钻孔灌注桩的质量控制(精选12篇)
钻孔灌注桩的质量控制 篇1
摘要:由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性和不可预见性, 施工工艺复杂, 质量较难控制, 文章运用三阶段质量控制原理, 结合钻孔灌注桩施工工艺特点, 详细分析和论述了事前、事中和事后施工质量控制要点。
关键词:钻孔灌注桩,施工,质量控制
1 概述
钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用, 具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力不足等诸多优点。目前在国内公路桥梁基础工程领域中钻孔灌注桩基础已占据了重要地位, 但灌注桩地下施工不可预计因素多, 工程质量较难控制, 桩基施工既有机械操作, 又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作, 工序种类繁多, 影响因素多, 水下混凝土施工要求严格, 稍有不慎, 就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等, 可能造成质量事故, 因此, 施工中必须严格监管质量。本文从工程施工角度, 对钻孔灌注桩施工的三个阶段质量控制进行分析和讨论。
2 事前质量控制事前控制也即施工前准备阶段的质量控制。
对施工人员的控制灌注桩施工人员的技术资质与条件必须符合要求, 承包商的技术能力和管理水平能保证能按要求完成工程施工时, 方可允许施工人员进场。对施工方案、工艺的控制施工方案包括施工技术方案和施工组织方案, 具体包括:施工程序的安排:主要是各桩的施工成桩先后次序。施工机械设备的选择:适应地层特点和施工工艺的要求;成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。在钻孔过程中, 钻机 (架) 必须保持平稳, 不能发生位移和沉陷, 技术人员要定期观察钻机的工作状态。因此在钻机安装就位时, 底座应用枕木垫实塞紧, 顶端用风绳固定平稳。灌注桩施工工艺:钻孔灌注桩成孔、成桩的一般工艺流程如下:场地平整→测量定位放线→埋设护筒→钻机安装就位→钻孔→第一次清孔→钢筋笼制作、吊装就位→安放导管→二次清孔→沉渣测定→灌注水下混凝土→成桩质量检测
2.3 做好施工准备
2.3.1 施工前首先要做好场地平整, 探
明和清除桩位处的地下障碍物, 按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放、拌和机位置, 钢筋加工场地, 施工便道, 做统一的安排。测量放线, 根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样, 在桩中心位置钉木桩, 并设护桩, 放线后由主管技术人员进行复核, 施工中护桩要妥善看管, 不得移位和丢失。桩位放样完成后, 除钉设护桩外, 利用全站仪测出桩位坐标, 并在施工范围外埋设基准坐标点, 每次放样均采用双控方法, 以保证桩位坐标正确无偏移, 情况异常时及时复核。
2.3.2 施工前应逐级进行图纸和施工技术交底, 并做好原材料质量检验工作。
2.3.3 护筒位置应埋设准确和稳定, 旱
地、筑岛处护筒与坑壁之间用粘土分层回填夯实, 护筒与桩位中心线偏差不得大于50mm, 倾斜度不大于1%, 高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m。护筒埋置深度应根据设计要求或水文地质情况确定。
2.3.4 制备泥浆:
选用塑性指数IP>10的粘性土或膨润土, 对不同土层泥浆比重可按下列数据选用。粘性土和亚粘土可以就地造浆, 泥浆比重在1.1-1.2之间。粉土和砂土应制备泥浆, 泥浆比重在1.25-1.5之间。砂卵石和流砂层应制备泥浆, 泥浆比重在1.3-1.5之间。
3 事中质量控制
3.1 成孔
从轴线控制点施测桩位, 检查桩位对中及磨盘的平整度;同时检查机架枕木基础是否稳定, 在钻孔过程中随时复查垂直度及磨盘平整度, 对偏差要及时调整。按照试成孔的工艺参数组织钻进施工, 根据钻进过程中各土层的情况, 安排对泥浆比重进行检测。合理确定是否入岩, 应根据勘探报告所揭示的持力层等高线与孔深比较, 加强巡查、记录, 结合钻具自重大小、吊挂松紧程度等, 观察在界面钻进过程以及进入持力层钻机的反应情况, 并加强取样, 对照试成桩时确定的岩样为准, 最终判定入岩或终孔, 确保桩基进入持力层的深度。
3.2 清孔
终孔后, 应将钻头提离孔底80-100mm空转, 在保证护壁的前提下达到初步稀析泥浆, 输入比重1.05-1.08的新泥浆, 循环40-60min, 具体时间应根据桩径和孔深掌握, 尽可能将孔底岩屑、泥块打碎并随泥浆浮出孔外。下笼后安装导管进行二次清孔。泥浆性能指标在浇注砼前, 孔底500mm以内的相对密度≤1.25, 粘度≤28Pa.s含砂率≤8%.对清孔达不到沉渣厚度要求, 坚决不能验收灌砼。
3.3 钢筋笼
钢筋笼宜分段制作, 连接时50%的钢筋接头应予错开焊接, 对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。钢筋笼入孔时, 应保持垂直状态, 对准孔位徐徐轻放, 严禁强制性下放钢筋笼, 造成钢筋笼变形, 孔壁塌孔。钢筋笼就位后, 还应将钢筋笼上端焊固在护筒上, 可减缓砼上升时的顶托力, 防止其上升。
3.4 安放导管
导管必须进行水密性试验, 备有充足的顶丝及胶圈, 绝不能漏水, 导管底口距孔底控制在25-40cm之间。导管直径为φ300mm, 通过能力25立方米/小时, 导管使用前试拼组装、试压、编号并自上而下标示尺度, 其轴线误差一般不宜超过孔深的0.5%, 亦不大于10cm。导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。导管在使用前和使用一段时间后, 除对其规格质量和拼装构造进行认真地检查外, 还需做拼装、过球和水压实验。试压用水压进行严禁采用压气试压, 进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力, 亦不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。导管吊放时, 应使位置居中、轴线顺直、稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。
3.5 混凝土浇灌
二次清孔验收合格后, 现场初灌料斗、砼隔水栓 (或沙包) 、人员等应及时准备到位, 在砼到场后方可停止清孔, 进行料斗安装等。砼灌注前必须检查砼坍落度是否满足, 一般宜控制在180-220mm.检查孔内导管的长度及离孔底的距离;根据导管内外混凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量, 确定采用的料斗容量, 保证首灌后导管底埋入混凝土中大于1m以上。在料斗内放满砼后, 剪断铁丝, 隔水栓埋入底部砼。
4 桩基质量检测与验收
对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收, 也是对其进行事后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性 (即桩体质量) 及桩承载力检测。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、动测法、声波透射法及射线法, 以及静荷载试验法。以上各检测方法都具有各自的优缺点, 检测时应根据各自的特点及检测要求选择合适的检测方法以达到经济合理的要求。
参考文献
[1]JTG/T F50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].
