离混凝土层。2)灌注作业因故中断过久,表层混凝土失去流动性,继续灌注的混凝土顶破表层而上升,将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹,形成断桩。3)灌注过程中,混凝土堵管或导管严重漏水,不得不将导管拔出。4)灌注时间过长,而上部混凝土已接近初凝,形成硬壳,且随时间增长,泥浆中残渣不断沉淀,从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物,造成混凝土灌注极为困难,堵管或导管拔不上来,引发断桩事故。5)混凝土拌和物发生离析使桩身中断。6)泥浆过稠,泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,增加了浇筑混凝土的阻力。致使施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,在提取导管上下振击时,管内储存的大量混凝土一旦流出即会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。7)灌注混凝土过程中,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。导管提漏有两种原因:a.当导管堵塞时,一般采用上下振击法,使混凝土强行流出,但如此时导管埋深很少,极易提漏。b.在测量导管埋深时,对混凝土浇筑高度判断错误而在卸管时多提,使导管提离混凝土面,也会产生提漏引起断桩。

4.2 防治措施

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。开始浇筑混凝土时尽量积累大量混凝土,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇筑,使混凝土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,灌注混凝土过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程。4)灌注水下混凝土前检查导管是否有漏水、弯曲等缺陷,发现问题及时更换。5)导管要有足够的抗拉强度,能承受其自重和注满混凝土的重量;内径应一致,其误差应小于±2 mm,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤进行通过试验;导管最下端一节要长一些,一般为4 m,其底端不得带法兰盘。6)导管在浇灌前要进行试拼,并做好水密性试验。7)严格控制导管埋深与拔管速度,导管不宜埋入混凝土过深,也不可过浅。及时测量混凝土浇灌深度,严防导管拔空。8)经常检测混凝土拌和物,确保其符合要求。

4.3 处理方法

当灌注过程中导管因上述原因而形成断桩,若混杂泥浆的混凝土层不厚,能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时,则重新插入导管。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能将导管内的水完全抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量提高稠度,之后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下较浅,且尚未初凝时,可在导管底部设置隔水塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面再加一定重量,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自身重力将底塞压出,然后继续灌注。

若断桩位置较深,断桩处承受的弯矩不大,且断桩处以上已灌注混凝土时,可用压浆补强的方法处理,待水泥浆硬化后,应再作一次钻孔取芯,检查补强效果,如断桩、夹泥情况排除,认为合格后,方可交付使用。

5 结语

引发钻孔灌注桩质量事故的原因较多,造成的后果相当严重。因此在施工过程中应采用科学的施工方案,加强质量控制,避免质量事故发生或把事故降低到最小限度。对已出现问题的桩基,应掌握详尽而准确的现场资料,及时组织专家制定安全可靠、经济合理的处理方案,避免更大的经济损失。

摘要:介绍了钻孔灌注桩常见的施工质量问题,结合生产实践,分析了问题产生的原因,提出了相应的防治措施和处理方法,以避免质量事故的发生,确保整个工程的质量和进度。

关键词:钻孔灌注桩,施工质量,处理措施

参考文献

钻孔灌注桩质量问题 篇3

摘要:钻孔灌注桩技术施工操作简单,适用性也比较强,在路桥工程中的运用越来越广泛。但是在施工的过程中也要注意对钻孔灌注桩常见的质量问题进行控制,切实提高路桥工程的施工质量,发挥钻孔灌注桩的技术优势,避免由于不当施工而造成施工进度拖慢或施工质量不合格的现象。

关键词:路桥;钻孔灌注桩;施工;质量

引言

随着城市交通压力的增大,路桥工程的建设规模也在不断的增加,并且施工技术也不断的发展进步,有效的保证了路桥的质量,满足了人们的交通需求。钻孔灌注桩作为路桥工程中常用的基础结构,其施工技术在路桥工程的建设中占有重要地位,同时,施工的质量也直接影响了整个工程的质量,因此,我们有必要进一步深入探讨钻孔灌注桩施工在路桥工程中的具体应用。

