钻孔灌注桩断桩的原因与防治探讨(精选5篇)
钻孔灌注桩断桩的原因与防治探讨 篇1
运用高压注浆法处理灌注桩断桩的建筑工程论文
摘要:钻孔灌注桩施工过程中受多种不利因素的影响,常会出现断桩情况。文章结合某桩基工程遇到的实际问题,简述了高压注浆法快速处理灌注桩断桩工艺。
关键词:高压注浆法;钻孔灌注桩;断桩
钻孔灌注桩,是当前各类高层建筑的首选桩基础,其施工工艺比较成熟,单桩承载力大。在实际施工过程中,因地质情况的不均与、现场施工管理不善、现场施工标准控制不严等方面的原因导致夹泥、断桩情况常有发生。如何快速有效的处理断桩问题,是我们桩基施工单位需要解决的一个重要课题。文章通过对某桩基工程中钻孔灌注桩断桩的实例处理,简单介绍了采用高压注浆法处理断桩的施工工艺,以期为在今后施工中处理类似情况提供借鉴。
1工程概况
某桩基工程项目总用地面积81574m2,总建筑面积313099m2,场地西部为4幢高8-9层的住宅楼,中东部为1幢集商场、酒店、办公于一体的综合性建筑,其中办公楼高16层,酒店高5-23层,商场高4-5层,下设2层地下室。采用钻孔灌注桩基础,钻孔灌注桩桩径700-1000mm,孔深72米,有效桩长约60米,共752根,砼强度等级为C30。
2断桩实例
基坑开挖验收时经当地质监站下属检测中心检测发现CK3桩低应变信号不正常,曲线显示桩身有严重缺陷,见下图1。
从曲线图可以看出,该桩明显断桩,信号无法往下传递,经武汉岩海专用分析软件分析显示桩顶标高以下9米左右严重夹泥,属于断桩现象。
3断桩原因分析
3.1混凝土供应环节。在灌浆过程中,如果等待混凝土时间过长,再次浇筑混凝土时孔内泥浆沉淀,混凝土断面处的泥浆比重接近甚至大于混凝土的比重而出现夹泥形成的。
3.2灌浆环节。导管的埋深太大或太小,埋深太大容易导致砼凝住导管,埋深太浅容易冲翻孔内砼顶面而将沉渣泥浆卷入,造成夹泥至断桩,也容易发生导管拔空的事故。
混凝土堵管或导管漏水严重,拔出导管处理故障后,二次灌浆未将已灌注的混凝土清除干净,就恢复灌注也会形成断桩。导管接口渗漏,使泥浆进入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩。
3.3塌孔。局部塌孔而造成断桩,出现在流塑状淤泥、流砂、砂砾、贝壳含量集中的高液限土层中。在灌注过程中出现塌孔有可能直接造成灌注中断而断桩。有时候灌注时没有发现塌孔,而在测桩时发现桩径不完整性断桩。
项目部查阅了施工记录以及地质勘察报告,经项目组员分析认为造成CK3桩断桩的原因应是地层中流塑状淤泥且贝壳含量较集中导致局部塌孔而引起的。
4选择断桩处理方案
根据本工程CK3桩的实际情况,因其断裂位置处于桩顶标高5m以下且桩位处于第二道支撑下方,故常规的接桩法和补桩法未予考虑,而是直接考虑采用高压注浆法进行桩身加固。
高压注浆法是根据桩径大小用潜孔锤在桩身断面上钻1-2个直径100mm注浆孔,钻至断桩处以下100cm,埋设注浆管,对断桩处进行高压注浆,以置换出断桩部位的泥浆及沉渣等,并用特制的水泥浆液进行固化。
5高压注浆法处理断桩的施工工艺
5.1成孔。本工程采用KQD100型电动潜孔钻机成孔,该钻机是将电能和压缩空气转换成机械能来破碎混凝土的一种机械。该机钻孔直径在80-100mm,经济钻孔深度25米。潜孔锤就位后调整好潜孔锤的垂直度,开机在桩身上钻出1个直径100mm的孔,孔深需达到断桩位置以下1米左右。
5.2洗孔。在成孔过程中,质量较好的混凝土在潜孔钻的冲击下变成粉末被高压空气冲出孔外,钻进至断桩处因混凝土不完整,含泥量较大,故返上来不是粉末,而是湿润的细颗粒。此时暂停钻进,加大空气压力并保持钻头水平旋转,利用高压空气切割并上返胶结不良的混凝土从而达到洗孔的目的`。
5.3放置注浆管。注浆管选用32mm的焊接钢管,一只孔内放置两根注浆管,一根到达孔底,另一根只需2m左右,用堵漏王封闭桩顶区域注浆管与孔壁之间的缝隙,防止注浆时浆液外漏。
5.4配制浆液。水泥浆液采用较桩身混凝土高一标号的硅酸盐水泥与清水拌制而成,水灰比0.45。同时掺入15%的环氧树脂及相应的固化剂。
5.5高压注浆。
5.5.1注浆泵。选用BW250/10型高压注浆泵,该泵切割能力强,处理沉渣、夹泥效果较好。
5.5.2注浆软管。必须用同直径的高压PVC软管作为注浆管。
