浅析钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法.doc

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1、浅析钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法摘要:本文首先对钻孔灌注桩的特点及施工工艺进行了论述,重点对钻孔灌注桩施工过程中的质量缺陷现象、形成原因及处理方法进行了探讨,以供同行参考。 关键词: 钻孔灌注桩施工质量 缺陷处理方法 中图分类号:TU71 文献标识码: A 一、前言 近年来,我国各地基础设施的建设发展迅猛,混凝土灌注桩作为一种新的施工技术不断完善,在国内大批高层建筑、桥梁、涵洞等建设中,作为建、构筑物基础,得到了广泛的应用。 按不同的成孔方法,混凝土灌注桩,可分为钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩及人工挖孔灌注桩等。灌注桩施工属于地下隐蔽工程,施工质量影响因素较多,施工过程质量控制

2、难度较大,若忽视对施工过程的质量控制,就可能产生桩的质量问题和缺陷,延误了工期造成工期,还会造成经济损失。本文重点探讨钻孔灌注桩,从钻孔灌注桩的施工特点、施工工艺出发、重点分析施工质量缺陷的成因、提出相应的处理方法。 二、钻孔灌注桩施工工艺及特点 2.1 钻孔灌注桩施工工艺 钻孔灌注桩的施工工艺流程如下图所示: 图 2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程图 2.2 钻孔灌注桩特点 与锤击沉桩法相比,钻孔灌注桩施工噪声和震动较小;钻孔成孔直径大、入土深度深;施工应用范围广,受地基性质影响小;施工过程质量优劣直接影响桩的承载力;灌桩浇筑水下混凝土质量控制较难;施工速度较慢,产生的淤泥对环境有一定污染。 三

3、、钻孔灌注桩施工质量缺陷成因 钻孔灌注桩施工过程的每一个环节都有可能对其施工质量造成影响,比如钻孔的工艺水平、泥浆护壁、钢筋笼的上浮以及混凝土的配制、浇筑等都会影响到灌注桩的施工质量。因此,在施工过程中,对每个环节都要严格控制,稍有粗心或者措施不严,都有可能造成施工质量问题与缺陷,从而影响到工期和工程质量,给企业带来损失。 经过分析常见工程事例,影响钻孔灌注桩的施工质量的因素有很多,如孔壁塌陷、钻孔偏斜偏桩、桩孔沉渣量过多、钢筋笼上浮、桩身不均匀、缩径、断桩等等,本文针对其中的孔壁塌陷、钻孔倾斜偏桩、桩孔沉渣过厚、断桩等四种主要质量缺陷的成因进行具体的分析论述。 3.1 孔壁塌陷 孔壁塌陷是指

4、在钻孔过程中,排出的泥浆不断冒气泡,或者泥浆突然漏失,说明灌注桩的孔壁有塌陷现象。 造成孔壁塌陷的原因主要有:土质方面的原因,由于土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封或者护筒埋置的深度不合适,埋设在砂或者粗砂层中和护筒内水位不够高,从而导致孔壁塌陷;施工时没有根据土质条件配置相应密度的泥浆,而且也没有采用合适的成孔工艺,护筒埋置的深度也不恰当,或者护筒的回填土和接缝不严实,这样就容易造成漏水漏浆,另外钻孔内液面高度不够或者孔内水头高度不够就会出现承压水,导致静水压力降低,从而引起孔壁塌陷;在施工完成后清孔过程中,由于泥浆密度和粘度都有降低,对孔壁的静水压力随之减少,使孔壁容易失稳而

5、导致塌陷,掏钻孔沉渣或者下放钢筋笼时,撞击孔壁,或者供水管直接冲刷孔壁等都会导致孔壁塌陷。 3.2 钻孔倾斜、偏桩 钻孔偏斜、偏桩,顾名思义就是指成孔后桩孔出现较大弯曲或者垂直偏差,桩位偏差超出规定范围。 造成上述现象的主要原因为:桩位定位不准确,施工放线偏差及钻机定位偏差都会造成钻孔偏桩;钻孔遇有坚硬障碍物时,会造成钻孔向较软的一侧土层倾斜;机械本身未调正、机械重心偏离桩位,造成偏桩;在钻孔施工过程中发生地基的不均匀沉降时,没有及时采取措施,重新调正钻机造成钻孔倾斜;钻孔超出设计尺寸过多,钻机在向下钻孔时,发生的钻孔中心至上而下偏离一条直线,造成偏桩;在桩基施工过程中,提早开挖土方,造成土层

6、压力不均匀,对钻孔产生的不均匀挤压而发生钻孔偏位,影响成桩质量。 3.3 桩底沉渣过厚 桩底沉渣过厚的现象表现为:桩成孔后桩底沉渣过厚,经过清孔后沉渣厚度超出规范要求的情况。出现这种情况的原因主要为:违反施工工艺要求,未对成孔进行二次清孔工作,或虽然进行了清孔工作,但是未检查清孔效果造成清孔不彻底,造成孔底沉渣过厚;清孔泥浆配制不合理,泥浆比重不足以置换孔底沉渣,难以使沉渣上浮;成孔沉渣清理后,在向孔内投放钢筋笼过程中,与孔壁发生碰撞造成孔壁泥浆塌落,积压在孔底形成沉渣;成孔后,长时间未浇筑桩混凝土,泥浆下沉形成沉渣。 3.4 断桩 钻孔灌注桩发生断桩的现象主要表现为:经对桩身完整性试验,发现