[2]公路工程试验与检测[M]人民交通出版社.2007.
[3]全国监理工程师培训教材编写委员会编.工程建设质量控制[M].中国建筑工业出版社, 2000.
钻孔灌注桩的质量控制 篇2
钻孔灌注桩的浇筑要从成桩的`各道工序入手,从严控制才能保证成桩质量,避免各种事故的发生.从质量控制入手,介绍了钻孔前、钻孔过程中、成孔后、浇筑前和浇筑过程中的质量控制方法,以及故障的排除措施等.
作 者:张志荣 谢大兵 作者单位:张志荣(中咨(武汉)桥隧设计研究院有限公司,武汉,430056)
谢大兵(中铁大桥局集团有限公司,武汉,430050)
浅谈钻孔灌注桩的工程质量控制 篇3
关键词:钻孔灌注桩质量控制
0引言
桩基础是当地基浅层土质不良,浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求所采用的一种深基础形式。它具有能避免或减少水下工程、简化施工设备和技术要求、加快施工速度并改善劳动条件等特点,目前大多桥梁设计中普遍采用。在实际工作中,承包商关于桩基础的施工工艺流程,对施工进度和施工质量的控制,关系到整个项目质量目标的实现。现以新疆维吾尔自治区国道314线小草湖至托克逊及相关公路改造工程第三合同段白杨河大桥的钻孔灌注桩为例,谈谈钻孔灌注桩工程质量控制。
1工程概述
国道314线小草湖至托克逊段为一级公路,位于第三合同段K34+360的白杨河大桥,桥长156.54m,上部采用5—30m后张部分预应力混凝土简支T梁,下部为钻孔灌注桩基础。设计钻孔灌注桩54根,桥墩桩长24.0m,桩径1.2m,桥台桩长18.0m,桩径1.5m。白杨河为季节性河流,由托克逊郭勒水系和阿拉沟水系汇集而成,洪水主要是降雨、融雪形成,洪汛期挟带大量泥沙,破坏力很大。据遥感工程地质分析,表层为松散砾石层,厚度较薄,下部以处于饱和状态的粉土、粘土为主要组成部分。
2工程计划与材料控制
白杨河大桥是第三合同段的关键工程,它控制着第三合同段施工总工期,关系到314线小草湖至托克逊段主线的贯通,技术含量-与施工难度相对较大。施工队伍进场时间为九月份,正好是该地域的枯水季节,根据合同文件与业主要求,为确保明年上半年桥梁上部结构全部完成,下半年全线拉通,本年度白杨河大桥桩基施工任务必须全部完成。据托克逊地区气候特点,该地区11月份气温降低幅度较大,最低温度可达22.5℃,为保证桩基混凝土施工避开低温气候,要求承包商采取倒排工期,合理安排有限的时间。原材料的进场必须严格经过试验检测程序,杜绝不合格原材料进入施工现场。
3施工过程的质量控制
3.1钻孔根据白杨河大桥设计提供地质剖面,经试桩钻孔时发现,实际地下水位已明显高于设计所提供的地下水位,表层O 4m左右为松散砾石层;0.4~4.0m范围为冲积淤泥层成冻状;4.0m~16.0m左右为饱和砂层,承载力小、稳定性差,在施工过程中随钻孔的深入,振动而坍塌,试钻无法继续进行。承包商根据试钻情况,经分析采取如下方案:将目前河流流水改道(因流量较小);河床上回填4.0m左右砾石土,经碾压,将砾石土尽量往下挤,利用回填土层所产生的土压力,稳定下层不良地质并降低地下水位;护筒长度由原设计4.0m增长至不小于8.0m,保证护筒内水位高于承压水位不小于2.0m;控制钻进速度并调整泥浆相对密度,直到泥浆能护住孔壁。经过实际施工考察,采用方法基本可行,从原则上解决了施工过程中的坍孔问题。钻孔成孔后质量检测控制:
3.1.1孔深先复查护筒顶固定位置的标高,按设计桩底标高反推钻孔应达到的深度。孔深检测时,以孔壁边缘的深度为准,因钻机钻头呈锥形,中部比边缘相差50cm左右。按边缘不同的位置测取3点,取平均值。其次,及时复核测绳上的深度标志,标志在施工过程中因经常检测来回发生移动,检测前后用标准钢尺予以校核,保证实际孔深不小于设计值。
3.1.2孔位护筒埋设位置的准确是关键,实际操作时,要求在埋设护筒的同时,在护筒周围将护筒分中埋设护桩。钻孔成孔后,通过护桩检测孔位,偏差允许值控制在平面位置小于5cm,倾斜度小于1%范围内。
3.1.3孔径在钻孔之前,按桩径要求制作验孔器,验孔器中间长度为孔径的4~6倍,两头锥体长度分别为孔径的0.5倍,通过观察验孔器在孔内的下沉顺利程度,排除孔壁突出孤石或缩孔等现象。
3.2钢筋笼制作与吊装质量控制钢筋在各种试验均符合要求的前提下,才允许批量进场,制作的钢筋笼钢筋型号、根数、长度必须严格符合设计要求;钢筋间距,钢筋的绑扎与焊接质量按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第10条进行检查,检查频率符合《公路工程质量检验评定标准》JTu071-98第6.12条。根据白杨河大桥桩长较长的特点,为避免钢筋笼过长在吊装时发生变形,钢筋笼采取分二节制作,就地焊接的方法。为避免焊接接口位于桩弯矩最大处,经计算分节长度控制为:18.0m桩接头位于7~9m处;24.0m桩接头位于10~12m处,同时不允许接头处于同一截面,相邻钢筋接头中心间距不小于35d,且不小于50cm。上下两节钢筋笼主筋焊接时,位置对准,钢筋轴心一致,焊接为双面焊,焊长5d控制。钢筋笼入孔后,按检测孔位方法检测钢筋笼的居中,要求钢筋笼的轴线与桩轴线一致。钢筋笼吊装质量必须达到:中心偏位小于5cm,顶面标高±10mm,并固定钢筋笼,防止在混凝土灌注过程中上浮。
3.3钻孔灌注桩混凝土工程质量控制水下混凝土灌注是钻孔灌注桩最后一道关键性的工序,其施工质量的优劣直接影响桩本身的质量,控制灌注混凝土的施工质量,在施工过程中严把“三关”。
3.3.1灌注桩混凝土制备关原材料必须经过严格的试验检测,特别是粗集料的粒径不能大于40mm。在拌制过程中,按配合比要求,盘盘过称计量,控制混凝土的水灰比(0.55)坍落度(18—20cm),对坍落度达不到要求或拌和后出现离析的混凝土,,必须重新拌制或作废料处理,混凝土的输送严防漏浆。