5.5.3贮浆设备。约1m3储浆桶,储浆罐设搅拌器,用来防止浆液沉淀。
5.5.4一次注浆。开动注浆泵,注入水灰比为0.45的含有环氧树脂的水泥浆。待水泥浆从出浆口流出后,关闭注浆泵,用堵头将出浆口封闭,然后再次开动注浆泵,为使浆液得到充分扩散,应压一阵、停一阵,当浓浆从桩身周围以及桩体上部冒出时,停止压浆,并用堵漏王堵实压浆口。
5.5.5二次注浆。一次注浆完成2小时后再次注入含有环氧树脂的水泥浆,并增大灌浆压力至5Mpa,关闭进浆闸,稳压闷浆30min。
5.5.6注浆终止条件,主要有以下两点。桩周地面冒浆,间歇2小时后再次补注。
泵压力明显增大时应停注0.5~1小时,最后关闭进浆阀,稳压闷浆30min,压浆工作即可结束。
6运行效果检查
根据方案,CK3桩采用高压注浆法加固桩身,共注入含有环氧树脂的混合水泥浆2800公斤,三天后检测结果表明断桩部位处理效果良好,如图2。
注浆后低应变检测曲线:上部信号反射良好,仅显示10米左右轻微缩径,经质检站下属检测中心判定为II类桩。
7结语
通过实践证明,高压注浆法处理断桩施工具有:施工工艺简单、施工速度快、施工安全性高可操作性强、无需大型施工机械设备、处理效果好等特点。采用高压注浆法处理断桩施工既能满足桩基工程质量要求,又能节约成本,而且效果显著。
钻孔灌注桩断桩的原因与防治探讨 篇2
但是由于钻孔灌注桩的施工设备、供电等受多种因素影响, 处理不好容易引起断桩, 因此对断桩的预防是钻孔灌注桩施工中的一个重要问题, 本文针对这一问题, 从发生断桩的现象、断桩的原因及如何预防断桩、发生断桩后如何处理等几方面进行探讨。
1 常见的断桩形式
从目前情况看, 常见的断桩形式一般有以四种:
1.1 混凝土桩体与基岩之间被不凝固。
由于导管下孔距孔底过远或混凝土被冲洗液稀释, 使水灰比增大, 造成混凝土不凝固而出现断桩现象。
1.2 桩身中段出现混凝土不凝体。
受地下水活动的影响或导管密封不良, 冲洗液浸入使局部混凝土水灰比增大, 也能产生断桩现象。
1.3 桩身中岩渣沉积成层, 将混凝土桩上下分开。
在浇注混凝土时, 导管提升过多, 露出了混凝土面, 或因停电、待料等原因造成夹渣, 这些问题也是产生断桩现象的重要原因。
1.4 桩身出现空洞体。
原因是未采用“回顶”法灌注, 而是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土, 产生离析, 造成凝固后不密实, 个别区段产生疏松、空洞现象。
2 产生断桩的原因分析
断桩作为产生严重质量事故的重要原因。对于诱发断桩的因素, 我们必须在施工初期就彻底清除其隐患, 同时又必须准备相应的对策, 预防事故的发生, 一旦发生事故, 就要及时采取补救措施。分析起来, 断桩产生的原因有以下几个方面:
2.1 由于混凝土坍落度过小, 或由于石料粒径过大、导管直径较
小, 在灌注过程中堵塞导管, 且在混凝土初凝前无法疏通好, 不得不提起导管, 形成断桩。
2.2 由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析, 又没
有进行二次搅拌, 灌注时大量骨料卡在导管内, 不得不提出导管进行清理, 引起断桩。
2.3 由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻
结成块, 搅拌时没有将结块打开, 结块卡在导管内, 而在混凝土初凝前不能疏通好, 造成断桩。
2.4 混凝土灌注过程中发生坍孔, 无法清理, 或使用吸泥机清理不彻底, 使灌注中断造成断桩。
2.5 由于检测和计算错误, 导管长度不够使底口与孔底距离过大, 首批灌注的混凝土不能埋住导管底部, 从而形成断桩。
2.6 在提拔导管时, 盲目提拔, 将导管提拔过量, 使导管底口拔出混凝土面, 或使导管口处于泥浆层, 形成断桩。
2.7 在提拔导管时, 钢筋笼卡住导管, 在混凝土初凝前无法提起, 造成混凝土灌注中断, 形成断桩。
2.8 导管接口渗漏, 使泥浆进入导管, 在混凝土内形成夹层, 造成断桩。
3 处理断桩的几种方法
3.1 原位复桩
对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩, 采用彻底清理后, 在原位重新浇筑一根新桩, 做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高, 可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。
