钻孔灌注桩常见质量问题及预防处理措施探讨

时间:2013-11-29 分类:机械

摘要:对钻孔灌注桩成桩原理进行简单归纳总结后,结合自我工作经验,对钻孔灌注桩施工常见质量问题及预防处理措施进行了认真分析研究。

关键词:钻孔灌注桩;护筒冒水;桩位偏移;钢筋笼上浮;预防措施

随着大功率性能优越钻孔机具的研制成功,钻孔灌注桩在建筑、市政、水利工程中得到广泛推广使用。钻孔灌注桩由于其具有适应性强、成本适中、施工工艺成熟等优点,已作为当今桩基处理的一种普遍推广应用形式。由于钻孔灌注桩技术属于地下隐蔽性工程,施工质量水平影响因素较多,施工难度较大,任何一个施工工艺环节出现问题,均可能直接影响到整个工程的施工质量和进度。因此,对钻孔灌注桩施工各环节的质量进行动态控制,并有针对性的采取相关预防处理措施,提高施工整体质量水平,预防施工事故发生就显得非常有工程实践意义。

1 钻孔灌注桩成桩原理

钻孔灌注桩是利用钻孔机具在土中按照设计布置要求形成一定直径的孔,待钻孔深度达到设计深度后,将钢筋骨架吊入井孔中并灌注水下混凝土后,形成具有强度高、承载能力强的混凝土承载桩。由于钻孔灌注桩绝大部分施工工艺均是水下作业,其在实际施工过程中无法直观观察施工效果,且成桩后也不能直接进行开挖验收。因此,在施工准备阶段,施工人员要认真分析熟悉设计图纸和相关施工技术规范要求,对钻孔灌注桩施工过程中出现的不利情况要及时进行分析,并采取有针对性的技术措施进行整改,以便对钻孔灌注桩基础质量进行有效控制。

2 钻孔灌注桩施工常见质量问题及预防措施

2.1 护筒冒水

护筒外壁出现冒水是钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题,会引起地基出现下沉、护筒发生倾斜移位等不利现象,造成钻孔偏斜,严重时还会引起无法施工。护筒冒水主要由于埋设护筒周围的土没有得到有效夯实、护筒水位差过大、以及钻头起落过程中碰撞等原因引起。

预防措施:在护筒埋设过程中,护筒四周进行夯实的土应优选含水量优选的黏土进行分层夯实。并根据施工现场实际情况,在护筒适当高度部位进行开孔,确保护筒内水头高度始终保持在1.0~1.5m范围内。钻头在起落过程中,应规范操作,杜绝不正当操作碰撞护筒引起护筒冒水。在施工过程中,如果发现护筒出现冒水时,应立即停止钻孔施工,应用黏土对护筒四周进行填实加固处理;如果由于冒水引起护筒严重下沉或移位时,应重新选址进行护筒安装。

2.2 桩位偏移

钻孔灌注桩施工过程中发生桩位偏移主要是由于人为因素引起的,如施工人员粗心大意、责任心不强等造成在桩机就位找点时出现偏移;现场施工指导人员没有认真进行桩位复核等,均可能造成桩位发生偏移。

预防措施:在施工前,应严格采用测量仪器对桩位进行认真检测复核,待所有桩位精度均满足要求时方能进行施工,同时杜绝不合格测量仪器在施工现场使用;要严格按照施工放线人员持证上岗制度进行现场管理,不具备资格的人员不允许进行施工放线工作;要严格按照设计或相关施工技术规范要求进行各项施工质量验收工作;在钻机移动过程中,要避免碰动预设桩位点,如碰动应重新测量和复核施工桩位点。

2.3 孔壁坍陷

当钻机在钻进过程中,如果发现所排出的泥浆中存在大量气泡或泥浆突然出现漏失等现象时,则表示钻孔孔壁可能出现坍陷问题。孔壁坍陷主要是由于钻孔过程中,孔壁周围的土质发生松散、泥浆密度偏小、以及钻进成孔速度过快等导致钻孔护壁性能达不到要求,造成孔壁发生坍陷。另外,施工过程中提钻或下放钢筋笼时不规范操作发生碰撞孔壁,以及成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也可能引起孔壁发生坍陷等不利现象。

