1、1钻孔灌注桩基础施工工艺和质量控制措施探讨摘要:本文对介绍了钻孔灌注桩施工工艺,对主要质量问题进行剖析,并提出主要的防范及处理办法,供大家参考。 关键词:钻孔灌注桩质量问题 坍陷 中图分类号:U443.15+4 文献标识码: A 文章编号: 1 前言 钻孔灌注桩基础是一种能适应各种地质条件的基础形式,钻孔灌注桩具有低噪音、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。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
2、质量事故,对社会和施工企业本身都造成重大影响。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。 2 钻孔灌注桩施工工艺 21 成孔 211 孔位的确定 孔位应利用经纬仪按照设计图纸所标示的位置准确测定,测定出钻孔中心位置并钉上标志。钻机人员利用定位环在孔周围用木桩钉 4 个标2志桩,使其连线的十字交叉点正好与孔位中心点重合。 212 安设护筒 护筒由 6 mm-8 mm 钢板卷制焊接而成。按孔位中心位置挖护筒坑,埋好护筒,再用测线校对中心位置,并将护简四周用粘土捣实,保证护筒顶面高出地面 10mm15 mm。 213 定位钻机 钻孔
3、位前应先平整场地,铺好机台枕木,用水平尺校正,保证钻机平稳。同时挖好水源坑、排水渠,然后在护筒内先将钻头放稳,使钻头中心与定位环的十字交叉点重合,钻机就位后使主动钻杆中心轴线与定位环十字交叉点重合,并校正钻具垂直度。 214 钻进泥浆 钻孔施工中,由于地层应力作用、冲洗液的破坏、地质钻进工艺等诸多因素的影响,往往造成孔壁坍塌、掉块或缩颈膨胀等,钻进泥浆是维护孔壁稳定的主要手段,其主要作用是:泥浆的静液柱压力可以抵抗作用在孔壁上的侧压力和水压力,并防止地下水的渗入;具有一定性能的泥浆在孔壁上可以形成薄而坚韧的不透水泥皮,从而可以阻止膨胀坍塌,连续不断地将孔底岩粉排至地表,根据地层岩性、钻孔结构选
4、择合适的泥浆比重。 22 清孔 沉渣的清除分为钻进过程中沉渣的清除和终孔以后沉渣的清除两个过程。钻进过程中用泥浆泵将冲洗液由钻杆中输送到孔底,清洗孔底挟带钻渣从钻杆与孔壁之间的空隙返出。终孔以后沉渣的清除是待钻进到3设计标高后立即下钢筋笼和灌注导管,在导管上端连接送水管,开动水泵,用大泵量将孔底沉渣置换出孔口。清孔完毕后,即将测锤下人桩孔,在距实际孔底 1 m 左右时缓慢下放,当测锤不再下降时,将测锤提紧,量测下人孔内测线的长度,然后提起测锤,再迅速放下,如此重复 2次3 次,以检查孔底沉渣及浓泥浆的厚度,沉淀厚度以第一次测定为准。23 钢筋笼的制作及下放 231 绑扎成型 在制作钢筋笼之前,
5、首先对钢筋做表面处理、调直,并试焊接做拉伸试验。绑扎成型采用箍筋成型法,即按尺寸预先制作一块模型板,将箍筋绕模型板弯制成箍筋,图上标出箍筋位置,并在主筋上标出箍筋位置,然后按标出的记号相互对准,依次扶正箍圈并一一焊接。 232 保护层的设置 为保证钢筋在孔中不偏,保护层均匀,可在钢筋笼上设置导正钢筋耳,分段等距设置在笼的外围,段距为 2 m3 m,每段设置 3 个,笼的上端及下端酌情加密 6 个8 个不等。 233 钢筋笼的下放 钢筋笼就位时要双点起吊,使笼垂直对准钻孔中心,扶正、缓慢而准确地吊放至设计深度。每段吊放下人孔后,用钢筋临时搁置在护筒口,再依次吊起后一段对正位置,焊好后再逐段下人直
6、至设计深度。 24 灌注混凝土 灌注混凝土一般采用刚性导管法,其主要特点是使其不与混凝土接4触,导管内混凝土依靠自重压挤下部管口的混凝土,并在已灌入的混凝土内流动、扩散,保证混凝土的整体性。 灌注混凝土的步骤: 1)计算第一斗混凝土下去之后导管埋入混凝土中的深度。 2)第一斗混凝土灌入后要测量混凝土面,确定导管埋深,要连续灌注,并在灌注中准确测定钻孔中混凝土的上升高度,随着混凝土面上升导管埋深增大,要相应提升和拆卸导管,并在提升导管前测量导管的埋深,以确定导管拆卸长度。 3)拆卸导管。 4)确定灌注标高。 3 桩基础常见事故及其处理 31 坍孔事故 311 坍孔的主要原因 1)冲洗液选择不当;