3.2 接桩
确定接桩方案, 首先对桩进行声测, 确定好混凝土的部位。其次, 根据设计提供的地质资料确定井点, 降水一开挖一20#素混凝土进行护壁, 护壁内用钢筋箍圈进行加固。第三, 挖至合格数处利用人工凿毛, 按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。
3.3 桩芯凿井法
这种方法说起来容易做起来难, 即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井, 深度至少超过缺陷部位, 然后封闭清洗泥沙, 放置钢筋笼, 用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。
3.4 补送结合法
当打入桩采用分节连接, 逐根沉人时, 差的接桩可能发生连接节点脱开的情况, 此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打, 使其下沉, 把松开的接头再顶紧, 使之具有一定的竖向承载力。其次, 适当补些全长完整的桩, 一方面补足整个基础竖向承载力的不足, 另一方面补打的整桩可承受荷载。
3.5 纠偏法
桩身倾斜, 但未断裂, 且桩长较短, 或因基坑开挖造成桩身倾斜, 而未断裂可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
3.6 扩大承台法
由于以下三种原因, 原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求, 而需要扩大桩基承台的面积。
3.6.1 桩位偏差大, 原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求, 可用扩大承台法处理。
3.6.2 考虑桩土共同作用, 当单桩承载力达不到设计要求, 需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。
3.6.3 桩基质量不均匀, 防止独立承台出现不均匀沉降, 或为提
高抗震能力, 可采用把独立的桩基承台连成整块, 提高基础整体性, 或设抗震地梁。
4 可采取的预防措施
4.1 成孔方面
桩孔成孔后, 必须认真清孔。一般是采用冲洗液冲孔, 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。
灌注混凝土前认真进行孔径测量, 准确算出全孔及首次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意到基岩中的孔径扩展情况, 避免首次灌注量不足。
4.2 材料方面
集料的最大粒径应不大于导管内径的1.6-1.8以及钢筋最小净距的1/4, 同时不大于40mm。在运输和灌注过程中, 混凝土不应有离析、泌水现象。
4.3 混凝土灌注方面
4.3.1 制作钢筋笼时, 为使焊口平顺, 最好采用对焊的方法。
若采用搭接焊法, 要保证接头不在钢筋笼内形成错台, 以防钢筋笼卡住导管。
4.3.2 根据桩径和石料的最大粒径确定导管的直径, 尽量采用大直径导管。
导管的连接式最好采用丝扣式避免使用法兰盘式, 如要使用法兰盘式要在法兰盘四周均匀布置斜向钢筋与导管焊接, 减少提管后还应该建立复核和检验制度, 尤其要记好每节导管的长度。
4.3.3 若使用传统的运输车从拌合站运送混凝土, 为保证首批
混凝土灌注后导管的埋置深度, 可在施工现场设置两条运输便道, 前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土, 连续灌注。
5 结语
实践表明, 混凝土灌注桩工程是一个系统工程, 我们只要在设计、施工工艺、材料选择能够充分考虑的各种因素的影响, 同时分工明确, 密切配合, 统一指挥快速、连续地施工, 还是完全可以避免钻孔灌注桩断桩的出现。
参考文献
[1]宋景.桥梁施工技术要点[J].建筑施工, 2010.9.[1]宋景.桥梁施工技术要点[J].建筑施工, 2010.9.