7、桩身混凝土结构不连续,桩身部位局部段非混凝土,而是泥浆体或水泥、泥土拌合形成的疏松状物质,即所谓的断桩。 形成断桩的原因主要有:一是在浇筑桩混凝土时,送料导管未伸入到孔底,混凝土下料时, 混凝土料与孔底泥水结合形成混凝土不凝体;浇筑过程中,导管拔管高度过大、速度过快,造成导管露出混凝土浇筑面,混凝土料与泥水结合形成混凝土不凝体;施工过程中的停水、停电、供料不及时等,使混凝土浇筑中断,造成桩身夹杂淤泥等;采用导管供料时,混凝土未从导管进入,造成桩身混凝土夹杂淤泥等。 四、钻孔灌注桩施工质量缺陷处理方法 4.1 孔壁塌陷处理方法 处理孔壁塌陷的方法主要有:施工过程中保证施工护筒的安装质量,做到垂直

8、安装,垂直下沉,保证护筒内有效水头高度;要保证钻孔过程中,泥浆水压力要大于地下水位产生的水压,否则护壁泥浆起不到对孔壁的保护,容易形成塌孔,当遇有不透水层的地下水时更应注意上述环节;控制好护壁泥浆比重,满足施工验收规范要求;尽可能地保证钻孔作业的连续进行,当需要中断施工作业时,应仔细观察钻孔有无跑浆、漏水的情况;控制钻孔速度,向下钻孔与泥浆护壁要同步进行,钻孔孔壁要及时采取有效的泥浆护壁,形成泥浆膜防止钻孔坍塌;及时对钻孔施工过程中发生塌孔的桩位进行回填,约一周时间后,回填土层基本稳定后,再重新进行钻孔,注意泥浆护壁,防止钻孔发生二次坍塌。 4.2 钻孔偏斜、偏桩处理方法 钻孔偏斜、偏桩的处理

9、方法主要有:施工前先平整好施工场地,钻机基座均匀垫在枕木上就位,需要保证其基础不产生不均匀下沉;保证钻机就位的准确性,调整好钻机的垂直度,必要时安装自动矫正装置,避免钻头处于偏斜状态就开始施工作业;在选择自重大、功率大、钻头强度高的钻机应对有不均匀土层的施工,在不均匀土层、硬土层、孤石情况下施工时,要控制钻机速度,宜采取低档低速,上下来回反复钻打;避免在桩基钻孔施工过程中,周围土方施工强烈震动、土体不均匀侧压力造成的钻孔孔壁坍塌;如桩位偏差太大难以纠正时,应及时连续设计人员进行复核,必要时采取补桩方法满足设计要求。 4.3 孔底沉渣过厚处理方法 孔底沉渣过厚的处理方法有:按施工工艺要求进行二次

10、清孔,钻头伸入孔底低速空转,清孔持续时间一般维持在半小时以上;采用合格比重、粘度的泥浆进行置换清孔;投放钢筋笼时,注意钢筋笼低速垂直平稳下放,过程中注意观察是否倾斜,防止碰擦孔壁造成孔壁泥浆脱落形成沉渣;钢筋笼投放就位后,加强孔底沉渣的检查,符合要求后方可进行下一道工序的施工;混凝土浇筑时,导管插入到孔底保持约 300mm 的距离,确保有足够的混凝土下落置换孔底泥浆,导管始终保持埋入混凝土浇筑面 1m 以上,充分清除孔底泥浆、沉渣等。 4.4 断桩的处理方法 断桩的处理方法有:保证对钻孔成孔沉渣的二次清理工作,孔底沉渣厚度满足施工规范要求;浇筑混凝土前提前实测成孔孔径并计划好浇筑量,避免出现供

11、料不足现象;混凝土的施工配合比设计要合理,和易性良好,塌落度满足施工需要;浇筑过程中,始终保持导管位于浇筑面1m 以上,混凝土必须从导管内下料,并快速连续浇灌,中间不得长时间中断;注意施工用水用电的供应,避免停水停电;确保导管密封性能良好,导管向上缓慢拔起的高度应视混凝土浇筑面的高度而定,避免拔起高度过高、过快导致导管高出混凝土浇筑面。采用导管法浇筑灌注桩混凝土施工步骤如下图所示: 图 4.4 采用导管法浇筑钻孔灌注桩(水下混凝土)方法步骤示意图 五、结束语 总之,钻孔灌注桩的施工过程质量控制直接影响到成桩的质量,关乎建筑基础的使用安全。在施工前,应认真编制针对性强淡淡的施工技术方案指导现场施

12、工,并分析在施工过程中可能发生的影响施工质量的各种因素,提出具体的预防处理方法,提前对施工人员做好安全技术交底工作,增强施工人员的质量意识,提高责任心。施工时,施工人员应严格按照施工规范要求及施工技术方案施工,规范操作,避免发生施工质量问题,同时需要加强施工过程的质量控制与检查工作,如发现问题,应及时采取合理有效措施进行处理,保证施工质量。 六、参考文献 1 蔡锦源.钻孔灌注桩施工的质量缺陷与措施.西部探矿工程,2004.16(5).15-16,18 2 孙庆丰.钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨.交通科技,2003(6).24-25 3 李彦杰.影响钻孔灌注桩质量因素的探讨.土工基础,1999.13(1).33-36 4 朱世宏.钻孔灌注桩断桩事故及其处理.土工基础,2003.17(2).47-48 5何敏. 钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法J. 福建建材,2008,02:84-85.

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