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钻孔灌注桩施工的若干质量问题及对策

时间:2014-04-29  来源:  编辑:  浏览:600次
但其主要原因是没有根据土质条件,采用合适的成孔工艺和相应的泥浆质量,尤其在砂性土中选用优质的护壁泥浆更为重要….钢筋笼不符合设计要求,出现笼上浮或笼下沉事故常见的原因有钢筋笼在制作堆放起吊运输等过程中不符合规范要求…可采取在桩身混凝土中钻孔,用压力灌浆加固或者采用换桩芯及补桩等方案处理…如果泥浆密度太小或护筒埋置太浅护筒的回填土和接缝不严密漏水漏浆,以致孔内液面高度不够或
钻孔灌注桩施工的若干质量问题及对策摘要:通过对钻孔灌注桩在现场施工中容易出现的若干质量问题及其原因分析,提出了整治这些问题的办法及针对性措施。

钻孔灌注桩具有噪音低、振动小、桩长和直径按设计要求易于把握,桩端能可靠进入持力层,单桩承载力大等特点。主要适宜碎石、块石和杂填土以及风化岩地基。当今在铁路、公路和房屋建筑工程中被广泛应用。

1、通常出现的质量问题及其原因分析

1.1 孔壁坍塌

引起孔壁坍塌的原因很多,如供水管直接冲刷孔壁,或在松散砂土中快速钻进,或停在一处空钻的时间过长;冲击锥或捣渣筒倾斜撞击孔壁,或用爆破方法处理孔内孤石,以及成孔后混凝土浇注不及时等原因都有可能引起孔壁坍塌。但其主要原因是没有根据土质条件,采用合适的成孔工艺和相应的泥浆质量,尤其在砂性土中选用优质的护壁泥浆更为重要。如果泥浆密度太小或护筒埋置太浅、护筒的回填土和接缝不严密、漏水漏浆,以致孔内液面高度不够或孔内出现承压水,降低了对孔壁的静水压力等都是造成坍孔的原因。此外,清孔后泥浆密度、粘度降低,也会减少对孔壁的静水压力,使孔壁失稳。

1.2 桩身混凝土出现蜂窝、孔洞及断桩事故。

常见的原因有:混凝土配合比不当、原材料不符合规定,诸如水泥过期结块,强度偏低、加水量与外掺剂控制不严、骨料含泥量过大等。由于混凝土的和易性、坍落度不符要求,在灌注混凝土的过程中容易发生卡管事故,即混凝土堵塞在导管内下不去,导管被混凝土或钢筋笼卡住提升不上来;混凝土坍落度小,流动性差,粗骨料粒径大,混凝土拌合不均匀;或导管漏水,混凝土被水稀释后,粗骨料卡在导管处或混凝土在导管中停留过长而凝固;或有时导管提升过头而造成桩身夹泥或断桩。在饱和淤泥质粘性土中,成孔后由于粘性土的回淤力和超孔歇水压力,压缩孔壁和塑性混凝土而造成缩颈;或由于塑性混凝土膨胀而造成缩孔。新浇混凝土在承压水的水流作用下,使浇注在孔内的混凝土水泥浆被水冲刷无法硬化而形成松散层,混凝土的外加剂过量或地下水中含有侵蚀介质使混凝土无法结硬成为松散层和稀释状态。

1.3 桩身倾斜、桩位偏差较大

主要原因有:施工人员放样有偏差或钻孔机械定位不准确;在钻孔的过程中遇到障碍物或孤石, 以及在软硬土层交界处和岩石倾斜处,钻头受阻力不均而造成桩孔倾斜。由于钻杆弯曲或连接不当,使钻头钻杆中线不同轴线,也会导致桩孔偏斜。此外,场地不平整或钻架就位后没有调整,或因地面不均匀沉降使钻机、钻盘、底座不平而倾斜。桩孔偏大,起重滑轮边缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心不同轴线等因素,也会使桩身倾斜造成事故。开挖基坑时,一次性挖土深度过大,土侧压力造成桩位错动。基坑开挖后,对照轴线检查桩位,桩位偏差超出规范允许范围。

