1、港口工程钻孔灌注桩施工质量控制要点与通病防治措施摘要:对混凝土钻孔灌注桩施工过程容易出现的质量问题进行分析,并总结出相应的对策及防治措施,有利于保证工程质量,控制好工程进度和造价,减少质量事故。本文探讨了港口工程钻孔灌注桩施工质量控制要点与通病防治措施。 关键词:港口工程;钻孔灌注桩;施工;质量通病;防治措施 中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号: 钻孔灌注桩具有适应性强、抗震性能强、所需设备简单、操作方便、施工安全等特点;而且钻孔灌注桩可将所有上部结构传来的动载和静载均匀地传递至深层稳定的土层中,从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降,故钻孔灌注桩在港口工程中广泛采用。但是,由于钻
2、孔灌注桩施工工艺环节多,一环不慎,便会有质量事故发生,需要施工人员具有认真的工作态度、良好的技术水平和丰富的临场处理能力。故对钻孔灌注桩的质量控制很重要。 一、钻孔灌注桩的质量控制要点 1、对质量控制应注重预防为主,即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施,并责任别人。 2、严把队伍进场关。一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿的现象在建筑市场上仍然存在。只有从严把关,使一流人才、先进的工艺、过硬的设备进场,就为优良工程打下坚实的物质基础。 3、严把检测关。港口工程钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段,我们的做法是:(1)对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人
3、进行资格审查;(2)逐根桩进行超声波法检测;(3)对处理后的缺陷桩做二次声测,若声测仍有缺陷,则该桩再辅以承载试验(大应变) ,以确保成桩质量及工程的安全性。 二、港口工程钻孔灌注桩施工质量通病防治措施 1、 钻孔位置偏差过大以及防治方法 (1)形成原因 地面软弱或软硬不均匀;钻孔过程中遇到地下障碍物产生孔位偏差;水上施工平台稳定性差或高低不平;钻机安装就位稳定性差,作业时钻机不稳或钻杆弯曲;遇斜状变化分布土层或土层中夹有大的孤石或其它硬物等。 (2)防治方法 基于以上原因,提出如下建议:假如遇到施工地质不均匀的情况,则要优先选用具有较大的钻杆刚度以及自身重量的钻机,在具体施工时或者在施工过程
4、中遇到石头时,则应当换慢档低转速前进;为了有效击碎块石并将其及时抓出,应该选用冲抓钻级;陆上的轨道枕木的放置要均匀平整,水上的施工平台应该有稳定的排架,并且确保涨潮时的高潮位不影响施工平台的顶面标高;为了有效避免钻孔时出现斜孔的现象,应该加装导正设备,假若遇到钻孔出现偏斜的情况,则要将钻头提起,利用上下反复扫孔的方式将硬土削除,如果以上方法仍然无法纠偏,则要在钻孔内部重新装填粘性土,高于偏孔位置 50cm 以上即可,然后重新进行钻孔。 2、缩颈 (1)原因:塑性土膨胀。 (2)防治措施:采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,
5、亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻时或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。 3、 孔底沉渣厚度过大 (1)造成原因: 清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或混凝土注入量不足而难以将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落孔底; 清孔后待灌时间过长,致使泥浆沉积。 (2)防治方法:成孔后,钻头提高孔底 100200mm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不小于 30 分钟;采用性能较好的优质泥浆,控制泥浆的比重和粘度; 吊放钢筋笼时,钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁;钢筋笼对接可采用钢筋冷压接头工艺加快对接速度,减
6、少空孔时间,从而减少沉渣; 钢筋笼就位后,检查沉渣量,如果沉渣量超过规范要求,则利用导管进行二次清孔,直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求;开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离以 3040 mm为宜;混凝土的储备量要足够,使导管一次埋入混凝土面以 1.0m 以上,利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。 4、 卡管 (1)原因:初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。 (2)防治措施:使用的隔水栓直径与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺
7、利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为 1822cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的 1/4,且应小于 40mm,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为 0.6 1.0Mpa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管, 避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。 5、 钢筋笼上浮 (1)原因:钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流
8、动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大,钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管, 导管底端距离钢筋笼仅有 1m 左右时,由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇筑时间较长,已接近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部心上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。 (2)防治措施:钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在 1.52.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注
9、的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端 23m 时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在 2 4m,不宜大于 5m 和小于 1m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼小浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。 6、 断桩 (1)原因:由于导管底端距孔底过远,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体;由于在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面
10、,或因停电、待料等原因造成夹渣。出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象;浇注混凝土时,没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬,个别孔段出现疏松、空洞的现象。 (2)防治措施:成孔后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求
11、。在地下水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入, 要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管见外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。结束语港口工程钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土操作过程中经常出现的施工质量问题, 保质、保量地完成桩基施工任务。
12、 总之,为了保证钻孔灌注桩的成孔和成桩质量,必须严格按施工设计要求运作,加强各环节的质量管理,对其易发的质量事故,进行有效的预防,才能避免或减少钻孔灌注桩质量缺陷的发生,以利于工程的顺利进展。 参考文献: 1 张军港口工程灌注事故的预防措施J:中国新技术新产品,2010(17) 2 吕益权水下浇注混凝土灌注桩灌注事故的预防及处理J:新世纪论丛,2006(02) 3 吕益权水下浇筑混凝土灌注桩灌注事故预防及处理J:山西建筑,2006(18) 4 郭应帅,刘永生 浅谈桥梁钻孔灌注桩断桩处置及预防措施J:科技致富向导, 2011(20) 5 张海峰 桥梁灌注桩施工事故预防及处理J:今日科苑, 2009(06) 6 骆世斌 桥梁桩基础水下混凝土的灌注及质量事故的预防与处理J:甘肃科技, 2008(10)