7、2)护筒埋设不当;3)清孔时间过长或孔内水位下降过快时,由于补水不及时,引起地下水向孔内补给而导致坍孔。 312 防治措施 1)将护筒埋深、埋牢、埋正,并在底部及四周用粘土捣实;2)利用泥浆护壁,在松散的粉砂土层钻进时,应适当控制进尺速度,给泥浆护壁留有相当的时间;3)终孔后清孔和灌注前第二次清孔时,仍应保证足够的补水量,保持孔内有一定的水位,并尽量缩短灌注混凝土时间及准备工作时间;4)一旦发生坍孔事件,应立即停止钻进,查明坍孔不严重时,可增大泥浆粘度、比重及孔内水头高,慢转轻压试钻一段时间,如5发现严重坍孔,及时用粘土回填,分段捣实,隔一段时间重新钻进。 32 断桩事故 321 断桩事故是灌
8、注桩施工中严重的质量事故 其原因主要有:1)灌注混凝土时由于探测混凝土面出现错误或提升导管过猛过高,使底部提离混凝土面,孔内浓泥浆覆盖了混凝土面形成夹层;2)灌注混凝土时,上部孔壁发生坍塌或下钢筋笼后未复测孔底沉渣,或复检后孔底沉渣过多未重新清孔;3)导管胶皮垫密封不好,因漏水而产生严重离析或混凝土灌注中断而造成断桩。 322 断桩的预防措施及处理方法 1)制定严格的灌注责任制度和技术措施,并严格遵循,灌注前认真复检清孔结果,灌注谨慎操作,防止中途发生事故而中断灌注。2)量准导管长度,计算好导管下端与孔底距离,计算好第一次灌注量,确保导管第一次埋深符合规范要求,保证灌注的均匀性和连续性。3)测
9、准导管埋深,防止提升导管时下端脱离混凝土面。4)一旦灌注中途发生长管、导管漏水、泥砂流入管内等事故时要重新灌注。5)为了保证桩的质量,对有疑问的桩要做担心检查,沿桩身钻孔取样,凡有夹层的桩要用高压泵清除断桩部位杂物泥砂,直到孔底,并重新灌注浆充填。 33 浮笼事故 231 造成浮笼的原因 1)混凝土水灰比不合适;2)运输时间过长,或灌注中途使孔内混凝土被凝结硬盖,导管埋深过大,钢筋笼连接不正,在孔内形成弯曲状或偏向孔壁一边;3)钢筋笼没有插到孔底,而导管下端出口又处在钢筋笼6底端以下,致使灌注中或提升导管时混凝土或导管将钢筋笼拱起来。 332 处理措施 1)要把住钢筋笼按图纸准确加工,混凝土按
10、施工配合比精确配制这两关,同时在运输吊放钢筋笼时防止变形,在输送混凝土时防止停待时间过长;2)要根据气温变化,适当调整混凝土配合比,使之具有较好的流动性,混凝土面上升到钢筋笼时,事先将钢筋笼顶固定或压住,可防止钢筋笼上浮。 34 缩颈 341 产生缩颈的原因 1)由于拔管速度快,或桩管内混凝土的高度不足,使混凝土出管速度太低,扩散压力不足,使混凝土受挤压产生缩颈;2)导管内壁与混凝土的摩擦力,使混凝土坍落度过小,和易性不好而在底端不能很快扩散,也容易造成局部缩颈。 342 预防措施 1)严格控制拔管速度;2)在软土层孔段采取反插,反插次数要按土层含水情况决定,含水量高,反插次数要增加;3)坍落
11、度要严格控制在810。 最后需强调的是,大多属于技术与客观条件不符或正确的施工技术措施未能贯彻执行,常常导致孔斜、长管、掉钻头、掉钢筋笼、悬桩、桩体出现蜂窝、狗洞、桩头松散等一系列质量事故,因此,在施工钻孔灌注桩时,一定要科学管理,严格对照施工图纸,认真分析地质情况,施工当中严密监控,反复测量,随时掌握导管及混凝土标高,谨防因标7高及导管长度计算失误造成断桩等重大责任事故。强化操作规范,对事故的预防必须持科学态度。 4 结束语 混凝土钻孔灌注桩由于其具有噪音低、无挤压、零振动的诸多优点,非常适合在大城市的一些建筑比较密集区域的建筑工程中来选用。然而由于混凝土钻孑 L 灌注桩 T 程属于隐蔽性的 T 程,如果出现了质量方面的隐患,非常不好处理,而且费用高。所以,在进行施丁时,应从技术交底、施工前的准备、混凝土拌制和浇捣、养护防护、质量评定等各个环节都一定要进行严格把关,加强过程控制,这样才能确保保证施工质量,避免事故的发生。