3.3.2灌注混凝土导管检查关灌注混凝土导管口径根据粗集料最大粒径确定,导管口径不小于最大粒径的8倍。导管在使用前,必须严格经过水密、承压和接头抗拉试验,避免由于水密性差,在灌注过程中产生高压气囊或导管接头质量差,在拉拔过程产生导管断裂等现象。导管底排泄端离孔底的距离,采取导管先探底后回拔的方法,控制在高度25~40cm之间。
3.3.3混凝土灌注过程检查关在混凝土灌注过程中,首先应控制混凝土的初灌数量,为保证首批混凝土能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要,要求承包商经计算确定漏斗的最小容量外,用备用漏斗先准备一斗混凝土,让两斗混凝土同时灌入,确保首批混凝土数量。
混凝土的灌注是一个连续过程,不允许灌注过程中出现中途停灌现象,商必须有专职技术人员现场把关,经常检测孔内混凝土面的高度,及时调整导管排泄端与混凝土面的相对位置,保证导管排泄端充分伸入先前灌注的混凝土中至少2.0m,且不超过6.0m,按灌注的混凝土数量和检测高度双重控制,保证灌注的混凝土顶面标高高出理论设计桩顶标高不小于80cm,并在灌注过程中及时拉拔护筒,确保混凝土灌注过程一气呵成。
3.4混凝土灌注事故处理白杨河大桥桩基混凝土灌注过程中,4—3#桩在灌注到12.5m后出现孔壁小范围塌孔,处理方案是:用直径小于桩径的护筒插入已灌注的混凝土面2.0m,将导管拔出,用吸泥机吸出混凝土面泥渣至新鲜混凝土面,并在两边插入两根小塑料管至新鲜混凝土面下1.0m左右,上端露出护筒外,做以后接口断面混凝土的补强用,重新架设导管,重新灌注。后经混凝土补强处理,桩的整体质量符合质量要求,达到1类桩的标准。
4结语
谈钻孔灌注桩施工的质量控制 篇4
1 钻孔灌注桩的质量控制
关于钻孔灌注桩的施工质量控制,无论是国家标准、规范还是各行业规范、标准,都有详细而明确的要求。此外,许多工程技术人员对此也进行了讨论。关键是在工程实践中,应结合具体实际,对钻孔灌注桩施工的每个环节、每道工序,施工、监理人员要给予足够的重视,严格按规范要求进行施工,才能使工程质量真正得以保证。
1.1 钻孔方法的选择
应根据工程所在地的地质条件,选择适宜的钻孔方法。根据以往的经验,认为旋挖钻不适宜用于有流砂层、卵(砾)石土层的地区,因为旋挖钻成孔速度快,一般每天进尺可达几米、几十米,也就是说,有时每天可钻成一根桩,再加上需要提升钻头、扰动大,这样在孔壁上很难形成稳定的泥浆皮,孔壁的稳定性差,在混凝土灌注过程中容易从孔壁上掉下泥块,形成夹泥。最好通过试钻来决定是否采用旋挖钻成孔,并积累经验。
1.2 钻孔中的注意事项
1)护筒一定要埋设好,要有合适的长度和强度,护筒顶端要高出施工地面0.3 m以上;护筒一定要采用钢板或钢筋混凝土制作,决不能采用砖砌;护筒背面的空隙要用粘土夯填实,以保证施工中孔口不坍塌,保持孔内泥浆面的高程。
2)钻孔过程中,应采用泥浆护壁,以防止孔壁坍塌。泥浆一般可用粘土制备,当地质条件较差时,可采用膨润土泥浆,泥浆比重可控制在1.05~1.3之间。泥浆面稍低于护筒顶端,并在钻孔中始终保持一定,当泥浆面突然下降时,要及时分析原因,采取适当措施。应经常对泥浆进行检测和试验,不符合要求时,应及时改正。
3)钻孔应连续进行,不得中断,即中间停顿时间不能过长,以防坍孔。
4)钻孔过程中,如发生故障,应及时查明原因并予以处理。处理故障或因故停钻时,必须将钻头提出孔外。
5)在交接班时以及每钻进一段时间,都应将钻头提出孔外,对钢丝绳及连接件进行检查,以防钻进中钻头掉入孔内而造成事故。
6)对于有流砂层、淤泥质土层等不良地质条件的地方,宜用冲击钻成孔,并在钻进到这些不良地层时可向孔内抛填粘土、粒径较小的薄片石等,以增加土层孔壁的稳定密实性,防止塌孔。
1.3 钻孔检查
1)钻孔过程中,探孔器或其他仪器,对钻孔直径、深度、倾斜度应满足验尺、规范要求。2)当钻孔深度达到设计要求,在清孔完毕、放置钢筋笼之前,应对桩长进行检查,注意测绳的准确性,桩长应满足设计要求。3)钻孔经检查发现有缺陷,如直径减小、孔内有探头石、倾斜度超标等,应采取适当措施,予以整改。4)钻孔偏差应满足验标、规范要求。
1.4 清孔
1)钻孔达到图纸规定的深度后,且成孔质量符合要求,应立即进行清孔。2)清孔时,孔内水位应保持在护筒上口高度附近,以防止塌孔。3)灌注水下混凝土前,孔底沉渣厚度应满足验标、规范要求。4)清孔可根据现场实际条件选用换浆、抽浆、掏渣等方法。5)清孔后的泥浆指标,应满足验标、规范要求。6)严禁用超钻代替清孔。
1.5 钢筋笼
1)钢筋笼主筋的型号和直径、数量、间距、长度应符合设计要求,并按规范要求进行绑扎和焊接。2)储存、运输、吊放钢筋笼过程中,应防止其扭曲及变形。3)钢筋笼分节吊装、就地焊接时,上下节位置必须对准,轴线应一致,保证符合焊接质量标准。4)钢筋笼应垂直吊放入孔内,防止笼底部钢筋碰撞孔壁而掉泥块。5)钢筋笼放入孔内后,应采取措施,牢固定位。6)钢筋笼上应事先安设控制钢筋笼和孔壁净距的混凝土间隔块,或用适当弯折的焊接的钢筋,或用其他有效方法,以保证设计图要求的钢筋保护层得到满足。
1.6 混凝土灌注
1)灌注混凝土前,应再次检测孔底沉渣厚度,如超标,应再次清孔。
2)混凝土拌和物运至灌注地点时,应按规定检查和易性和坍落度,如不符合规定要求,应再次进行拌和,二次拌和后仍不符合要求时,不得使用。
3)灌注前,施工、监理人员应检查混凝土备料情况、搅拌、运输和灌注设备状况,避免灌注过程中意外中断;孔口最好用钢板、木板等物品封闭起来,防止灌注过程中杂物掉入孔内,造成缺陷。
4)水下混凝土灌注应用导管法。导管内径不小于250 mm,灌注前,应检查导管接头的密封性(不漏水)和抗拉强度。
5)首批混凝土的数量应能满足导管初次埋入混凝土的深度不小于1.0 mm,水下混凝土应连续灌注,不得中断。
6)在整个灌注过程中,导管埋入混凝土的深度不宜小于2.0 mm,也不得大于6.0 mm。既要防止导管埋深过浅造成断桩,又要防止导管埋深过大拔不动而导致质量事故。