1.4 钢筋笼不符合设计要求,出现笼上浮或笼下沉事故

常见的原因有:钢筋笼在制作、堆放、起吊、运输等过程中不符合规范要求。钢筋骨架内径与导管外壁间距过小,粗骨料粒径太大,主筋搭接焊接头未焊平,在提升导管过程中法兰盘挂带了钢筋笼;或因钢筋骨架主筋弯曲、骨架整体扭曲,箍筋变形脱落或导管倾斜,使得钢筋与导管外壁紧密接触;导管与钢筋笼间混凝土已凝结,提升导管时将钢筋笼带出;或许因混凝土浇灌速度过快,混凝土面升至钢筋笼底,产生向上“浮力”导致钢筋笼上浮。出现笼下沉的主要原因是由于吊筋与主筋或分段钢筋笼之间焊接不牢固或吊环松脱;或上下振动导管时,导管挂带钢筋笼,对骨架施加一很大外力,吊环松脱,而一旦导管与钢筋笼脱离时,笼将沉入孔中。此外,在混凝土浇灌过程中因施工人员操作失误,过量上拔导管而导致导管脱离混凝土面,泥水进入导管中造成桩身夹泥或断桩;或因其它原因将导管埋如混凝土内未能及时拔出,混凝土硬化后形成废桩;或在基坑垫层混凝土浇灌完毕时桩头部位出现渗水现象等,都是钻孔灌注桩常见的质量问题。

2、预防措施及处理方法

(1)孔壁坍塌或沉渣过多事故处理。首先,要明确坍孔的位置。然后,将粘土和砂土回填到坍孔以上1~2m;若坍孔严重,应全部回填,待回填物沉积密实后方可重新钻孔。当沉渣过多时,应再次清孔至沉渣符合要求为止,对于端承桩不得大于100mm,对于摩擦桩不得大于300mm。

(2)对于桩身混凝土质量低,造成的蜂窝、孔洞和断桩事故处理。可采取在桩身混凝土中钻孔,用压力灌浆加固或者采用换桩芯及补桩等方案处理。

(3)桩身倾斜事故处理。除了针对其原因采取其相应的措施外,还应根据受荷情况进行加固处理;若桩位偏差较大,应请设计人员核定,必要时在基础底板内增设暗梁(对桩筏、桩箱基础而言),如是单桩基础,一般应重新补桩。

(4)对钢筋笼不符合设计要求,发生笼上浮或笼下沉事故的处理。要在灌注桩的上段增加局部钢筋,并设固定装置以防钢筋笼上浮或下沉,或者采取其他有效措施进行处理。如严格控制钢筋笼骨架的加工质量,防止变形。确保钢筋笼内经与导管外壁之间的空隙,大于骨料最大粒径的2倍。在混凝土浇灌过程中,随着导管拔出而出现钢筋笼上浮,应立即控制混凝土浇灌量及浇灌速度,反复上下摇动导管或单向旋转,处理好笼与导管之间的挂带现象;若钢筋笼上浮不停止,应中止浇灌混凝土,拔出导管后,向孔内回填粘土,该桩作为废桩处理,并应与设计人员联系重新补桩。

当钢筋笼一旦出现下沉,应立刻停止浇灌混凝土,将笼吊升至设计标高重新固定;如笼沉入混凝土中拔不出来,应探明笼顶标高、沉入深度,提出导管,用比原桩经稍小的钻头,在原桩位上钻孔,至断桩部位以下适当深度时重新清孔,在断桩部位增加一节钢筋笼,其下部埋入新钻孔中,然后继续浇灌混凝土。如笼沉入混凝土的深度小于2m时,可暂不处理,继续浇灌混凝土,待基坑开挖后,在原桩位上人工或机械挖土,凿出桩头钢筋接续上来,将桩头混凝土凿毛,再浇灌比原标号高一强度等级的混凝土。如果在开挖基坑后凿出桩头浮浆时发现沉笼,但不知沉入深度,此时须重新补桩,或请设计人员核定在基础结构上采取加固措施。

(5)钻孔灌注桩在进行水下混凝土浇注时,还应注意以下事项:

①混凝土必须具有良好的和易性,配合比应根据混凝土强度等级事先通过试验确定。坍落度一般采用160~200mm;细骨料应尽量选用中砂,含砂率宜为40%~45%;粗骨料应尽量选用河卵石,也可用碎石,粒径不宜大于40mm。

②导管壁厚不宜小于3mm,直径可采用200~250mm,导管最下端一节的底部应焊加强箍。

③储料斗内混凝土的初存量,必须满足首次灌注时导管底端能埋入混凝土体0.8~1.2m,导管底端到孔底距离应保持300~500mm,以利于混凝土自导管顺利排出,随着孔内混凝土面的逐渐上升,导管底端埋入管外混凝土面下的深度一般应保持2~3m,并不得小于1.0m。

④钻孔灌注桩的混凝土充盈系数不得小于1.0,一般土质取1.1,软土取1.2~1.3。

3、结束语

钻孔灌注桩的施工质量忧患应以防为主治为辅,施工过程中,应当注意对桩的成孔、灌注过程做好详尽的记录,这对后期的质量评估有不可替代的作用;桩的质量评价应依据声波测试,结合施工记录和钻芯情况进行综合分析,才能得出较为客观的结论。

参考文献:

[1]GB50319-2000建设工程监理规范[S].

[2]JGJ94-1994建筑桩基技术规范[S].

[3]GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

(敖顺发)

来源:项目管理网

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