浅谈钻孔灌注桩的若干问题

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jeffery2010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:桩基是地下工程,成桩的质量与施工过程中的管理有着十分密切的关系,因此要求每个现场的施工管理人员必须具有良好的技术水平和认真负责的工作态度。本人结合实际工程实例,就钻孔灌注桩施工过程进行了阐述,并对施工过程中的质量控制提出了看法与相应措施,仅供参考。
  关键词:灌注桩施工措施
  中图分类号: U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:
  引言
  在桩基工程施工中比较常见的质量问题,如桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋保护层厚度不足、断桩等。这些不同程度的质量缺陷,不仅使成桩难以满足设计的要求与施工验收规范的规定,而且补救困难。因此,必须加强钻孔灌注桩施工过程中的质量控制,以提高成桩的质量,保证桩的可靠性。
  1 桩位偏差的控制
  桩位偏差是实际成桩位置偏离设计位置的差值。根据《地基与基础工程施工及验收规范》规定,桩位的允许偏差范围是1/6~1/4桩径,对于大直径钻孔灌注桩而言,虽然规范规定的允许偏差范围比较大,但是在桩基工程施工中仍然出现过一定数量的桩超出了允许偏差范围。例如,某大厦桩基工程共有108根桩径为140cm的冲孔灌注桩,有9根桩的桩位超出允许偏差范围,这其中有3根桩的桩位偏差值分别高达110cm、56cm、54cm;某车间桩基工程有98根桩径为100 cm的灌注桩,属于单桩单柱基础,有7根桩的桩位超出了允许偏差范围,其中偏差最大的为32cm。
  由于上部结构作用在基础上的荷载位置是不能变动的,在桩位产生偏差后,桩的实际受力状态就发生了变化,要想达到设计的受力状态是非常困难的,即便是采取补桩或者加大基础的地梁承台等补救措施,也往往难以达到设计的承载要求,从而造成桩的可靠性降低,工程造价增加,工期被延长等不良后果。
  在桩基工程施工中,导致桩位产生偏差的原因归纳起来主要有以下几点:桩位的测量放线有误差,护筒埋设时产生的偏差;钻机在钻孔时对位不准,在空孔段由于孔斜造成的偏差;钢筋笼下设过程中产生的偏差等。因此,只有将上述各个环节的偏差控制在最小的范围内,才能保证成桩位置的准确性。
  1.1 测量放线
  在桩位的测量放线过程中,必须把各个桩位的测量误差控制在5mm之内,一旦确定桩位,即可用长约30cm的木桩打人地下,木桩头比地面稍低,在木桩头上敲入铁钉,以铁钉头作为桩位的标记,并且在木桩周边做好固定和保护。
  1.2 护简埋设
  因为护筒的主要作用是保持孔口的稳定及桩的定位,所以在护筒埋设时,既要做到牢固可靠又要保证护筒设置于准确的位置上,护筒的埋设方法有挖坑法,锤击打入法以及挖坑与锤击打入相结合的方法。如果采用挖坑法埋设护筒,周边回填土在钻孔过程中就容易出现孔口坍塌的现象,对孔口稳定而言,采用锤击打人法比较合适,但是当护筒较大时采用锤击打入法又较为困难,为此,大直径钻孔灌注桩的护筒最好采用挖坑与锤击打入相结合的方法进行埋设。
  
  
  图l 护筒埋设校核示意图