1.路桥钻孔灌注桩施工质量问题分析

1.1断桩

断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素,必须在施工初期彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。造成断桩主要有两个原因,一个是卡管,另一个就是泥水混入混凝土。

1.2桩孔偏斜

在施工过程中,钻头在进入地面之后,会受到各个方位施加的压力,因此,不能保证钻孔百分之百的平直,往往在施工工程中,钻孔方位会有一定的偏移。同时,地下杂物较多,碰有较大较硬的石块或异物时,钻杆会有一定的弯曲,对此我们的解决方法是,施工时要及时地调整钻架的位置,让底座的位置与钻盘的位置处在相同的水平上。

1.3塌孔

造成钻孔灌注桩坍孔主要有两方面的原因:一是地质条件的原因,由于特殊的地质结构而造成的坍孔,这不是人为可以控制的,但是可以利用技术手段进行预防。另一方面,是施工因素,在施工过程中,施工人员对松软沙层的钻孔灌注施工的重视度不够,致使进度过快;不合理的泥浆配比,不合理的泥浆配比会导致泥浆的粘稠度失去护壁的作用;施工人员操作不当,导致设备碰撞孔壁;判断失误,施工人员对泥浆的水头高度判断失误,导致泥浆对孔壁的压力太小,这也会引起坍孔。

1.4管道堵塞

路桥工程中,钻孔灌注桩施工还会经常碰到管道堵塞问题。影响管道畅通的因素也有多种多样,例如导管的法兰盘漏水,管道内部水流或空气间隔等阻碍混凝土的正常流动都会造成管道堵塞的问题。此外,混凝土的性能出现变化,出现离析的情况,导致泥浆上浮,砂石等石料下沉,都会造成管道堵塞的现象发生。

1.5钢筋笼上浮

钢筋笼作为路桥工程构件的重要组成部分,也直接影响了整个工程的质量。在钻孔灌注桩的施工中,钢筋笼上浮也是常见的问题之一,造成该现象的原因也是多方面的,主要有,一是泥浆在钻孔中所占的比重较大,进而引起浮力的改变,导致钢筋笼上浮;二是由于灌注速度过快,形成向上的反冲力,进而导致钢筋笼上浮。

2.路桥钻孔灌注桩施工质量问题的对策

2.1断桩处理对策

(1)灌注混凝土过程中,要及时测定已灌注混凝土的标高,控制导管提升速度,若导管提升速度过快,致使导管的埋深小,造成提漏拔脱现象,夹层发生断桩。因此要严格控制孔内砼表面标高,再与混凝土灌注量进行核对,将测量值与计算值进行对比,确保导管在提升时不会出现问题。(2)在灌注混凝土时,导管埋置的深度是十分重要的一个指标。对此,施工现场作业人员要有的责任心,对导管埋深的测量要及时;应用新型的导管,从而降低提升时的阻力;缩短混凝土灌注的时间,加快混凝土灌注的速度。(3)卡管目前也是诱造成断桩的一个重要因素。由于目前几乎是采用商品混凝土成桩,搅拌站到施工现场距离不一,运输时间过长,搅拌不均匀会使砼坍落度变化大,出现离析,使粗骨料相互挤压阻塞导管;造成断桩。所以严格控制混凝土配合比,及时检查坍落度,缩短灌注时间,是减少和避免此类断桩的重要措施。(4)另外,导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作,这对保证桩基的质量很重要。

2.2桩孔偏斜处理对策

钻机就位时应停放在平稳坚固的地基上,尽量保证转盘和底座水平,钻机应定期校验钻杆垂直度。钻孔过程中应合理控制钻进速度,尤其是软弱地层,应适当减慢钻进速度。增添导向架,控制提引水龙头,尽可能采用钻铤加压,清除地下障碍物。

