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简论钻孔灌注桩施工常见质量通病及防治处理措施

时间:2024-07-28

黄绍成

(桂林建昌建设有限公司,541100 广西壮族自治区桂林市)

简论钻孔灌注桩施工常见质量通病及防治处理措施

黄绍成

(桂林建昌建设有限公司,541100 广西壮族自治区桂林市)

钻孔灌注桩作为一种基础形式,被广泛应用到基础工程、路桥工程中。但是,由于我国对该项技术的发现和研究的时间有限,在工程的施工过程中,经常会出现质量方面的问题。一旦发现问题,会给整个的施工带来很多困难。如何更好地解决钻孔灌注桩中出现的质量问题,需要引起相关人员的重视。本文作者根据自己多年来的工作经验对钻孔灌注桩常见工程质量通病及预防措施提出了一些自己的浅见,供大家参考。

钻孔灌注桩施工常见质量通病;预防措施分析

钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大,因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用。但是在施工中由于地质条件的影响(软土层、砂层)和施工操作不当往往会出现塌孔、偏斜、钢筋笼上浮等质量通病。本文结合施工中遇到的问题以及施工经验,对常见的质量通病进行探讨、分析成因,提出可行的预防措施。

1.钻孔桩施工常见问题及处理措施

1.1 塌孔

(1)塌孔特征:在旋挖机成孔时或钢筋笼安装过程中孔壁塌陷或塌孔;孔内泥浆水平面突然下降,出现大量气泡,形成孔底沉渣厚度,造成钢筋笼不能安放到设计的孔底标高。

(2)原因分析:成孔过程中孔壁塌陷的主要原因是土层土质松散或砂层较厚,未采用泥浆护壁或泥浆比重不够,泥浆粘度不符合施工规定等泥浆护壁效果不佳未起到护壁作用;同时还因成孔速度太快和钻至砂层时钻具提升较快,引起孔壁砂层坍塌;钢筋笼安装时笼体垂直度不合格或笼顶采用单根吊筋造成钢筋笼安装下沉时倾斜,笼体、笼底碰撞孔壁引起塌孔。

(3)防治措施:在土质松散或较厚砂层成孔施工时,应根据地层状况控制好机械钻孔速度,尤其是土质松散或进入砂层时不应空钻;提升钻具速度也不宜过快;要严格控制好泥浆比重和泥浆质量;如成孔自然造浆质量达不到施工规定要求,应进行人工造浆;保证泥浆粘度为18—25s,含砂率<6%,泥浆比重控制在1.1—1.15之间,在土质松散或砂层较厚部位加大至1.2—1.3;同时,加强对泥浆质量的监督检查。根据地质条件,须增设护筒时,护筒长度不小于2.0m,钢筋笼安装下沉时笼顶设置双根吊筋保证笼体垂直,防止碰撞孔壁引起塌孔。

(4)补救方法:发生塌孔时首先要控制好孔内泥浆浆位,适当加大泥浆比重护壁,塌孔严重时及时用粘性土回填高出塌孔部位上部1—2m处,待孔内沉淀和孔壁稳定后重新清孔;如塌孔发生在钢筋笼安装已下沉至孔内,应及时将其提起,将孔内塌陷的沉渣清理干净后再安放钢筋笼。

1.2 缩孔

(1)缩孔特征:钻孔或成孔后的孔径小于设计要求,使钢筋笼无法安放下沉。(2)原因分析:塌陷土层多为塑性膨胀土,土体浸水后膨胀造成缩孔。

(3)防治措施:预先查看地勘报告,了解地下土质特性,若发现地勘报告提及本项目地质存在膨胀土,就在提前各方协商采用加大孔径的办法钻孔。

(4)补救或防治措施:钻孔时下放钢护筒,并用泥浆护住孔壁,或将钢筋笼提起,进行清孔,加大孔径直至满足设计要求为止。

1.3 夹泥断桩

(1)通病特征:成桩后桩身某部位无混凝土或混凝土疏松,桩体混凝土中夹带泥层,在桩身低应变检测时通过瞬态冲击方式实测桩顶速度响应时域曲线,籍一维波动理论分析桩判定桩身完整性不合格。