  为了保证钻机对中,护筒埋设完毕后,应把桩的中心点反引至护筒上,并且在护筒的上口分别做出4个标记A、B、C、D,并且量出标记至桩中心点0的距离0A、0B、0C、0D,如图l所示,以此作为施工过程中检查,校核钻孔的中心与下设钢筋笼的依据,该项工作对于控制桩位的偏差是至关重要的。
  1.3 钻机对位
  在钻机对位时,先将钻机的底座调整为水平,把钻塔调整为垂直,然后根据护筒埋设之后重新确定的桩中心来检查钻头中心是否与其重合,如果偏差过大,则应调整钻机的位置,以保证偏差小于2cm。
  1.4 空孔偏差的控制
  有些工程项目由于上部建筑物的基础埋深比较大,从桩头至施工操作平台有一段距离,即空孔。在钻进过程中,钻孔如果发生倾斜,就会导致在施工平台对位时的钻孔中心与桩顶处的钻孔中心产生偏差,为此,在钻孔过程中,要经常检查钻机的水平度与垂直度,如有发现异常应及时进行调整,在空孔段钻进时应控制钻头的下放速度,而且钻压不宜过大,必须将空孔段的孔斜率控制在0.2%~0.4%以内,从而避免由于孔斜而造成的桩位偏差过大。
  1.5 钢筋笼下设时的位置偏差与砼保护层的控制
  在钢筋笼下设过程中,由于笼子的导向,对中,定位等工序的管理不到位,导致钢筋笼的中心偏离了钻孔中心,这样不仅会造成钢筋笼的砼保护层厚度不足,而且使桩身的整体位置产生了偏移,致使桩身与上部承台连接困难,由于砼保护层厚度过小就会使钢筋表面产生锈蚀,从而降低部分主筋的作用,并且使桩的受力状态发生改变,因此,为了保证钢筋笼位置的准确性,在钢筋笼下设过程中应采取以下措施。
  (1)钢筋笼的制作必须严格按照设计图纸的要求进行,钢筋的焊接必须牢固可靠,钢筋笼的成形必须要圆而直,在吊装,运输和下设过程中应采取必要的措施,防止钢筋笼变形。
  (2)为了保证钢筋笼的中心与钻孔的中心重合以及钢筋的砼保护层厚度满足要求,应沿着钢筋笼纵向,每间隔2~3m设置1组保护层垫块(板)。其厚度R(h)比保护层的设计厚度大1~2m,每组数量以5~6块为宜,在钢筋笼的上部应增设保护层垫块。板的组数与个数,尤其是当桩头埋入地下较深的情况下,这一点更加重要。而对于软土层的地面则应采用保护层垫板。
  (3)当钢筋笼下设时,在钢筋笼的下端吊入护筒之后,应根据桩位中心在护筒上的标记与所记录的数值,调整钢筋笼的位置,使其中心与桩中心保持一致,然后才可徐徐放下,当钢筋笼的上端下沉至护筒口时,应再一次检查钢筋笼的位置,在其下沉至设计高程后应采取固定的措施。
  2 孔底沉渣的控制
  孔底沉渣是孔底残留钻渣与沉淀物的总称,对端承桩而言,沉渣量的多少直接影响到桩的承载力,而且在砼浇注过程中,沉渣容易裹入砼内,从而影响桩的质量,大大降低桩的可靠性,孔底沉渣过厚是桩基工程中的一大通病,如某大厦的钻孔灌注桩,有2根桩的抽芯检查结果表明,其沉渣厚度分别为25cm、32cm,某厂房的冲孔桩,有2根桩抽芯检查的沉渣厚度为16cm、18cm,有些桩基工程的孔底沉渣厚度甚至达到60~70cm。从一些工程实例表明,只要加强以下施工环节的质量控制,孔底沉渣完全可以控制在(规范)允许的范围内。
  2.1 残留钻渣的清理
  钻孔结束之后,应立即进行清孔作业。对于采用冲击成孔的灌注桩,通常采用抽砂筒清孔,通过抽砂简上下移动及筒底阀门的开闭,将钻渣装入抽砂筒内,以达到清孔的目的。如果钻渣沉积于孔底,并非处于悬浮状态,那么,钻渣就较难装入抽砂筒内,清理难以达到令人满意的效果。在这种情况下,当孔底泥浆的比重较大时,可将钻头放到孔底,采用吊打的方法(严禁钻孔超深),使钻渣与泥浆掺合,处于悬浮状态,然后开始用抽砂简抽渣,这种作业方法可重复进行数次,直至将全部残留的钻渣清理干净为止。如果孔底的泥浆比重较小,难以使孔底钻渣悬浮时,可向孔内投少量整袋的水泥或石灰粉,再放下钻头进行吊打,以改善孔底的泥浆性能,使钻渣能处于悬浮状态,然后用抽砂筒把钻渣抽出孔外。