2.3孔壁坍塌处理对策

在特殊地层钻进应采用优质冲洗液护壁,同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的做法来抑制不稳定地层的坍塌。在不穩定地层中,换浆不要过早,在二次清孔时替换掉高比重泥浆后,及时灌注混凝土,减少沉渣时间以保证桩身质量。在钢筋笼未下入孔内情况下,将砂、粘土混合物回填到坍孔深以上1~2m,或全孔回填并密实后,再用原径钻头和优质泥浆扫孔。

2.4卡管处理对策

卡管是最常见的现象,其处理措施主要包括:锤击导管法兰,吊绳上下抖动等。借助附着式振动器对个别严重的情形进行处理,通常情况下,一开始就使用,其弊端就是振动可以疏通卡管,但是同样可以引发离析。如果卡管位置距离地面较近,在这种情况下,可以利用直径超过25mm 钢筋进行冲捣。将铁板加焊在导管外侧,导管下落时,利用铁板与卡座之间的撞击进行疏通。

2.5防止钢筋笼上浮

为防浮笼,砼必须严格按配合比进行拌制,每罐砼必须严格检查其坍落度,坍落度以偏大为宜,灌注砼顶面至钢筋笼底1米左右时应缓慢进行灌注,待混凝土顶面上升到钢筋笼底4米以上时,提升导管使高于钢筋笼底2米以上后,方可恢复正常灌注速度。二是,对于砼和易性差、坍落度偏低,可在钢筋笼就位前,计算准确深度,在钢筋笼下面用8号铁丝吊3-5块较大的同等标号混凝土块,当钢筋笼到位时,混凝土块被混凝土压住起牵制作用,或者减低砼的灌注速度。三是,对于导管不正,在提升导管时,尽量保持导管在孔中心处,避免法兰盘挂住钢筋笼,把钢筋笼朝上提。也可采用丝口导管,彻底根除法兰盘挂导管的现象。四是,在灌注砼前,将钢筋笼顶部的吊环用?30的厚壁钢管穿过后点焊在料斗平台上,利用料斗、导管和平台的自重抵消砼与钢筋笼之间的摩擦力,达到控制钢筋笼上浮的目的。

2.6导管进水处理对策

借助导管作吸管,进一步吸出钻孔内的混凝土,然后对混凝土进行重新浇筑。采用重插法对导管进水进行处理。在混凝土中重新插入导管,利用泥浆泵抽出管内的泥浆,重新浇灌混凝土。利用该法进行处理时,其需要确保混凝土表面没有初凝,如果混凝土超过初凝时间,在这种情况下,需要作为废桩处理。如果导管进水部位距离桩顶比较近,在这种情况下,在开挖基础时埋入相应的护筒,同时清除沉渣、软弱混凝土层等,并安装模板,按照设计标高浇筑混凝土。

2.7拔断导管或拔不出的处理对策

(1)加强测深,同时对埋深进行控制。(2)如果导管断在混凝土中,在这种情况下继续浇筑混凝土,将导管视为钢筋;如果导管断在混凝土外侧,此时需要采用重插法,通过设置相应的隔水栓,重下导管重新浇筑混凝土,在利用该方法进行处理时,确保混凝土没有初凝。在处理过程中,如果上述方法无效,需要将导管及时拔出,吸出已浇筑的混凝土,并抽出钢筋笼,然后重新清孔。如果再无法处理时,将其视为废桩。

3.结语

综上所述,作为路桥工程常用的施工技术,钻孔灌注桩施工是一项系统的工程,其直接影响了整个路桥工程的质量,因此,在实际应用中要根据具体情况,合理的制定施工方案,并注意施工中存在的问题,进而提高路桥工程的整体施工质量。

参考文献:

[1]郭旭玲.浅析钻孔灌注桩常见问题的原因及预防[J].建筑工程技术与设计,2014(13).

[2]刘应钊,魏开家.浅谈钻孔灌注桩施工中的常见问题及处理措施[J].中华民居,2013(33).

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷简析 篇4

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷简析

结合辽宁省高速公路近几年桥梁工程施工中,钻孔灌注桩缺陷的形成原因进行分析,并将几种较成功的处理方法作以介绍,供同行交流.