钻孔灌注桩断桩的原因与防治探讨 篇3
摘要通过对造成钻孔灌注桩断桩事故的多方原因进行分析,列出了施工前的预防措施,提出断桩的处理方法,给钻孔灌注桩施工方提供参考和指导。
关键词钻孔灌注桩;断桩事故;预防措施;处理方法
一、造成断桩的原因
1卡管
2提管升降次数过频
3混凝土灌注时间不当
二、消除断桩的预防措施
1水下混凝土的准备
(1)宜选用缓凝、高标号水泥,粗集料宜选用卵石。如采用碎石应当适当调大砂率,粗集料的最大粒径应结合计划选用的导管内径和其他指标确定,不宜大于40mm,细集料采用级配良好的中砂。
(2)为保证水下混凝土有良好的施工和易性,其塌落度应严格控制在18-22cm范围内。如果灌注水下混凝土工程量较大,可在混凝土中掺入缓凝剂,以防止先期灌注的混凝土初凝,堵塞导管。
(3)水泥、细集料、粗集料等材料要准备充足,以保证混凝土能连续灌注。
2施工前的其他准备工作
(1)在制作钢筋笼时,应尽量采用对焊,以保证焊口平顺。也可采用搭接焊,但在钢筋笼内侧不能形成错台,以避免卡住导管。
(2)备用方案要充分、全面落实,关键的机械设备要现场备用,如发电机、混凝土拌和机、运输车辆等。
(3)尽量提高混凝土灌注平台的相对高度,因为灌注后期,灌注深度小,导管内混凝土超压力较小,容易形成断桩。
3灌注过程中的注意事项
(1)在灌注过程中,要随时测量,控制导管的埋置深度在2~6m范围内。在提拔导管,尤其是拆除导管时,必须通过测绳等工具测量,认真计算后进行。一般情况下,一次只能拆除一节导管(2.5m),且认真记录,为拆除下一节保留数据。
(2)减少导管升降次数,尽量让导管内混凝土自动下灌。
(3)当导管被混凝土堵塞时,可采用上下升降、抖动导管法,让导管内混凝土下灌,但要注意不能把导管口拔出混凝土顶面或提升到首批混凝土范围内。
(4)当导管被钢筋笼卡住时,可设法转动导管,使导管与钢筋笼分离。
三、断桩的处理方法
1二次造孔法
(1)若断桩位置在10m以下,钢筋笼被混凝土埋置较浅,且通过调试能将钢筋笼提升,应迅速将其整体提出孔外,然后用冲击钻重新钻孔,清孔后再就位钢筋笼,重新灌注水下混凝土。
(2)若断桩位置距地表10m以下,且混凝土已终凝时,可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻,在原桩为进行冲击钻孔,直至钢筋笼底口以下1.0m,然后将钢筋笼整体或一根根地吊出孔外,接着再进行二次造孔至设计直径,清孔后重新就位钢筋笼,灌注水下混凝土。
2开挖法
若断桩位置距地表5/0m以内,且地质条件良好,桩位处为早地时,可采用开挖法接桩。当混凝土强度达到设计强度的80%以上时,开挖桩基周围土方至断桩位置,将混入泥浆、孔底沉渣的桩头混凝土凿除,直至密实混凝土层,将表面混凝土凿毛,将钢筋笼表面的泥浆刷干净后,复核桩位,支立钢模,分层浇筑、振捣混凝土,拆模后覆土养生。
3沉管法
若断桩位置距地表5.0m以下、10.0m以内时,或虽距地表5.0m以内,但地质条件不良,桩位在河道水域内时,可采用混凝土管沉管方法处理。将比桩径略大的混凝土管一节节接起来,直到沉到断桩位置以下0.5m,清除泥浆及掺杂泥浆、孔底沉渣的混凝土,露出良好的混凝土面并将其凿毛,将钢筋笼表面的泥浆洗刷干净后,以混凝土管为模板分层浇筑、振捣混凝土。
4高压注浆补强法
通过无破损检测,大致确定断桩位置和缺陷程度,再用地质钻机钻1~2个检查孔,取芯至断桩处以下2m位置,以更加详细分析缺陷情况、形成原因以及注浆补强的可行性,确定注浆补强方案。
5调整桩位法
若为中、小桥,桩基工程量不大,且断桩为施工的第一根桩基础时,也可报监理、设计单位同意后,通过调整中、小桥的桩位(中线不变)来进行解决。
进行钻孔灌注桩施工,重点是之前的准备工作、备用方案要充分,预防措施真正落实到位。关键程序是在灌注水下混凝土时,应分工明确、密切配合,做到迅速、连续地施工,一气呵成灌注高质量的水下砼。
为一个符合机械设备管理标准的应用程序。这里简述下我负责的程序设计方面。我用的编程语言是Powerseript。Pow-erseript是powerbuilder内置的功能强大的编程语言,用powerseript语言编写的程序通常称为脚本。脚本往往有powerbullder命令、函数和对应某一事件所要完成的处理过程的语句构成。它能使开发人员很容易得将简单或复杂的事物对象与应用项目配合。它有几百个函数用于操作对象、数字、文本和日期等信息,并且全面支持DDE和全文本FO。