  采用回转钻进行大直径灌注桩施工时,通常采用反循环法,钻渣通过砂石浆泵,随同钻孔泥浆经过钻杆抽出孔外,由于砂石浆泵的抽吸力较大,钻渣能夠及时地排出孔外,打钻结束之后,只要把钻头提到距离孔底5~10cm处,保持钻头的空转,把钻渣搅至吸浆口,以避免在局部位置形成钻渣堆积,在3~5m内即可将孔底残留的钻渣清理干净。
  2.2 孔底泥浆重量的控制
  为了保证孔底沉渣在砼开浇之前能够满足《规范》的要求,在钻孔结束之后,不仅要做好清孔,还要做好换浆,将孔内含砂量大,泥浆性能差,容易在孔底产生沉淀物的泥浆,换成性能好,可以保证在换浆完毕后至砼开浇这段时间内,在孔底不会产生或比较少产生沉淀物的泥浆,从而保证清孔后有良好的孔底状态。如果换浆后至砼开浇的时间较长,泥浆的各个性能指标应要求高一些。泥浆的比重应根据地下水位的高低以及地层稳定状况而定,如果地下水位较高,地层容易坍塌,泥浆的比重可大一些,但不宜过大,否则,将会造成砼浇筑时顶托困难,以至于影响桩身砼的质量。
  2.3 清孔换浆后至砼开浇时间的控制
  换浆合格后应尽快进行钻杆拆卸、钻机移位、终孔验收、钢筋笼和导管下设等工作,力求在最短的时间内开浇砼,以避免孔内泥浆放置时间过长,在孔底产生过多的沉淀物。在正常情况下,换浆完毕至砼开浇的时间须要3~4h。如果由于某些原因造成时间过长,孔底的沉淀物过多,就必须再进行一次清孔,而此时因为钻机已移位,孔内又有钢筋笼与导管,所以不能采用原先的清孔方法,可采用空气升液法,即在导管内插入一根风管,向导管内注入压缩空气,在导管内形成负压将孔底的沉渣及孔内泥浆一起经过导管排出孔外。
  3 终孔验收的注意事项
  钻孔完毕后必须进行终孑L验收,根据钻杆或钢丝绳的总长度与上部剩余长度检查终孔深度。待清孔與换浆完成之后,必须对孔径沉渣厚度及泥浆性能进行检查验收。孔径检查用一个直径比设计桩径小5cm的钢筋圆圈,用测绳系着对准孔中心徐徐放入孔内,圆圈能顺利下到孔底,说明孔径符合设计要求,否则,应进行扩孔。孔底沉渣厚度的测定,用测绳系着铁制测饼直径为120mm,厚度为30mm检测孔深,测饼测得的孔深与终孔深度的差值即为沉渣厚度。泥浆性能的检查取出距离孔底约50cm处的泥浆,用泥浆比重秤测定泥浆的比重,用漏斗粘度计测定泥浆的粘度,用含砂量计测定泥浆的含砂量。各个检测项目都必须符合设计要求与《规范》规定后,方可进行下一道工序施工,即砼浇筑。
  4 砼浇筑的注意事项
  砼浇筑是桩基工程中的最后一道工序,如果现场管理不到位,将会导致桩身砼的离析、裹泥、断桩等质量事故的发生,这在以往的工程中不乏其例。在大多数情况下,桩身砼的浇灌均采用导管法。桩身砼的质量主要取决于以下各个环节,只要在施工过程中加强这些环节的管理与控制,就能够保证桩身砼的质量。
  4.1 入仓砼的质量
  水下砼除符合设计要求的强度外,还必须具备良好的和易性,使砼在桩孔内易于流动扩散,形成砼密实的桩身。严禁过稠的砼或离析的砼入仓,以免造成砼浇筑的质量事故。如果采用现场拌制砼,配合比的精确度就完全靠人为控制。因此,在孔口必须检查砼的坍落度与扩散度,以保证搅拌质量合格的砼入仓。
  4.2 开浇