作 者:张林  作者单位:丹东宏城路桥有限公司,辽宁,丹东,118000 刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期):2009 “”(16) 分类号:U4 关键词:钻孔桩   缺陷   处治  

钻孔灌注桩质量问题 篇5

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

钻孔灌注桩质量问题 篇6

桥梁钻孔灌注桩的重要性

桥梁钻孔灌注桩作为一种重要的基础形式,以适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛应用于公路桥梁工程领域,特别是在当前技术不断发展的情况下,对其单桩承载力和桩的质量要求逐步提高。但由于现实施工中影响灌注桩施工质量的因素很多,稍有不慎或措施不严,就易在钻孔灌注中发生质量事故,危及桩基工程的安全,给工程项目造成重大损失。

施工监理单位有必要对各种不确定影响因素进行充分考虑,必须对施工过程每一环节严格监控;施工中只有对钻孔灌注桩工程质量通病治理做好正确的预控决策,拟定切实有效的监控措施和方案,指导监控钻孔灌注桩施工全过程,达到消除或减少桩基工程质量问题和质量通病的目的,保证桥梁基础工程的耐久性和安全性。

现场整治和监控措施

加强现场整治排查

一要重点做好准备施工钻孔灌注桩施工质量问题或质量通病的预防、预控工作。从桩基施工准备阶段开始就将质量通病治理作为一项重点工作来抓,重点督促项目部完善质量保证体系和自检程序,并跟踪检查施工单位质量通病治理措施的落实情况;同时,加强桩基原材料和施工工艺的控制,特别加强钻孔灌注桩易产生质量通病的部位和工序的预防、预控,切实将产生质量通病的隐患消灭在萌芽状态。二是重点做好正在施工的桩基工程质量通病专项治理工作。对于正在施工的桩基工程质量通病的专项治理,应结合该合同段桩基工程施工现场的实际情况,根据桩基工程质量通病容易发生的部位,按照工序保分项、分项保分部的原则,从工序中存在的问题入手,不断完善施工工艺,切实保证整个桩基工程的施工质量。质量控制过程中要充分结合施工图设计、施工技术规范及已有的成熟经验,具体问题具体对待,力争将已发生的质量通病治理到位,尽力杜绝质量问题或质量通病的发生。

完善成孔(桩)工序验收检查

检查验收的目的在于通过检查验收工作,复查前期治理工作的效果和成绩,检查不足,巩固治理成果,以对下一步工作形成具体全面的指导。检查验收阶段,监理工程师应根据施工图设计、施工技术规范等要求,加大钻孔灌注桩施工质量通病的监控力度和检测频率,监控过程中,主动采取旁站、巡查、抽检、平行检查等方式对质量通病整治情况进行检查,并做好记录存档备查。同时,应严格遵照相关技术规范、评定标准等文件要求,对已完桩基工程的质量进行全方位检查和验收。

强化现场跟踪整改复查 通过对发现的质量问题及时提出整改意见和改进要求,大力推进桥梁工程钻孔灌注桩施工新技术、新工艺,通过技术手段改革落后工艺,以工艺保质量,从根本上解决桥梁工程钻孔灌注桩施工质量通病。

总结提高

监理工程师应定期召开钻孔灌注桩施工质量通病治理工作专题会议,对工程质量通病治理控制情况进行全面总结,对整治过程中的质量检测数据进行对比,对整治过程中采取的措施及效果进行评价,分析存在问题的原因,提出钻孔灌注桩质量通病预防措施、改正措施及规范化的施工工艺,形成阶段性总结报告;并根据桩基工程进展情况,调整整治重心,力争钻孔灌注桩施工工艺和管理水平得到持续、稳步的提高。