首先,各部门汇总过来的数据库、程序,我利用Power-script的内置函数,做出各种对象和控制件,如打开窗口函数、关闭窗口函数、使按钮有效函数、检索数据函数、更新数据库函数等等。然后,将各函数定义来执行某种特定的处理,然后,外部函数可以在powerbullder内声明和访问,使得设备管理科下的各部门可以与服务器端进行通信,并将他们做出的数据库与之链接。
这样做的好处在于:我把精力主要放在程序开发上,各部门初级程序员主要把精力放在数据库构建上,而由于数据库内部的细节对用户是不可见的,所以各部门用户也无须关心每一个连接使用的数据库的特点和特性,各部门可以集中精力进行自己客户端的数据库开发,而后台数据库的连接工作则由我来完成,这样就能充分发挥每一个数据库的特长。
(1)通过使用ODBq开放式数据库连接;
(2)通过使用power builder与数据库连接的专用接口。
2武汉地下商业城信息管理系统的特点
(1)系统功能完善。既涵盖设备前期管理、档案管理、技术状态管理、维修管理等设备管理的方方面面,而且每个应用功能都由相对独立的模块来完成,系统维护简便。
(2)操作简单方便。采用标准的winndows图形界面,操作极其简便,操作者只要具备设备管理的相关知识即可适用本系统,无需掌握数据库管理系统的知识。
(3)打印灵活方便。打印输出时,既可以选择系统提供的固定表样,也可自行定义输出的栏目,满足不同目的的需要。
(4)数据使用方便。数据可做到一处输出,多处使用,以提高使用的方便性,同时减少差错率。
3武汉地下商业城设备管理信息系统的功能
(1)档案管理。设各档案包括设备卡片、设备台帐及设备动态管理中的移装、封存、报废等设备台帐。主要包括:设备档案、设备台帐、设备卡片。
(2)运行管理。设备运行管理由运行记录、故障管理、事故管理、保养管理等模块组成。主要完成设备的各种运行检测、动态管理、进行有序的保养,保证各种设备正常运行。
(3)维修管理。在本模块得到应大修、小修、中修、二保的设备信息,编制设备大修年度计划、季度维修计划、月份维修计划、以及单机维修计划、显示单机维修档案和对设备维修配件的管理。
结合本人实际工作发现,机械设备管理的理论必须和实践结合才能发挥巨大作用,并大胆引入了设备安全管理监理制的“概念”,并从安全、信息技术方面入手,研究了新技术新成果在设备管理当中的运用。
参考文献:
[1]巫世晶,贺小明,付尽芳,设备管理工程,200,9
[2]胡先荣,现代企业设备管理,机械工业出版社,1998,4
钻孔灌注桩断桩的原因与防治探讨 篇4
1 工程概况
某高速公路主线桥桥台基础采用钻孔灌注桩设计, 设计桩长21m, 直径1.2m, 底部8m深为中砂砾层, 钻孔灌注桩完成后, 在进行桩基小应变检测时发现0#台的4#桩在桩长17.5~18.0m处无桩长反应, 根据小应变波形图判断, 确定该桩为“短”桩或断桩。
经对该桩钻孔钻杆的长度以及孔深的检测和灌注砼时埋设导管长度的原始记录进行分析后发现, 该桩实际施工长度已达到21m, 不可能为短桩, 应是断桩, 至于断层以下桩长无检测应变波的反映, 只能是断层比较严重。根据该桩所断位置接近桩底, 已经超过零弯矩点以下的特点, 决定使用压浆补强法进行处理。
2 补强处理过程
2.1 施工准备。
首先明确现场处理时的各道工序负责制, 并委派专业工程师对处理过程进行全过程不间断的控制, 保证处理质量。其次准备好所需钻孔、压浆等机具, 由于施工现场极不平整, 加上灌注桩的桩头外露钢筋挡视, 须在该桩头上部搭设一个悬空工作平台, 以保证钻孔、压浆作业。
2.2 钻孔取芯近一步检查验证。