7)在灌注过程中,应经常测量孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。对灌注时间较长的桩,当灌注到桩上半部时,为避免泥浆沉淀层的影响,可采用向孔内沉淀层部分高压注射稀泥浆或压缩空气的办法,来冲散、稀释沉淀层,以保证成桩质量,防止夹泥、断桩等事故的发生。
8)水下混凝土灌注顶面最后应高出设计桩顶0.5 m~1.0 m以上,以便清除泥浆沉淀层,保证桩顶混凝土强度和灌注桩质量。多余部分接桩或承台施工前必须凿除,桩顶应为新鲜混凝土、无松散层等。
9)经监理工程师检查同意签证后,才可进行水下混凝土灌注,在灌注过程中,监理人员必须全过程旁站。
2 钻孔灌注桩的质量缺陷类型及形成原因
我国建设部于2003年发布了行业标准JGJ 103-2003建筑基桩检测技术规范。在本规范中,将基桩质量(桩身完整性)分为4类:Ⅰ类桩(优良):桩身完整;Ⅱ类桩(合格):桩身有轻微缺陷,不会影响桩身结构承载力的正常发挥;Ⅲ类桩(较差):桩身有明显缺陷。对桩身结构承载力有影响,需要通过设计人员验算,来确定是否需要处理;Ⅳ类桩(报废):桩身存在严重缺陷,必须进行工程处理。
根据实践中开挖桩的情况来看,桩的缺陷主要有缩颈、夹泥(砂)、空洞、蜂窝、混凝土离析(低强度)、断裂、短桩等,而前五类可统称为“缩颈”(截面削弱)类缺陷。
缩颈:主要是指实际成桩的截面积小于设计截面积,其缺陷部位可能被泥、砂侵蚀,也可能是混凝土离析、空洞、蜂窝等导致桩身混凝土强度降低。“缩颈”类缺陷降低了桩的承载能力,影响桩的正常使用。
断裂:是指在桩身某一部位,上下混凝土不连续。桩如果发生断裂,则极大降低了桩的承载能力,就是不合格,不能再正常使用。
短桩:是指实际桩小于设计桩长。在实行施工监理的工程中,此类现象一般不会发生。
下面分析一下缩颈、断桩形成的原因:
1)清孔不彻底、桩底沉渣较厚,在混凝土浇筑过程中泥渣被夹埋了进去。2)在水下混凝土浇筑过程中,孔壁不稳定,有些孔壁上的泥块掉了下去,或是在下钢筋笼时,碰撞、刮蹭孔壁而掉泥块,被混凝土所裹携。3)水下混凝土和易性差,在灌注过程中,混凝土发生了离析。4)由于停电或导管在混凝土中埋深过大而拔不动或其他原因,水下混凝土灌注不连续,间断时间过长,导致断桩。5)由于导管埋深计算错误或当混凝土堵塞导管时,导管上拔过多,导致导管脱离混凝土面,泥浆进入管内,造成断桩。6)对长大桩来说,尽管施工单位在钻孔、清孔、灌注过程中确实是严格按规范进行施工,但还是出现了缺陷桩。根据本人在工程中观察、分析,认为原因是:混凝土灌注时间较长,在灌注过程中,随着混凝土面的上升,原已清孔达标的泥浆中的颗粒逐渐沉淀,在混凝土上方形成了一个沉淀层,其密度和厚度随着时间逐渐增大;由于沉淀层的存在,技术人员用测锤测量混凝土面的深度时,就很难下探到真正的混凝土面,造成导管在混凝土中埋深计算的失误,再加上灌注到桩上半部分时,导管内混凝土的压力差也在逐渐减小,混凝土灌注进展就不顺利,有时还会出现堵管现象,因此,施工人员势必多上下提动、摇晃导管,这样,有时看似导管埋深符合要求,实际上可能管底已脱离混凝土层而进入沉淀层。但由于沉淀层的密度较大且较厚,水进不了导管内,现象不易发觉,从而造成夹泥断桩;另外,在灌注过程中,由于此沉淀层的存在,混凝土的上升面有可能不会是一个平面,而是“凸”形达到一定程度而呈不稳定状态,再加上导管的晃动就会向周围坍塌,从而将沉淀泥层裹携进去,形成夹泥缩颈。7)当某个桩刚刚灌注完混凝土,强度还未达到要求时,就紧接着用冲击钻施工其较近的孔,有可能将此桩挤断,或用机械开挖基坑时,将桩碰断、拉断等。
最后,简单地谈一下对缺陷桩的处理:
对于缺陷部位在桩上半部、离桩顶不远,或处于地下水位以上时,在能够保证人身安全的前提下,可以采用人工挖孔下去,对缺陷部位进行凿除、清洗、补灌混凝土来处理。在工程实践中,对大多数缺陷按此方法进行处理,并用动测法进行了复测,证明新旧混凝土结合良好,能够满足使用要求。
对于缺陷部位较深或处于地下水位以下、无法人工开挖处理时,可采用高压注浆补强处理,也可以采用下沉井护壁、进行开挖处理。
补桩法:对于无法采用上述方法处理的缺陷桩,可提请设计部门,采取补桩法来处理,即:根据需要增加一个或多个桩,并用承台连接共同受力。当然,这种办法处理起来费时、费力,投入也大。
3 结语
钻孔灌注桩的质量控制 篇5
摘要:
本文介绍了钻孔灌注桩施工过程中的各道工序的质量控制,精心施工,加强质量管理,以提高钻孔灌注桩施工的质量水平。
关键词:钻孔灌注桩 质量 控制
引言:
桩基础是当地基浅层土质不良,浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求所采用的一种深基础形式。它具有能避免或减少水下工程、简化施工设备和技术要求、加快施工速度并改善劳动条件等特点,目前大多桥梁设计中普遍采用。在实际工作中,承包商关于桩基础的施工工艺流程,对施工进度和施工质量的控制,关系到整个项目质量目标的实现。现以新疆维吾尔自治区国道314线小草湖至托克逊及相关公路改造工程第三合同段白杨河大桥的钻孔灌注桩为例,谈谈钻孔灌注桩工程质量控制。
1、工程概述。
国道314线小草湖至托克逊段为一级公路,位于第三合同段K34+360的白杨河大桥,桥长156.54m,上部采用5-30m后张部分预应力混凝土简支T梁,下部为钻孔灌注桩基础。设计钻孔灌注桩54根,桥墩桩长24.0m,桩径1.2m,桥台桩长18.0m,桩径1.5m。白杨河为季节性河流,由托克逊郭勒水系和阿拉沟水系汇集而成,洪水主要是降雨、融雪形成,洪汛期挟带大量泥沙,破坏力很大。据遥感工程地质分析,表层为松散砾石层,厚度较薄,下部以处于饱和状态的粉土、粘土为主要组成部分。
2、工程计划与材料控制。