易出现的质量问题成因和防治措施

坍孔 成孔速度太快,泥浆护壁来不及形成泥膜,泥浆浓度和密度不足,起不到可靠的护壁作用;护筒深度不够,下端孔口处软弱,在孔内水压力下产生漏水;钻机直接触及护筒,由于振动使孔口坍塌。防治措施:督促施工单位提高泥浆质量,选用相对密度、粘度、胶体率较大的泥浆,如果钻孔土质是粉质砂土或亚粘土应增加粘土来制浆;增加护筒的埋置深度,使护筒底端不漏浆,确保孔内水压力大于孔外,增加孔壁侧压力。

缩孔 钻机补焊不及时,严重磨损的钻锥钻出的比设计桩径稍小;钻进土层中有软粘土,遇水膨胀后使孔径缩小;清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,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;孔中水头下降,对孔壁静水压力减少,导致局部对孔壁土层失稳坍塌,造成桩身夹泥或缩径。防治措施:经常检查钻径尺寸,并督促施工单位及时补焊或更换锯齿,有软素土时采用失水率小的优质泥浆;清孔时清渣而不清泥,防止清孔后浇筑混凝土过程中局部坍孔,导致缩径产生。

桩底持力层确定不准确 这样就经常出现桩基成孔时实际的地层情况与岩土工程地质勘查报告不符,特别是端承桩的持力层没有达到弱、微风化岩层,且嵌岩深度不够,满足不了设计要求。防治措施:桩基终孔严格按设计要求双向控制,既满足桩长又满足嵌岩深度符合要求。对桩基成孔时实际的地层情况与岩土工程地质勘察报告不符等情况,要求终孔时必须有地质设代、业代、监理、施工四方现场会勘论证,以决定是否终孔。

端承桩桩底沉渣厚度超标 施工中清孔不彻底或未进行二次清孔,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浆沉积。防治措施:采取二次清孔法,即成孔检查合格后立即进行第一次清孔,第一次清孔控制好泥浆比重,以能够将孔底沉渣浮起为度;钢筋笼吊放过程中要有专人指挥,确保对准孔位中心,防治钢筋笼刮落泥皮落入孔底;钢筋笼安装完毕,灌注混凝土前进行二清孔,再次检查沉淀层厚度,二次清孔符合要求后立即灌注混凝土。

钢筋笼问题 比如出现变形、偏位、保护层不够,安装位置不符合要求等问题。防治措施:钢筋笼应硬化场地并铺设枕木进行制作,制作好的钢筋骨架必须平整垫放,钢筋笼应在加筋钢筋内侧设置十字加劲撑,以防变形。同时要求螺旋筋与主筋进行电焊而不是绑扎,增强骨架的整体性,防止吊装中产生变形。每节骨架均采用半成品标志牌,第一节钢筋笼对中放入孔内,防止偏位,在护筒顶用工字钢穿过加筋箍下挂住钢筋笼,并保证工字钢水平和钢筋笼垂直,防止钢筋笼倾斜。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械套筒连接或焊接,然后缓慢下放,如此循环;下放钢筋笼时要缓慢均匀,根据下笼深度,随时调整钢筋笼入孔的垂直度,尽量避免其倾斜及摆动。机械套筒连接时必须使竖向主筋对应,再同步拧紧套筒,使套筒两端正处于上下主筋已标明的划线上,否则应调整重来,确保钢筋连接质量。钢筋笼推广采用高强度砂浆圆饼式保护层垫块,防止钢筋刮落泥皮和安装偏位。

此外,由于混凝土灌注至钢筋底部时,灌注速度太快,混凝土顶托力造成钢筋笼上浮。防治措施:为防止钢筋骨架上浮,当灌注混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上即可恢复正常灌注速度。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。

断桩 首灌混凝土量不足,不能埋住导管底部;混凝土坍落度过小或石料粒径过大,导管直径过小堵管,当处理不好不得不提导管时形成断桩;导管口渗漏时泥浆进入导管;导管埋置深度不足,拔导管时,导管底脱离混凝土面。防治措施:必须复核首灌混凝土的量是否准确;控制好拌制混凝土粗集料,最大粒径不得超过40mm。不得大于导管内径的1/6-1/8,选择合理内径的导管;对混凝土灌注所用的导管,应督促承包人做密水承压和接头抗拉试验,以防导管漏气;在灌注混凝土的过程中,严格控制导管埋置深度2-6m。