由于断层较深近桩底, 因此钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机主轴进行垂直度校正, 防止钻孔到不了17.5~18.0m处就斜到桩壁以外, 无法安排下道工序。同时, 在钻机 (可选用砼取芯机G-210型) 钻孔取芯过程中, 要对每节混凝土芯样进行认真分析总结, 密切关注芯样的变化情况。现场情况表明, 该桩取芯到18m以上都完好无损, 且无夹泥, 混凝土的强度也较好, 而在18m后无完整的混凝土, 芯样中除蜂窝状夹带个别石料且很不成型的砂浆外, 几乎就是中粗砂。这说明了两点, 其一是小应变检测和实际是相吻合的, 基本反映了工程的实际情况;其二证实了该桩钻孔深度达到了设计深度21m, 只是在灌注第一盘砼时没有封住导管, 加上沉淀过快, 导管在砼开盘前已经被中粗砂砾淤埋, 之后在操作导管时可能过提, 没有被及时发现或重视, 导致该底桩在3米范围内混凝土没有成型, 发生断桩。
2.3 孔底清淤。
根据上述钻孔取芯结果, 表明桩底淤积了中粗砂, 决定采取清空桩底淤积中粗砂后灌注高标号水泥浆进行置换处理。但是采用7cm的钻杆要将桩底约3.5m3的中粗砂清空是有很大难度的, 尤其在中粗砂地质中钻进很容易发生埋钻事故, 因此, 要加大清孔频度。在清孔过程中要安排专人对泛砂不停地进行排除清理, 根据清出的中粗砂的总量统计, 在清孔6小时后基本排尽了孔底3.5m3的中粗砂, 之后孔口周壁泛砂已很少, 且从孔口涌出大量呈白色的、和清孔时配制的泥浆几乎一样的泥浆, 这就可以判定孔底基本排尽中粗砂。为了防止孔底周壁中粗砂的涌入, 在压浆前不能停止清孔。
2.4 压浆处理。
为了保证压浆能一次性成功, 应先计算压浆所需的525#水泥用量。在配制水泥浆时, 尽可能按高标号配制, 但水泥浆过稠会导致压注困难, 通过多次配制压注实验, 最后确定水泥浆配制比例为1∶1。刚开始压注时, 将钻头埋设到桩底20.5m处, 在压注过程中, 特别要注意对孔口壁的封闭, 不能让水泥浆外溢, 只能有少许泥浆甚至清水流淌出来, 直到无法压注为止。随后打开封闭的孔口壁, 这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆, 与注入的配制水泥浆基本一致, 补注水泥浆即可停止。为防止在17.5m处有新的断层或蜂窝现象产生, 应将钻头定位于17.5~18m处进行二次补浆, 直到压注不动为止, 然后慢慢提钻并不断压浆到桩顶。经过2小时压注, 压力达到2MPa, 共用去约2.1m3的水泥浆。
2.5 二次取芯验证。
压注水泥浆属地下隐蔽工程, 具体效果如何, 只能通过再次取芯检测。为了减少二次取芯的难度和费用, 待水泥浆终凝后12小时即在原孔位取芯验证。二次取芯验证的孔位确定要根据具体情况而定, 二次取芯同样要注意钻杆的垂直度及17.5~18m处的芯样质量。经过观测, 从桩顶到桩底21m处的芯样都完好密实。待该桩底压浆强度成型后, 再次安排对该桩进行小应变检测, 检测表明桩长21.0m, 且被判为质量较好的A类桩。
3 其他几种断桩处理措施
3.1 原位复桩。
对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩, 采用彻底清理后, 在原位重新浇筑一根新桩, 做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高, 可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。
3.2 接桩。
首先对桩进行声测确定好混凝土的部位;其次, 根据设计提供的地质资料, 确定井点降水-开挖-素混凝土进行护壁, 护壁内Φ12的钢筋箍圈以20cm间距进行加固, 护壁间连接筋用Φ12钢筋以20cm间距布置。第三, 挖至合格数处利用人工凿毛, 按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。
3.3 桩芯凿井法。
这种方法说起来容易做起来难, 即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井, 深度至少超过缺陷部位, 然后封闭清洗泥沙, 放置钢筋笼, 用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度0.6m, 如果遇到个别桩水处理不好、降不下去, 更是困难重重, 导致质量、工期和经济上的重大损失。
4 钻孔灌注桩的质量控制
钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁《公路工程质量检验评定标准》JTJ07198对钻孔灌注桩的质量作了严格的要求, 增加了6.3.1.5和6.3.1.6条, 明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测, 这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制, 在现时代仍应强调以下几点:
4.1 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, 并责任到人。
4.2 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, 就为优良工程打下了坚实的物质基础。
4.3 严把检测关。
桥梁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, 具体做法是:对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查;逐根桩作超声波法检测;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。
5 结论
5.1 钻孔灌注桩在施工过程中, 发生断桩、短
桩或其他质量缺陷也是正常的, 但处理一定要认真, 尽量将事故消灭在萌芽状态。若发生了这类事故, 要对桩底的断层位置、地质、钻孔成孔状况及当时原始记录加以认真分析, 处理后必须要再进行验证。建议对桩体采用三点压浆法 (三点成等边三角形, 若桩径1.2m, 边长可取60cm布设) 处理, 以保证断层处通过取芯压浆后能够充分密实, 达到桩体完好的程度。
5.2 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象, 在施
工过程中, 要控制好灌注工艺和操作, 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中, 保证有程序的拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 导致孔壁下坠或坍落, 桩身夹泥, 这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度, 确定每段桩体的充盈系数, 确保桩身混凝土的充盈系数必须大于1.0。
参考文献
[1]巨建勋, 陈海龙.某桥梁断桩的处理技术[J].岩土工程界, 2008, 11 (6) .[1]巨建勋, 陈海龙.某桥梁断桩的处理技术[J].岩土工程界, 2008, 11 (6) .
分析钻孔灌注桩断桩原因 篇5
钻孔灌注桩断桩主要指灌注混凝土中混合砂砾或泥浆, 损伤混凝土截面或变质面积, 甚至造成桩基上下分离, 影响灌注桩的受力性能, 从而导致断桩问题, 降低施工质量。发生断桩的主要原因包括气堵、堵管、脱管、埋管过深、清理残留、孔内坍塌、机械故障等, 引发原因复杂, 难以制定针对性较高的对策。对于钻孔灌注桩中的断桩问题, 施工方应当在施工初期作出相应的解决方案, 预防发生断桩问题或在发生断桩时予以及时补救, 减小断桩问题对施工质量的影响。
1.1 气堵。
气堵主要指混凝土浇筑时, 混凝土下料速度与导管空气排出的速度不协调, 导致导管内空气排除不及时, 阻塞在导管内影响混凝土的下落并形成压缩空气柱, 从而形成断桩问题。
1.2 堵管。
堵管是导致断桩问题的主要原因之一, 对于现阶段施工中机械配料的形式, 其中存在的配料机校核不及时、搅拌不充分、石料粒径与标准不符、运输效率较低、混凝土配比误差或搅拌不均匀等问题, 都是影响混凝土粗骨料搅拌形成堵管问题的因素。长时间的混凝土堵管会减短混凝土初凝时间, 导致混凝度在道观中阻塞而形成断桩。实际施工中应当选用较好配料形式, 严格控制混凝土的配比与搅拌等环节工作专业性, 调整关注时间与拌合时间, 才可减少堵管问题的几率, 避免出现断桩问题, 从而提升整体施工质量。
1.3 脱管。