预防措施:对于松散易坍塌的桩位土层中,可以采取适当加深护筒埋深,同时用性能较优越的黏土对护筒四周进行夯实填封。施工过程中,为了提高孔壁护壁性能,可以选优优质泥浆适当提高钻孔部位泥浆密度和黏度,确保护筒内泥浆的水位始终高于地下水位。在下放钢筋笼过程中,要规范操作,准确对准孔位,避免出现碰撞孔壁等不利现象发生。成孔后,待所有技术指标均满足相关技术要求时,应尽快进行灌注,并严格控制混凝土灌注时间,在确保钻孔灌注桩具有较高质量水平的前提下,应尽量缩短灌注时间,有效提高钻孔护壁性能。

2.4 钻孔偏斜

钻孔偏斜主要表现为桩孔成孔后出现较大垂直偏差或弯曲现象。钻孔出现偏斜主要与钻孔过程中钻机安装稳定性、土层不均等因素有关。在钻孔过程中,当钻机安装就位稳定性较差时,就会导致钻机在施工过程中出现不稳,从而引起钻杆行走路径发生弯曲变形,从而引起钻孔偏斜。另外桩位处土层软硬不均匀,也会使钻头在钻孔过程中出现受力不均,尤其是在钻孔过程中遇到较大的孤石、探头石等,就会导致钻头、钻杆发生偏斜。

预防措施:在钻孔前,应先将施工场地进行平整夯实处理,钻机轨道枕木宜均匀安放着地。在钻机设备安装时,要严格按照使用要求,将转盘中心与钻架上起吊滑轮始终保持在同一轴线,钻杆位置偏差应不大于20cm。尤其在不均匀地层中进行钻孔施工时,宜选用自重大、钻杆刚度强的高性能钻机。当遇到状岩层或碰到孤石、探头石等,应将钻机调至慢档进行钻进施工。当发生钻孔偏斜时,可以提起钻头,上下反复扫钻几次以修正钻孔垂直度。如正常修正不能获得较为优越的钻孔时,应在孔中局部回填黏土至偏孔处0.5m以上并进行夯实,然后重新钻进。#p#分页标题#e#

2.5钢筋笼上浮

在混凝土浇筑过程中,如果出现搅拌不均或质量较差等问题时,就会发生离析等不利现象,尤其是当灌注的混凝土面上升到钢筋笼底端部位时,就会导致钢筋笼无法按要求插入从而造成上浮现象发生;钢筋笼在孔口固定不牢固,就会导致在混凝土浇筑过程中钢筋笼稍受上游冲力而引起上浮;提升导管过猛,就有可能不慎钩挂在钢筋笼上引起上浮;混凝土面到达钢筋笼底部时,如果导管埋深过浅,在大量混凝土灌注过程中,混凝土流动就会对钢筋笼产生上冲力引起上浮。

预防措施:首先应严格检查混凝土搅拌质量,对于不合格的混凝土不允许在施工现场使用;钢筋笼固定人员应按照施工相关规范将钢筋笼固定牢固后方可进行灌注施工;施工人员应严格按照施工相关操作技能规范要求进行操作,在提升导管时要尽量做到匀速,不要提起太快太猛;要保证导管埋入到混凝土合适深度,同时要控制好混凝土灌注速度,避免管口混凝土冲击引起钢筋笼发生上浮、偏移、变形等不利现象发生。

3 结束语

钻孔灌注桩是地下或水下隐蔽性工程,其所涉及到的工艺、工序较多,施工技术要求较高,施工工作量较大,同时需要在短时间内连续施工完成。因此,在实际施工过程中,施工单位必须按照设计及相关施工技术规范要求,认真对设计图纸、文件、资料进行分析熟悉研究,并结合施工现场进行详细实地探勘,确定施工资料信息的齐全可靠性。施工过程一定要控制好泥浆和混凝土质量,要在现场详细做好各项施工记录,并牢牢把握好钻孔、清孔、混凝土灌注等关键工序的施工质量关,确保工程高质、快速的建设发展。

参考文献

[1] 任荣.钻孔灌注桩施工质量控制[J].西部探矿工程,2009,21(1):28-29.

[2] 周波.浅谈钻孔灌注桩在桥梁施工中常见质量问题的防治[J].安徽建筑,2010,(4):94-95,120.

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