论钻孔灌注桩的质量和技术问题 篇7

1 成孔质量的控制

在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作:

1.1 采取隔孔施工程序。

钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同, 打入桩是将周围土体挤开, 桩身具有很高的强度, 土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔, 然后在孔内成桩, 周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始, 桩身混凝土的强度很低, 且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的, 故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

1.2 确保桩身成孔垂直精度。

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件, 否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求, 应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固, 经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施, 并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜检测工作。

1.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。

在护筒定位后及时复核护筒的位置, 严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm, 并认真检查回填土是否密实, 以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在提出钻具后必须用测绳测量成孔深度, 同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的测量精度, 在使用前要预湿后重新标定, 并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象, 应根据不同土层情况对比地质资料, 随时调整钻进速度, 并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降, 在软粘土钻进最快0.2m/min左右, 在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右, 两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小, 在施工过程中要经常复核钻头直径, 如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。

1.4 钢筋笼制作质量和吊放。

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料, 检测试验合格后, 按设计和施工规范要求对钢筋的品种、规格、数量、长度进行验收和制作质量检查。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上, 这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的, 因此, 吊环长度是根据底梁标高的变化而改变, 所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度, 满足设计要求。在钢筋吊放过程中, 应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量, 对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时要注意钢筋笼能否顺利下放, 沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时, 不能加压强行下放, 因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象, 应停止吊放并寻找原因, 如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的, 应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的, 则要求进行复移、纠偏, 并在重新验收成孔质量后再吊钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间, 尽可能缩短沉放时间。

1.5 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔。

清孔的主要目的是清除孔底沉渣, 而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣, 使沉渣中的岩料、砂粒等处于悬浮状态, 再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔, 最终将桩孔内的沉渣清干净, 这就是泥浆的排渣和洁孔作用。

从泥浆混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用, 我们可以看出, 泥浆的制备和清孔是确保钻孔桩工程质量的关键环节。因此, 对于施工规范中泥浆的控制指标:粘度测定17-20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制, 不能就地取材, 而要专门采取泥浆制备, 选用高塑性粘土或膨润土地, 拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计, 灌注机成孔至设计标高, 应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔, 直到孔口返浆比重持续小于1.10-1.20, 测得孔底沉渣厚度小于50mm, 即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实, 以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部, 最终不能混凝土冲击反起而成为永久沉渣, 从而影响桩基工程的质量, 因此, 必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔, 当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后, 应立即进行水下混凝土的灌注工作。

2 成桩质量的控制

2.1 为确保成桩质量, 要严格检查验收进场

原材料的质保书 (水泥厂合格证、化验报告、砂石化验报告) , 如发现实样与质保书不符, 应立即取样进行复查, 对不合格的材料 (如水泥、砂、石、水质) , 严禁用于混凝土灌注桩。

2.2 钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采

用导管灌注, 混凝土的离析现象还会存在, 但良好的配合比可减少离析程度, 因此, 现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整, 为使每根桩的配合比都能正确无误, 在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性, 严格计量和测试管理, 并及时填入原始记录和制作试件。

2.3 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象, 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。因为混凝土搅拌时间不足会影响混凝土的强度, 混凝土坍落采用18cm-20cm, 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m不宜大于5m和小于1m, 严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m-10m时, 应及时将坍落度调小至12cm-16cm以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中, 要控制好灌注工的操作, 抽动导管使混凝土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, 如大幅度拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 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。在灌注过程中必须灌注2m3左右测量一次混凝土面上升的高度, 确定每段桩体的充盈系数必须大于1。同时要认真进行记录, 这对日后发现问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目, 质量检查比较困难, 如桩的各种检测方法基本上都是在一定的假设模型的基础上进行参数测定和检验, 并要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果, 同一个桩基工程, 各检测单位用同一种方法进行检测, 由于技术人员的实践经验的差异, 其结论偏差很多时候也时有发生。通过近十年来钻孔灌注桩工程的施工实施, 得出这样一个结论:

即加强桩基工程检测是一个手段, 要保证钻孔灌注桩的施工质量, 其关键还在于过程管理。主要是现场技术管理、施工操作人员要有高度责任心, 预防为主, 对桩施工的每个环节都要高度重视并精心施工, 只有这样的控制砼灌注桩的质量才有保证。

摘要:本文对建筑工程中钻孔灌注桩的施工质量和技术有关问题作以探讨

钻孔灌注桩质量问题 篇8

【关键词】公路桥梁;灌注桩;质量通病;防治措施

在桥梁结构中,钻孔灌注桩作为一种基础形式,以其适应性强、成本适中、施工简便等特点,被广泛应用于公路桥梁及其他领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素较多,对其施工过程每一个环节都必须严格要求,对各种影响因素必须详细考虑。如地质因素、钻孔工艺、护壁、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不当,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期,并对整个工程质量产生不利影响。

1.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量问题分析

1.1孔壁坍塌造成孔壁坍塌的主要原因:(1)护筒周围未用粘土填密而漏水或护筒埋深不够,致使护筒周围水分渗入孔内,水流冲刷孔壁造成塌孔。(2)钻孔作业过程中未及时向孔内加泥浆,或泥浆大量损失,使孔内泥浆面低于孔外水位,或孔内出现承压水,或泥浆密度不够而造成泥浆护壁不好,使地下水在渗入孔内的过程中冲刷孔壁。(3)在提升钻头、下落导管或吊放钢筋笼时碰撞孔壁造成塌孔。钻具钻进速度过快、空钻时间过长使松散的孔壁受扰后造成塌孔。(4)施工组织安排不周致使工序衔接不紧密,成孔后空置时间过长,泥浆发生沉淀,造成上部泥浆比重过小,泥浆护壁遭到破坏。

1.2钻孔偏斜产生钻孔偏斜的主要原因:(1)钻机安装就位稳定性差,作业时钻机晃动不稳,或钻头磨损、部件松动、钻杆导架不垂直,或钻杆弯曲、接头不直均可造成钻孔偏斜。(2)钻孔施工时地面松软或软硬不均匀,或土层呈倾斜状分布,或施工时遇到较大的孤石或其他硬物,或在粒径大小悬殊的砂、乱石层中钻进时钻头所受阻力不均而造成。

1.3钻孔漏浆产生钻孔漏浆的主要原因:(1)护筒埋设过浅,或护筒四周回填粘土不密实或护筒接缝不严密,在护筒底或护筒接缝处发生渗漏。(2)在成孔过程中或成孔后,遇到透水性强或有地下水流动的土层而引起泥浆向外渗漏。孔内水头过高,使孔内水压高于孔外水压,孔壁发生渗漏。(3)地层地质情况不良,钻孔穿越岩溶层或裂隙带,使孔壁周围有大量裂隙或孔洞而导致泥浆渗漏。

1.4钢筋笼偏位、变形或上浮

(1)钢筋笼过长,箍筋未起到作用,使得钢筋笼的刚度不够,吊入孔内后钢筋笼发生变形。钢筋笼上未设垫块或耳环控制保护层厚度,或桩孔本身偏斜或偏位。

(2)钢筋笼吊装时未垂直缓慢下放,而斜插孔内使保护层厚度不够而使钢筋笼偏位。

(3)当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,导管底部距离钢筋笼很近,由于灌注的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮。

(4)当灌注的混凝土超过钢筋笼且导管埋深较大时,若其上层混凝土因浇注时间过长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼之间产生一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土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浮。

1.5断桩出现断桩的主要原因:

(1)灌注水下混凝土时,由于导管插入混凝土深度不足,混凝土的翻涌力不够,无法将顶层泥浆持续上推,导致混凝土被泥浆稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固。受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土中而使水灰比增大,形成桩身中局部混凝土不凝固。

