钻孔灌注桩的质量管理与控制措施

时间:2013-11-29 分类:矿业

摘要:桩基础工程是一种隐蔽工程,同时又是托起高楼大厦、长桥巨港的基础工程,直接维系着整个工程的安危和正常使用。桩基础作为建筑工程强制控制内容之一,是建筑工程质量管理的重中之重。本文对钻孔灌注桩的质量管理与控制措施作了分析,供相关人员参考。

关键词:钻孔灌注桩; 质量管理; 控制措施

钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工,具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。但由于钻孔灌注桩的施工工艺多,技术含量高,不可见影响因素多等原因,因此,如何管理与控制将直接影响其工程的质量。

一、质量管理与控制的关键

1、 地基承载力的鉴定

从桩的施工程序来讲,在质量控制中,首先确保地基承载力符合设计要求,否则将使桩失效。地基承载力取决于岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。

2、桩身强度的控制

地基承载力符合设计要求,若桩身强度不足,桩的承载力亦得不到保证,桩身强度是桩质量管理的另一关键。

桩身质量管理主要在于控制混凝土的质量,桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与混凝土质量。钢筋笼的制作检查简单明了;而影响混凝土质量因素则很多,有些是可见的,有些是不可见的。在工程实践中,不少桩由于混凝土质量问题而使桩身强度达不到设计要求,因此桩身质量的管理主要在于监控好混凝土的质量。

钻孔桩混凝土质量不仅与浇注工艺有关,还与成孔工艺有很大关系。要确保桩孔成孔质量与灌注工艺的合理性与操作得当。钻孔桩成孔质量在于:桩径不小于设计桩径,护壁可靠;关系到混凝土质量的灌注工艺主要是:

(1)控制好混凝土质量的和易性,防止出现堵管、埋管,引起断桩事故;

(2)控制导管埋深2~4m,使混凝土面处于垂直顶升状,不使浮浆、泥浆卷入混凝土,防止提漏引起断桩事故。

3、 沉渣量的检查

对摩擦桩来说,由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力,逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中,如果在设计中端部反力不大,端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大;而对于钻孔端承桩,如果沉渣量过大,势必造成受荷时发生大量沉降,同样使桩的承载力失效。

二、质量管理的内容

1、质量控制依据

质量控制依据下列文件进行:合同文件;设计图纸及技术要求;建筑桩基技术规范;建筑地基基础设计规范。当某一技术指标在上述各文件中相互不一致时,要确定一种作为工程的执行标准,一般来说,应优先考虑合同文件的规定。

2、质量控制目标

桩基础质量控制必须达到以下几个目标:成桩过程各项指标,包括桩位、桩长、桩径、孔底沉渣、终孔垂直度及成桩材料质量等能满足设计要求;预留混凝土试块强度满足规范要求;桩身完整、匀质,连续性好,无夹泥、断桩等缺陷;桩极限承载力满足规范规定的验收指标。

3、管理工作的措施

(1).投资控制

组织措施:建立健全管理组织,完善职责分工及有关制度,落实投资控制的责任。

技术措施:及时审核施工组织设计和施工方案,合理开支施工措施费,以及按合同组织施工,避免不必要的赶工费。

经济措施:及时进行计划费用的分析比较。

合同措施:按合同条款支付工程款,防止过早,过量的现金支付,全面履约,减少对方提出索赔的条件和机会,正确处理索赔等。

(2).质量控制

组织措施:建立健全管理组织,完善职责分工及有关制度,落实质量控制的责任。

技术措施:严格事前、事中和事后质量控制措施。

经济措施和合同措施:严格质量检验和验收,不符合合同规定质量要求的拒付工程款。

三、质量控制措施

1、监控措施

比较准确判断桩身混凝土质量的是静载与抽芯,但是由于静载、轴芯为操作性检验,且费用高、时间长,所以常常采用动测法判定桩身混凝土的质量,而动测法具有一定的局限性,动测结果不能作为桩基工程竣工的验收依据,用于普查质量仅供验收参考。

对灌注桩质量监控要依施工单位素质,掌握施工过程实际情况与施工记录来判断混凝土质量。审查主要施工人员、施工单位所施工过的工程质量情况;审查施工工艺是否适合于施工的实际情况,采取了什么质量保证措施。

2、主要质量问题与控制措施

(1).桩底地基承载力不足

原因:桩端没有支承在持力层上面。

控制措施:这种情况一般出现在复杂地层,一般最好取芯检验,如不能孔孔取芯,要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况、工程地质资料进行综合考虑。

(2).缩径

原因:塑性土膨胀。

控制措施: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。

(3)桩底沉渣量过大

原因:检查不够认真,清孔不干净或没有进行二次清孔。

控制措施:认真检查,采用正确的测绳与测锤;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。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。#p#分页标题#e#

(4).钢筋笼上浮

原因: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1m左右距离时,由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮;或由于混凝土灌注至钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,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。

控制措施:灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深,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;当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。

(5)断桩与夹泥层

原因:

1)泥浆过稠,增加了浇注混凝土的阻力,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量混凝土,一旦流出其势甚猛,在混凝土流出导管后,即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。

2)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: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。或因泥浆过稠,如果估算或测混凝土困难,在测量导管埋深时,对混凝土浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离混凝土面,也就产生提漏,引起断桩。

3)灌注时间过长,而上部混凝土已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,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,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故。

4)导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后混凝土不能及时冲填,造成泥浆填入。

控制措施:

1)认真做好清孔,防止孔壁坍塌。

2)尽可能提高混凝土浇注速度:开始浇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。或快速连续浇注,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漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。

四、结束语

桩基础工程是一种隐蔽工程,同时又是托起高楼大厦、长桥巨港的基础工程,直接维系着整个工程的安危和正常使用。桩基础作为建筑工程强制控制内容之一,是建筑工程质量管理的重中之重。管理者必须不断提高自身业务素质和技术水平,具有高度的责任心,以防为主加上有效的管理,对桩基础各个工程环节充分进行控制,只有这样,才能保证桩基础工程的质量。

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