  终孔验收完毕之后,应根据实际验收的终孔深度配置导管,并且记录下每节管子的长度及顺序。为了防止在开浇时砼与管内的泥浆混合,在导管内应设置隔水塞,使砼与泥浆分隔开来,在料斗的下口安装一个盖子,砼开浇时先往料斗里充满料,在拔掉盖子的同时,连续向料斗里卸料,入管的砼在自重的作用下,推动着隔水塞,将泥浆从导管下口排出,导管下口与孔底的距离应以20-~30cm为宜,不得过大,避免初出导管的砼与孔内泥浆混合,造成混浆砼,开浇后必须连续浇筑,不得中断,以免由于导管下口未被埋入砼内造成反泥浆现象导致砼开浇的失败。
  4.3 砼浇筑过程中的导管埋深控制
  为了保证桩身的砼质量能够符合要求,在砼浇筑过程中,一定要严格控制导管埋人砼的深度,导管的埋深应以1~6m为宜,埋深过大则会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题,以至于影响桩的质量,其主要质量问题分析如下:
  (1)由于导管埋深过大,出管后的砼受到上部已浇砼的压力是比较大的,而砼水平方向流动扩散的力减小,造成桩身外围的砼出现骨料离析与空洞,某些工程的桩在开挖后发现,其骨料离析与空洞处的砼强度极小,有的厚度达8cm从而减小了桩的有效直径。
  (2)当导管埋深较大,钢筋笼的纵筋较密且较粗时,砼上升面将有可能出现距导管处近的砼面高,距导管处远的砼面低,钢筋笼外侧的砼,不是由出管后的砼先产生水平扩散,然后全断面向上顶托所形成,而是出管后的砼在导管周边一定范围内先向上顶托,然后到了顶部再水平扩散,由于扩散力较小,在主筋外侧,将出现砼绕过主筋汇合的死角区,一部分泥浆与混有泥浆的水泥砂浆填充至死角区内,造成钢筋握裹力不良,且在桩周边出现带状的骨料离析与空洞,例如:某桩基工程,桩径为170cm,主筋直径为32mm,主筋间距为15cm钢筋净保护层的厚度为7.5cm最大的导管埋深达12m,开挖后主筋外侧有明显的死角区。而且砼在水平扩散过程中绕过主筋汇合的泥线面与带状的骨料离析砼清晰可见。
  (3)当导管埋深过大,在上部又有流动较差的砼时,由于出管后的砼上升时的阻力大,砼将沿着阻力较小的导管周围向上流动,反压在原砼面之上。使部分混有泥浆的砼包裹于桩身内,造成桩的质量降低。
  为了保证导管的埋深能控制在允许范围内,应经常采用测锤检测砼面的上升高度,需要拆卸导管时,砼面的高度一定要准确测定,砼面的高度确定后,测算出导管埋人砼内的深度,根据导管的埋深与配管记录,在满足最小埋深≮1.O m的前提下,确定拆卸导管的节数,填好导管拆卸记录表,以保证桩的连续性,避免将导管的下口拔出砼外,造成断桩事故,这一点在拆卸导管时尤为重要。
  在砼浇筑过程中,只要严格控制入仓砼的质量,做好导管的配管与检查,按要求做好砼的开浇工作,掌握好导管的埋深,按程序及时起拔导管,就完全可以杜绝桩身砼离析、裹泥与断桩等事故的发生,从而保证桩的质量
  5 结束语
  针对钻孔灌注桩基础施工易出现的质量问题,只要在施工过程中采取上述质量控制措施并且加强现场的管理,就能避免质量问题的发生,或者将其控制在最小范围。
其他文献
移动核心网的不断演进带来了很多边界问题,为了保障移动核心网的安全,以及可配置性和可管理性,需要引入会话边界控制器(SBC:Session Border Controller)。SBC作为移动核心网边界的