白杨河大桥是第三合同段的关键工程,它控制着第三合同段施工总工期,关系到314线小草湖至托克逊段主线的贯通,技术含量与施工难度相对较大。施工队伍进场时间为九月份,正好是该地域的枯水季节,根据合同文件与业主要求,为确保明年上半年桥梁上部结构全部完成,下半年全线拉通,本年度白杨河大桥桩基施工任务必须全部完成。据托克逊地区气候特点,该地区11月份气温降低幅度较大,最低温度可达-22.5℃,为保证桩基混凝土施工避开低温气候,要求承包商采取倒排工期,合理安排有限的时间。原材料的进场必须严格经过试验检测程序,杜绝不合格原材料进入施工现场。
3、施工过程的质量控制。
(1)钻孔。
根据白杨河大桥设计提供地质剖面,经试桩钻孔时发现,实际地下水位已明显高于设计所提供的地下水位,表层0.4m左右为松散砾石层;0.4――4.0m范围为冲积淤泥层成冻状;4.0m――16.0m左右为饱和砂层,承载力小、稳定性差,在施工过程中随钻孔的深入,振动而坍塌,试钻无法继续进行。承包商根据试钻情况,经分析采取如下方案:将目前河流流水改道(因流量较小);河床上回填4.0m左右砾石土,经碾压,将砾石土尽量往下挤,利用回填土层所产生的土压力,稳定下层不良地质并降低地下水位;护筒长度由原设计4.0m增长至不小于8.0m,保证护筒内水位高于承压水位不小于2.0m;控制钻进速度并调整泥浆相对密度,直到泥浆能护住孔壁。经过实际施工考察,采用方法基本可行,从原则上解决了施工过程中的坍孔问题。钻孔成孔后质量检测控制:
①孔深。
先复查护筒顶固定位置的标高,按设计桩底标高反推钻孔应达到的深度。孔深检测时,以孔壁边缘的深度为准,因钻机钻头呈锥形,中部比边缘相差50cm左右。按边缘不同的位置测取3点,取平均值。其次,及时复核测绳上的深度标志,标志在施工过程中因经常检测来回发生移动,检测前后用标准钢尺予以校核,保证实际孔深不小于设计值。
②孔位。
护筒埋设位置的准确是关键,实际操作时,要求在埋设护筒的同时,在护筒周围将护筒分中埋设护桩。钻孔成孔后,通过护桩检测孔位,偏差允许值控制在平面位置小于5cm,倾斜度小于1%范围内。
③孔径。
在钻孔之前,按桩径要求制作验孔器,验孔器中间长度为孔径的`4~6倍,两头锥体长度分别为孔径的0.5倍,通过观察验孔器在孔内的下沉顺利程度,排除孔壁突出孤石或缩孔等现象。
(2)钢筋笼制作与吊装质量控制。
钢筋在各种试验均符合要求的前提下,才允许批量进场,制作的钢筋笼钢筋型号、根数、长度必须严格符合设计要求;钢筋间距,钢筋的绑扎与焊接质量按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-第10条进行检查,检查频率符合《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98第6.12条。根据白杨河大桥桩长较长的特点,为避免钢筋笼过长在吊装时发生变形,钢筋笼采取分二节制作,就地焊接的方法。为避免焊接接口位于桩弯矩最大处,经计算分节长度控制为:18.0m桩接头位于7~9m处;24.0m桩接头位于10――12m处,同时不允许接头处于同一截面,相邻钢筋接头中心间距不小于35d,且不小于50cm。上下两节钢筋笼主筋焊接时,位置对准,钢筋轴心一致,焊接为双面焊,焊长5d控制。钢筋笼入孔后,按检测孔位方法检测钢筋笼的居中,要求钢筋笼的轴线与桩轴线一致。钢筋笼吊装质量必须达到:中心偏位小于5cm,顶面标高±10mm,并固定钢筋笼,防止在混凝土灌注过程中上浮。
(3)钻孔灌注桩混凝土工程质量控制。
水下混凝土灌注是钻孔灌注桩最后一道关键性的工序,其施工质量的优劣直接影响桩本身的质量,控制灌注混凝土的施工质量,在施工过程中严把“三关”。
①灌注桩混凝土制备关。
原材料必须经过严格的试验检测,特别是粗集料的粒径不能大于40mm。在拌制过程中,按配合比要求,盘盘过称计量,控制混凝土的水灰比(0.55)坍落度(18-20cm),对坍落度达不到要求或拌和后出现离析的混凝土,必须重新拌制或作废料处理,混凝土的输送严防漏浆。
②灌注混凝土导管检查关。
灌注混凝土导管口径根据粗集料最大粒径确定,导管口径不小于最大粒径的8倍。导管在使用前,必须严格经过水密、承压和接头抗拉试验,避免由于水密性差,在灌注过程中产生高压气囊或导管接头质量差,在拉拔过程产生导管断裂等现象。导管底排泄端离孔底的距离,采取导管先探底后回拔的方法,控制在高度25~40cm之间。
③混凝土灌注过程检查关。
在混凝土灌注过程中,首先应控制混凝土的初灌数量,为保证首批混凝土能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要,要求承包商经计算确定漏斗的最小容量外,用备用漏斗先准备一斗混凝土,让两斗混凝土同时灌入,确保首批混凝土数量。
混凝土的灌注是一个连续过程,不允许灌注过程中出现中途停灌现象,商必须有专职技术人员现场把关,经常检测孔内混凝土面的高度,及时调整导管排泄端与混凝土面的相对位置,保证导管排泄端充分伸入先前灌注的混凝土中至少2.0m,且不超过6.0m,按灌注的混凝土数量和检测高度双重控制,保证灌注的混凝土顶面标高高出理论设计桩顶标高不小于80cm,并在灌注过程中及时拉拔护筒,确保混凝土灌注过程一气呵成。
(4)混凝土灌注事故处理。
白杨河大桥桩基混凝土灌注过程中,4-3#桩在灌注到12.5m后出现孔壁小范围塌孔,处理方案是:用直径小于桩径的护筒插入已灌注的混凝土面2.0m,将导管拔出,用吸泥机吸出混凝土面泥渣至新鲜混凝土面,并在两边插入两根小塑料管至新鲜混凝土面下1.0m左右,上端露出护筒外,做以后接口断面混凝土的补强用,重新架设导管,重新灌注。后经混凝土补强处理,桩的整体质量符合质量要求,达到I类桩的标准。
4、结语。
钻孔灌注桩的质量控制 篇6
摘要:旋挖灌注桩在我国水利工程铁路桥梁建设中发挥着愈加重要的作用,由于其施工工序是隐蔽性的,必须对其每道工序操作进行科学规定和严格检测,从而最大程度地避免出现质量问题。
关键词:旋挖钻机;钻孔灌注桩;施工控制
旋挖钻机施工工艺流程及质量控制:灌注桩是一项地下施工工序多,精确度高,质量要求高,施工时间短,工作连续不间断的一种地下隐蔽工程,要保证工程质量,在施工前应根据施工项目质量计划的组织方案从严要求,合理地安排施工流程,以便指挥现场施工。