(2)成因分析:导管埋入混凝土的深度不够,孔深压力差大,新浇混凝土上升至孔内混凝土顶面,造成桩身加泥;导管提升操作不当,导致底部离开已灌混凝土体内,造成桩身夹泥形成断桩;混凝土塌落度偏低,和易性差,粗骨料粒径偏大,造成混凝土灌注时堵管,如此时将导管提升到孔内已灌混凝土顶面则造成断柱。

(3)防治措施:控制好导管埋入混凝土中的深度,埋入深度宜为2m—6m,导管提升时应掌握好提升高度;采用合格的商品砼,随机抽检砼坍落度;混凝土堵管时可采用反复提升导管的方式让混凝土从导管内自然下沉,但必须保证导管插入孔内混凝土深度不低于2m。

(4)补救措施:在灌注过程中已预料形成断柱时,应立即停止浇注混凝土,用小于原柱径的钻头在于原柱位上钻孔至断桩部位以下,重新清孔,在断桩部位增加一节钢筋笼,在其下部埋入新钻孔中,然后继续浇筑混凝土(但该处理方案需得到设计等相关单位同意);低应变检测不合格,如断桩位置埋深较浅,可采用人工挖开,凿去断柱以上的混凝土,将钢筋笼进行重新修整,并安装模板接桩处理;如断柱位置较深,经质量监督部门和设计部门鉴定不能满足工程质量要求、又无法采取补救措施的断柱进行重新补桩补强处理。

1.4 沉渣厚度超标

(1)沉渣厚度超标的特征:孔底沉渣厚度超过施工规范规定。

(2)成因分析:土层、土质松散或砂层较厚、成孔施工中自然造浆护壁效果不佳、未采用粘性土造浆护壁或泥浆比重、泥浆粘度不能满足护壁要求。

(3)防治措施:清孔要彻底、充分,具体详见第四章。

(4)补救措施:根据地质条件,对土质松散或加有松散砂层的土、砂层较厚的部位,宜采用粘性土人工造浆护壁、控制好成孔速度和钻孔钻至砂层较厚部位时,应注意缓慢提升钻具,不宜操之过急,并严防空钻,避免因孔壁塌陷造成沉渣厚度超标和避免因泥浆比例不合格造成孔内泥浆悬浮沙砾沉淀引起的沉渣厚度超标。

1.5 钢筋笼上浮

(1)钢筋笼上浮特征:孔内混凝土浇筑高度不断上升,钢筋笼整体随之上升。

(2)原因分析:混凝土浇筑时导管埋入混凝土中较深,导致导管外部混凝土上升,混凝土上升中产生的动力和粘着率大于钢筋笼自重时,引起钢筋笼随着混凝土的上升而上浮;钢筋笼制作、运输及安装过程中引起钢筋笼笼体变形,导致提升时,导管接部位带动钢筋笼上浮。

(3)防治措施:导管提升应随着混凝土浇筑量逐步提升导管埋入混凝土的深度宜控在2m—6m之间;钢筋笼在加工制作或运输、安装过程中,若有变形应及时修整合格后,再进行安装,钢筋笼下段一根加筋应焊到主筋端头,也可采用主筋下部倾斜10mm—15mm,导管接头肩部可设置三角形加劲板或设置锥形法兰护罩。

1.6 导管

(1)灌注混凝土时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起。

(2)灌注导管在安装前应有专人负责检查,可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查,检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。

(3)导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力户的1.3倍。

(4)灌注导管底部至孔底的距离应为300—500mm,在灌浆的初灌量足够的条件下,应尽可能取大值。

(5)若砼供应不及停留在导管时间较长时,可采用反复提升导管的方式让混凝土从导管内自然下沉,使混凝土保持足够的流动性,以免发生堵管现象,但必须保证导管插入孔内混凝土深度不低于2m。若发生堵管现象,应停止灌注,马上清洗疏通导管后插入已灌注面下1.5m处继续灌注,间隔时间不能长于2小时。

2.结语

以上是钻孔桩施工中常见的质量问题以及质量通病。因此,在进行钻孔桩施工工程中应从桩位放线、成孔、清孔、护臂泥浆质量、钢筋笼制作安装、混凝土搅拌、混凝土灌注等方面层层把关,控制好每一道工序,保证工程的质量

[1]吴雅荣.监理如何控制钻孔灌注桩施工质量[J].中国新技术新产品, 2010,(03)∶175.

[2]蔡正凡.钻孔灌注桩在卵与砾石地层中的施工改进方法[J].太原科技,2010,(01)∶102-103.

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