脱管问题在混凝土灌注中是由混凝土表面标高失误导致的问题, 由于混凝土已灌部分表面标高失误造成导管埋深不合标准, 导致拔脱提漏而出现夹层断桩问题, 影响施工质量。托管问题在钻孔灌注桩的后期阶段发生几率更大, 由于灌注超压力相对较小且混凝土泥浆沉淀物较多, 导致量测混凝土面过程中难以区分混凝土表面与泥浆沉淀物, 而出现计算误差, 影响混凝土灌注精细度, 形成夹层断桩问题。基于此, 实际施工中应当着重要求量测精细度, 加强对混凝土表面与泥浆沉淀物的区分。避免由于量测误差导致的夹层断桩问题, 提高施工精准度, 从而优化施工质量。
1.4 埋管过深。
埋管过深主要指在关注过程中导管埋置深度不符标准, 其中埋管过浅可能导致泥浆在状体混凝土中混合形成不凝固体或夹层;埋深过深则可能导致混凝土已灌部分流动性较低, 增加混凝土与导管壁间摩擦力情况, 从而导致导管难以提拔或形成连接螺栓拉断, 增大导管内压力形成破裂而出现断桩问题。
1.5 清理残留。
清理残留主要指混凝土灌注过程中清空的不彻底情况, 此种情况可能由二次清孔过程中沉碴清理不彻底, 导致混凝土下落过程中与孔底沉碴混合而影响混合料的凝固情况, 致使钻孔灌注桩有效长度与设计长度不符, 出现断桩问题。另外, 清理残留也可能由二次清孔过程中换浆泥渣清理不彻底。悬于孔中随灌注积累而阻塞导管, 混凝土灌注过程中包裹沉碴而形成夹渣断桩。
1.6 孔内坍塌。
孔内坍塌问题主要指关注过程中孔内发生坍塌事故形成的断桩问题, 导致孔内坍塌的原因主要有工程地质环境较差、施工中对孔内稳固性重视程度不足, 钻孔过程中泥浆质量较差、护壁环节稳定性较差等。孔内坍塌问题是引起工程施工断桩的重要原因且影响较严重, 孔内坍塌位置较深, 为事故后处理带来了更多的困难, 事故处理需要无限延伸工期, 为工程施工造成了严重的经济、时间浪费。不仅严重影响了工程施工质量, 更为施工效率和效果带来了巨大损失。
1.7 机械事故。
机械事故是工程施工中导致断桩问题的重要因素, 由钢筋笼阻塞导管而使混凝土导管卡住、漏水, 致使混凝土灌注被迫停止, 或机械受气候影响运作失灵也可形成断桩, 影响工程质量。实际施工中应重视对施工机械的日常保养与维护, 减少机械事故导致的断桩问题, 从而减少施工事故, 优化施工效率与质量。
2 断桩预防措施
2.1 混凝土灌注前做好详细预备工作:
[1]混凝土灌注前需选用最大粒径在导管直径1/6~1/8以内的粗骨料, 并在拌合前阶段进行详细过筛, 或根据最大直径粗骨料选用匹配导管, 从而保证无较大颗粒影响拌合效果。[2]混凝土灌注前, 还需按照相应的规章制度选用符合标准与质量的测锤与测绳, 还需对测绳与测锤进行详细标定。准备第二套测锤测绳工具, 以便在实际量测中对量测结果进行核对与审查, 并避免量测工具临时出现故障导致量测无法顺利开展, 保证量测效率与精确的量测结果。 (3) 混凝土灌注前制作钢筋笼过程中, 需要保证钢筋笼焊口平滑无杂质。条件允许的情况下, 最好选用套筒直螺纹对焊连接或直接连接焊口。在进行搭接焊过程中需要避免形成错台情况, 防止钢筋笼阻塞导管形成的断桩问题, 保证工程质量。 (4) 混凝土灌注前, 需要详细检验起吊设备的运行情况, 对其转动与提升系统进行详细测量与维护, 保证实际灌注中设备的正常运行, 从而保证施工进度。 (5) 混凝土灌注前需要对混凝土拌合设备、运输车辆与发电机等关键设备进行备份, 并准备充分、详细的准备材料, 保证混凝土灌注过程中不会出现灌注中断的情况, 影响施工进度。
2.2 导管检验细化, 进行整体试压, 保证防渗效果。
[1]施工中需要对混凝土导管进行详细的检验 (包括水密承压与街头抗拉等试验) , 保证导管良好的防身效果。并在使用前对导管尺寸等细节进行详细测量, 记录试验中各项具体数据。[2]混凝土导管试验中的安装于拆除环节需要详细核定, 安装阶段需要保证平顺摆放导管胶皮垫。在螺栓连接中保证适度的紧固, 避免出现螺栓断裂与导管渗水问题, 影响混凝土灌注效果。 (3) 施工环节导管较多无法进行全面统一的试验, 需要在导管每次使用前做好质量检验, 观察导管外形与磨损程度。出现严重磨损与变形密封圈, 则需要更换保证导管使用效果。 (4) 施工中还需要保证导管提升的准确高度, 避免出现一次性提升高度与标准差异较大导致的混凝土扭折问题, 影响导管防渗性能。
参考文献
[1]葛小奎.钻孔灌注桩的质量通病与防治[J].交通标准化, 2008 (14) .