一、旋挖钻机施工概述
1、旋挖钻优点及缺点
1)环境污染小。旋挖钻机可以循环使用泥浆,也可适用于干成孔作业。同时其噪音明显小于传统循环钻机;2)成孔速度快、钻孔直径范围广。旋挖钻机可成孔直径范围为0.6—3.2m;在一般性土层中完成一根长50m直径1.2m灌注桩只需4h,是普通钻机4倍以上;3)行走移位方便快捷。旋挖钻机可通过履带机构迅速快捷地移动到所要到达的位置;4)桩孔对位准确。利用先进的电子设备就可以精确地实现对位,使钻机达到最佳钻进状态,同时可通过主机井架控制系统随时调整机架的垂直度,保证钻孔质量。
2、旋挖钻施工原理
旋挖钻机通过自身行走装置移动到位后,以自带动力提供钻孔所需钻压和扭矩,结合使用不同类型钻头钻具切削不同地层,利用可伸缩钻杆和钻头的特殊结构快速出渣,实现较高速鉆进。成孔后现场分节段制作钢筋笼及井口吊装连接,并控制好标高。成孔后进行一次清孔,灌注前进行二次清孔除沉渣,最终浇灌注水下混凝土成桩。
二、案例分析
1工程概况
本工程为某一住宅小区项目工程。该工程的建筑面积一共为53343m2。在施工区域内一共存在三栋建筑。第一栋为22层,其高度为70m,第二栋为6层,其高度为18.9m,第三栋为22层,其高度为72.8m。其中第一栋和第三栋建筑为高层建筑。建筑结构体系为框架剪力墙结构。经过综合分析,本工程的基础采用钻孔灌注桩,一共施工413根钻孔灌注桩,其直径为800mm—1200mm之间。
2施工工艺
2.1施工工艺流程
本工程采用旋挖钻机施工技术进行钻孔灌注桩的施工,其具体的施工工艺流程为场地平整→测量定位→钻机就位→护筒安装→钻机钻孔→成孔→安装钢筋笼及导管→灌注水下混凝土→成桩。
2.2施工准备
1)在施工之前,首先应对施工场地进行平整处理,从而确保地基土能够满足钻机施工的承载力要求。2)测量定位。根据设计图纸的要求在施工场地内采用十字线放样出四个控制桩位。3)机械引孔。在引孔过程中应及时进行钢护筒的埋设作业。钢护筒主要是由钢板制作而成,钢板的厚度控制在6mm—10mm之间。护筒和护壁的直径应比桩基孔略大一些,一般大10cm—20cm。同时护筒应比原地面高出30cm以上,这样才能有效的确保在进行水下混凝土的灌注时泥浆能够顺利的流出,同时也可以避免地面上的杂物掉落其中。在护筒的顶部应设置水平参数高程,同时应做好相关记录工作。4)旋挖钻机就位。根据设计桩位进行钻机的就位。当钻机达到预定位置之后,即可对钻头的中心与护筒的中心点进行粗略的对中,然后再采用机架水平垂直仪表进行精确的调整,从而确保钻头的精确定位。旋挖钻机就位之后,即可上报监理工程师进行检测,监理签字确认之后即可开始进行钻机施工。5)泥浆制备。本工程所采用的泥浆由优质膨润土、纯碱、羟甲基纤维素、聚丙烯酰胺等组成。
2.3钻孔施工
)钻机开钻前,检查各种机具、设备是否状态良好,泥浆制备是否充足,以及水、电管路的畅通情况,确保正常。2)钻孔作业分班连续进行,填写钻孔施工记录,交接班时交待钻进情况及下一班注意事项。旁站施工员经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测,不符合要求时,立即要求及时整改。3)钻孔过程中经常观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。因故停机时间较长时,将钻头提出孔外并对孔口进行覆盖,并循环孔内泥浆,防止泥浆沉淀导致孔壁坍塌。4)当钻孔距设计桩底标高1.0m时,注意控制钻进速度和深度,要防止超钻,并核实地质资料。5)旋挖钻机必须控制钻头在孔内的升降速度。因为如果快速地上下移动钻斗,那么水流将以较快的速度由钻头外侧和孔壁之间的空隙中流过,导致冲刷孔壁;有时还会在上提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌,故必须按孔径的大小及土质情况来调整钻斗的升降速度。6)按照钻孔阻力大小,考虑必要的扭矩来决定钻斗的合适转数。7)在桩端持力层中钻进时,由于钻斗的吸引现象使桩端持力层松弛,缓慢上提钻斗。如果桩端持力层倾斜时,为防止钻斗倾斜,稍加压钻进。8)为防止孔壁坍塌,确保孔内水位高出地下水位2m以上。
2.4清孔
1)当钻孔达到设计深度,即开始首次清孔。清孔采用换浆法进行,清孔时将钻头提离孔底25cm左右,钻机慢速空转,保持泥浆正常循环,同时置换泥浆。在泥浆指标和沉淀厚度达到设计要求之后,报请监理工程师验证后进行下道工序。2)清孔采用换浆法,分两次进行。一次在钻孔完成后,一次在钢筋笼和导管安装好,混凝土浇注前。在清孔排渣时,配备足量的有良好性能的泥浆,同时要注意保持孔内水头(不少于1.5m的高度),防止在清孔时出现坍孔、缩孔。3)清孔过程中要确保有足够的清孔时间,并经过经多次循环,将孔内的沉淀、悬浮的钻渣充分置换并沉淀出,清孔后的各项性能指标和桩底沉淀厚度必须满足技术规范和设计图纸的要求,从而保证最终基桩成孔的质量。
2.5钢筋笼制作安装