摘要:施工企业只有不断提高项目成本管理水平,降低工程成本, 挖潜增效,才能在低价中标工程中赢得生存和发展的空间,达到成本领先战略目标。本文探讨了公路工程项目施工成本管理。  关键词:公路工程;项目;施工;成本管理  中图分类号:X734文献标识码: A 文章编号:  近几年来,随着公路建设的高速发展,全国大部分省、市的主要公路干线框架构筑已基本完成,公路建设市场已相对疲软,加上公路建设市场的高度开
期刊
随着导弹技术的发展和红外技术的进步,红外成像制导技术越来越受到人们的重视,其中红外弱小目标的检测与跟踪技术是红外成像系统中的核心技术之一,成为一个研究的热点。目前,针对
【摘 要】我们所说的园林,就是指以特定的地形条件作为依托,以工程技术以及艺术手段作为其理论的基础,通过种植花草树木、建设布置园路以及建筑等方法,从而创造出一个供人们生活憩息的优美环境。我们知道,园林的绿化对于提高城市居民的居住环境有着巨大的意义。在本文中,文章首先分析了当前园林绿化中出现的一些问题,然后根据实际问题,提出了相应的养护管理措施。  【关键词】城市 园林 绿化 问题 养护 措施  中图
期刊
摘要:水泥安定性关系到混凝土结构的安全性,是水泥在工程应用时的必测项目。文章分析了影响水泥安定性的因素及其机理,以及水泥安定性对混凝土构件的影响。  关键词水泥安定性试饼法雷氏法混凝土内应力  中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:  引言水泥的安定性是水泥质量指标中最重要的指标之一。水泥在凝结硬化后,因为内部化学反应产生局部膨胀,而导致水泥石结构的破坏,就是所谓体积安定性不良。  水
期刊
中图分类号:TU57+3文献标识码: A 文章编号:  在芜湖卷烟厂技改项目制丝工房及综合库工程建设中,采用了多项新材料,新工艺,为建设成绿色工房提供了技术准备。现就其中的一项---热塑性聚烯烃(TPO)卷材的施工工艺及产品性能作简要介绍。  热塑性聚烯烃(TPO)卷材,上世纪80年代进入美国汽车市场,90年代初期应用于屋面工程。具有独特的低温柔性、耐老化,且物理性能稳定、环保和易焊接,因此在美国
期刊
【摘要】: 随着当代城市建设的不断发展,城市的生态环境得到不断改善,人们群众对家居室内的环境也有了更高要求, 如何探求室内设计与装修的可持续发展成为了室内设计者面临的重大课题。本文通过具体的讨论施工项目,以寻求室内设计与装修可持续发展道路。  【关键词】: 室内设计与装修;风格;可持续发展  中图分类号:TU238+.2文献标识码: A 文章编号:  一.引言  随着城市经济的蓬勃发展,追求生活的
期刊
TD-SCDMA作为第三代移动通信国际标准的三大主流标准之一,是移动通信诞生以来中国首个拥有自主知识产权的标准。它得到了国内外众多通信巨头的大力支持,目前在中国已建立起完整
摘要:随着我国经济的不断发展,政府以及人民对于交通环境有了更高的要求,因此,地铁、高铁、快轨等公用交通设施大量的开工建设,在地铁的建设中,盾构法起到了至关重要的作用。因此笔者根据个人多年来相关行业的工作经验,并结合我国地铁施工中采用盾构法实际情况,先对盾构法的发展历史进行描述,然后对其工作原理进行描述,继而对其主要的优缺点进行论述,最后展望一下盾构施工的新技术,希望可以起到抛砖引玉的作用,在推动我
期刊
多载波调制能够有效地对抗多径传播,使得受到干扰的信号能够被可靠接收。正交频分复用(OFDM)是一种高效的多载波调制技术,通过将实际信道划分为若干子信道,可以根据各个子信道的