(2)封底混凝土数量不足,未能将桩底残渣全部翻至混凝土上,形成泥浆夹层。在灌注混凝土时,导管提升量过多,露出混凝土面造成沉渣沉积成层。

(3)在灌注混凝土时,没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒入的办法,使混凝土离析造成凝固后不密实坚硬,个别孔段出现疏松、空洞。

(4)在灌注混凝土时,出现停电、机械故障等事故使桩基混凝土灌注不连续,或在某一位置因故停留时间过长造成夹层或形成施工缝。

2.防治措施

2.1孔壁坍塌

(1)在松散易坍的土层中钻进时,应适当埋深护筒,并用粘土密实填封四周,防止护筒周围水分渗入冲刷孔壁。

(2)钻机钻进过程中应及时添加新鲜泥浆,使孔内泥浆面高于孔外水位。同时还应随时观察土层变化。

(3)在提升钻头、下落导管时应保持垂直,避免碰撞孔壁。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。

(4)按照正常的速度钻进,不要进尺太快或避免在一个地方钻进时间太长,以免对孔壁产生过大扰动。

2.2钻孔偏斜

(1)施工场地应夯实平整,确保钻机平台稳固。安装钻机时应对导架进行水平或垂直校正,钻杆位置偏差不得大于规定值。在施工过程中应经常检查钻孔设备,发现钻杆弯曲时要及时维修或更换。

(2)在不均匀地层中钻孔时,应采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层或软土层时,要控制钻进速度,应低速钻进。

(3)当钻孔出现偏斜时可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土。如纠正无效,应向孔中局部填入石子、粘土至偏孔处0.5m以上重新钻进,慢速提升、下降,重复扫孔钻进纠正。

2.3钻孔漏浆

(1)在埋设护筒时坑底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,并控制孔内水头高度,不要使压力过大。

(2)钻进时钻头起落应准确、小心,防止碰撞护筒。适当加大泥浆密度或向孔中倒入粘土,钻机慢速转动填糊孔壁,或在回填土中掺入片石、卵石并反复冲击,增强护壁强度及护筒周围和底部接缝处密实度。

(3)施工中如发现护筒冒水,应立即停止钻孔,并用粘土在护筒四周填实加固;若护筒严重下沉或移位时,应重新安装护筒。

2.4钢筋笼偏位、变形和上浮

(1)钢筋笼过长时应分多节制作,并应焊接或增设箍筋以增加钢筋笼刚度,在钢筋笼主筋上应每隔一定距离设置混凝土垫块或焊接耳环控制保护层。钢筋笼搬运和吊放过程中要防止变形。

(2)在灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土灌注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时应及时将导管提至钢筋笼底端以上。

2.5断桩

(1)成孔后应认真清孔,一般采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,必要时应多次清孔。清孔后要及时灌注混凝土,以避免孔底沉渣超过规定。

(2)孔口护筒埋深一定要符合规定,以防孔口塌方。吊放钢筋笼过程中不可碰撞孔壁,以防孔壁坍塌。

(3)导管接头用方丝扣连接,并设置橡胶圈密封严密,确保导管的密封性。灌注混凝土应从导管内灌入,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。

(4)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。准备灌注的混凝土要足量,并严格控制混凝土的拌和质量,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。

(5)在混凝土灌注过程中应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。在地下水活动较大的地段,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。

3.结语

钻孔灌注桩施工时存在的通病是在桥梁施工中经常遇到的问题,如何采取一定的技术措施和质量保证措施防止通病的产生,只有周密计划、精心组织、精心安排,制定和采取有效的防控措施,控制和确保每一环节、每道工序的施工质量,才能确保整个桩基质量,并最终保证桥梁工程的百年大计。

参考文献:

[1]曾江红,邓万钓,等.高速公路工程质量通病处治手册[M].长沙:湖南科学技术出版社,2014.

[2]徐伟,郭正红,骆艳斌.桥梁施工[M].北京:人民交通出版社,2013.

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