1)钢筋笼加工严格按照施工规范在钢筋加工场地集中制作;钢筋笼主筋接头采用挤压接头的形式连接。2)钢筋笼制作时,把主筋摆放在由槽钢组成的平整的工作平台上,槽钢上按照主筋间距加工有梯形凹槽,主筋放入凹槽中。焊接时,先将加强箍筋放在第一根主筋上,扶正加强箍筋,并用木制直角板校正加强箍筋与主筋的垂直度,然后将加强箍筋和主筋点焊。当同一根主筋上加强箍筋全部焊好后,滚动加强箍筋骨架,将第二根主筋逐根依照上法焊好,然后继续滚动直至全部主筋焊接完成。3)钢筋笼在钢筋棚内加工时主筋接头采用闪光对焊的形式,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋全部采用焊接连接。为保证钢筋骨架在孔内的中心位置,除设计的定位钢筋以外,在钢筋骨架顶部10m范围内采用自制混凝土垫块(垫块砼标号同桩身砼)控制,设置密度按竖向每隔2m设一道,每断面沿圆周布置6个。4)钢筋笼加工完成经验收合格后采用平板车进行运输,平板车设胎架。同时钢筋笼增加钢筋内撑,保证钢筋笼在运输过程中不变形。钢筋笼用平板车通过施工临时便道运至现场,在孔口利用25t汽车采用两点吊装钢筋笼,第一吊点设在钢筋笼的下部第五道加强箍筋处(也即从钢筋笼底部上来10m处),第二点设在钢筋笼顶端的加强箍筋处。当钢筋笼进入孔口后,将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。当钢筋笼下降到第二吊点连接加强箍筋时,用钢管穿过加强箍筋的下方,将钢筋笼临时支承于孔口,将吊钩移到钢筋笼上端临时吊点处,轻提起钢筋笼,取出临时支承钢管,再将钢筋笼徐徐下降,直至设计标高为止。5)钢筋笼入孔后,按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后,钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施,延伸至孔口焊接固定在护筒顶部的十字交叉横梁上,防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时往上窜动造成错位。
2.6灌注水下混凝土
1)混凝土采用分部混凝土搅拌站集中拌合,砼罐车运送至现场,25t汽车吊配合漏斗进行灌注。2)灌注前做好钢筋笼防浮和防落措施的检查,沉淀厚度的检查。首批混凝土保证导管埋入深度不小于1m(首批混凝土灌注量直径1.5m桩基首批混凝土不少于5.4m3),连续不断的进行水下砼灌注。3)在水下混凝土灌注过程中,经常用测绳探测孔内混凝土面的标高,及时调整埋管深度。埋管深度控制在2m—4m,并防止导管上浮,以免出现断桩事故。4)水下混凝土灌注,连续有节奏地进行,中途不得中断,并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时,可徐徐灌注,以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔,要保持孔内水头高度。5)灌注桩身砼时,在桩顶设计标高以上加灌1.0m左右,以便凿除浮浆与桩头,确保桩身混凝土质量。6)在灌注混凝土时,每根桩根据规范要求留取试件。试件集中在实验室内标准养护,强度测试后填写试验报告表。
结语
随着钻孔灌注桩施工技术的不断发展,其在建设工程基础中的应用越来越广泛,而旋挖钻机施工技术比较适用于工期要求较紧的工程项目中。文章结合某一住宅小区项目工程,本工程的基础采用钻孔灌注桩施工,系统地探讨了该工艺的具体施工技术。从本工程实施效果表明,旋挖钻机施工技术具有钻进速度快、操作简单方便、移位快捷以及对环境污染小等优势,可在同类工程中推广应用。
参考文献:
[1]刘杰。应用旋挖钻机施工铁路桥梁钻孔桩技术[J]。四川建材,2012(8)
浅谈钻孔灌注桩的质量控制 篇7
1 场地平整
施工前, 清除钻孔桩施工场地内杂物, 整理钻孔施工平台, 对钻孔场地进行平整, 特别是钻机机座周围填土应坚实稳固, 确保钻机正常运转。
2 泥浆系统的设置
泥浆循环系统布置根据现场地形及周围环境统筹安排。泥浆池建好后, 在泥浆池周围搭设防护栏杆, 挂安全网, 并在明显位置设置安全警示牌, 防止发生安全事故。
避免泥浆对周围环境的污染, 在钻孔桩施工过程中, 对沉淀池中沉碴及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆随时清除用汽车弃运至指定地点, 禁止随地弃碴, 严防泥浆溢出, 污染周围环境。
3 测量放样
开工前, 对钻孔桩位置认真放样并护桩。护筒埋设好之后, 再次对桩位进行复核。
4 护筒制作及埋设
护筒均采用5~6mm钢板制作, 直径大于钻孔桩径20cm。为便于泥浆循环, 在护筒顶端设高400mm、宽200mm的出浆口。
护筒高出地下水位或孔外水位1.5m, 当护筒处于旱地时, 其顶端高出地下水1.0m~2.0m, 并高出地面0.3m。
5 制备泥浆
泥浆循环系统布置根据现场和周围环境统筹安排, 制备及循环分离系统由泥浆搅拌机、泥浆池、泥浆分离器、泥浆沉淀处理器等组成。
泥浆制备应优先选用膨润土, 根据施工现场情况, 可采用黏土制备泥浆。
泥浆的性能和指标要求如下:泥浆比重:一般地层1.1~1.2;泥浆粘度:一般地层18~24Pa.s;泥浆含砂率:不大于4%。
造浆后试验检测全部性能指标, 钻进过程随时检验泥浆比重和含砂率, 并做好施工记录。
6 钻孔
1) 钻机就位后, 其底座和顶端要平稳, 不得产生位移和沉陷。施工过程中随时检测孔径、垂直度、泥浆比重等, 并始终保持孔内泥浆高于地面。
2) 钻孔过程中, 根据钻孔地质情况, 及时调整泥浆比重及钻进方法。钻孔时提锥应缓慢, 冲击高度一般为1.0~2.5m。钻进中应随时注意地层的变化, 在地层变化处捞取钻渣样, 判断地质类别, 记入记录表中, 并与设计院提供的地质剖面图相对照。钻孔渣样应编号保存, 以供分析备查。
3) 钻孔作业必须连续进行, 不得中断。因特殊情况必须停钻时, 孔口应加盖护盖, 并悬挂明显安全警示牌, 并严禁钻锥留在孔内, 以防埋钻。
4) 经常检查泥浆的主要指数。
5) 开始钻进时, 应以小冲程稳而准的开孔, 进尺需适当控制, 待锥具全部进入护筒时, 再松锥进行正常冲钻。使初成孔竖直、圆滑, 防止孔位偏心, 孔口坍塌。
6) 当钻进深度达到设计标高后, 用测绳检测孔深, 以及终孔实际地质情况是否符合设计地质要求。
7 清孔
桩孔孔底达到设计标高, 随即进行清孔。清孔采用常规方法清孔, 即正循环还浆清孔法。清孔中随时检查泥浆比重, 使其符合质量要求。孔内泥浆比重接近1.2时, 停止清孔。
8 检孔器及钢筋笼制作吊装
检孔器直径大于钢筋笼直径约10cm, 长度桩孔直径的4倍, 两端各1米范围内缩径。安装钢筋笼前, 先用检孔器验孔。检孔器下至孔底, 确认孔径、孔深及倾斜度合格后再下钢筋笼。
9 安装导管
钢筋笼安装完成后, 拼装导管放入孔内, 导管直径选用φ300mm。导管使用前应进行试拼, 并做接头抗拉及水密试验, 进行水密试验的水压不宜小于0.8MPa。
1 0 灌注水下混凝土
1 0.1 准备工作
安装好储料斗, 储料斗的容积以使首次灌注砼埋入导管不小于1m, 导管下口离孔底30cm~40cm为宜。
1 0.2 灌注混凝土
首批混凝土灌注:混凝土拌合物运至灌注地点时, 应由现场试验员对混凝土和易性和坍落度进行检查, 如不符合要求, 应退回混凝土拌合站进行二次拌合, 直到混凝土的各项指标符合设计和施工要求。首批混凝土灌注, 必须保证首批混凝土灌注后导管有效埋深不小于1m。
在混凝土灌注过程中, 工程技术人员要经常准确探测孔内混凝土面的标高 (可用测绳进行测量, 每灌注完一车测量一次, 拆除导管时必须测量) , 及时调整埋管埋深。一般埋管深度控制在2m~6m左右, 以免出现断桩事故。水下混凝土灌注, 应有节奏连续地进行, 中途不得中断, 并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时, 应徐徐灌注, 以防止产生高压气囊压漏导管。混凝土灌注应在设计桩顶上超灌0.5m, 以保证桩顶混凝土质量。
1 0.3 水下混凝土灌注施工故障处理
混凝土灌注过程中出现混凝土堵管时, 可用起吊机具上下活动混凝土导管, 活动方法, 慢提快放, 依靠混凝自身土重力惯性将堵管混凝土灌入孔内, 导管提起高度不超过50cm。
混凝土灌注过程中, 必须保证混凝土灌注连续性, 即灌注本车混凝土时, 现场必须保证有一辆装满混凝土的运输车等待灌注。
1 1 结语
总之, 监理在桥梁施工质量监控过程中起着非常重要的作用, 监理人员一定要认清自己的责任, 熟悉桥梁钻孔灌注桩施工的关键节点, 控制桩基的施工质量, 保证人民的生命财产安全。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范.JTJ041~2000.
[2]市政桥梁工程质量检验评定标准.CJJ2-90.
浅析钻孔灌注桩施工质量的控制 篇8
1 施工工艺流程
场地平整→桩位放样 ( 护桩) →埋设护筒→钻机就位 ( 泥浆制备) →冲孔→成孔验收→吊放钢筋笼→安装导管→二次清孔→水下灌注混凝土→桩基质量检测。
2 质量控制要点
2.1 场地平整及测量放线
施工前首先对桩位障碍物进行清除处理, 再对钻孔灌注桩施工范围内的场地进行平整和压实处理, 然后根据场地布置开挖泥浆池及修筑施工便道。 以导线控制点为测量基准点进行放线工作, 测出桩的中心位置及四个护桩并加以标识和保护。 放线结束后会同建设单位、监理及设计人员共同验线, 确认无误并签字确认方可进行下一步施工。
2.2 护筒制作与埋设
护筒采用钢板制作。 护筒的埋置深度根据地质及地下水位确定:粘性土中不宜小于1m, 砂土中不宜小于1.5m, 保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。 护筒顶部开设1~2 个溢浆口, 常采用压入或挖填方式埋设。 埋设护筒时宜高出地面30cm, 或高出地下水位1.5m以上, 使孔内泥浆面保持高于孔外水位或地面, 以利于护壁。 护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm。 挖填方式埋设时护筒与孔壁之间应用粘土分层填实。 当灌注桩混凝土达到设计强度的25%后方可拆除护筒。
2.3 桩机就位
桩机运至现场组装调试后, 采用吊车移至桩孔处就位。 桩机就位要求平面位置准确, 桩机机台水平、稳固, 安装就位后要用水平尺和测锤校验。由于钻孔过程中振动较大, 常因桩机机台未垫实而发生倾斜、偏位。 因此, 应复核钢丝绳是否与桩位中心重合。 需要注意的是, 桩净间距较小时应实行跳打, 防止因桩机荷载和钻孔所产生的应力释放而影响刚浇筑完混凝土的邻桩质量。
2.4 泥浆制备
钻孔灌注桩靠泥浆护壁防止坍孔, 运用泥浆循环清孔掏渣, 泥浆比重和粘度是两项最直观、最重要的指标。泥浆比重太小难以护壁, 容易坍孔;泥浆比重太大则会影响钻孔进度且壁膜太厚。因此, 正确控制泥浆比重是成孔顺利及保证质量的一个重要环节。 相关参数如下:泥浆比重:1.1~1.3, 粘度:20~28s, 含砂率:<8%。
2.5 冲击成孔
桩机就位后, 测量人员需检查钢丝绳与桩中心是否重合。 开始应低锤密击, 及时添加粘土泥浆护壁, 使孔壁挤压密实, 直至孔深超过护筒底以下3~4m才可加快速度。 将锤提高至1.5~2.0m转入正常冲击, 随时测定并控制泥浆比重。 当在粘土和亚粘土层中冲击时, 应采用中小冲程0.5~1.0m钻孔, 补充稀泥浆或清水, 始终保持孔内水位高于地下水位1.5m左右, 以防坍孔;遇岩层表面不平或倾斜, 应抛入20~30cm厚块石, 使孔底表面略平, 然后低锤快击使其成一紧密平台后, 再正常冲击。 此时泥浆比重可降到1.2 左右, 以减少冲锤阻力。
2.6 成孔质量检查
当孔深达到设计要求后, 应对孔深、孔径和倾斜度进行终孔检查。发现异常偏差及时扫孔、扩孔。 成孔检查可用钢筋焊制验孔器。 检测时, 将检孔器吊起, 把测绳零点系于检孔器顶端, 使检孔器中心、孔中心与起吊钢丝绳中心处于同一铅垂线上, 慢慢放入孔内, 通过测绳的刻度加上检孔器6m的长度判断其下放位置。 如上下畅通无阻直到孔底, 表明钻孔桩成孔质量合格。 如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象, 则需重新下钻头处理。
2.7 清孔
第一次清孔是钻孔至持力层并进入持力层达到设计深度要求时进行的泥浆循环清孔工作。 第一次清孔是能否达到技术要求的基础, 不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性, 因为第一次清孔能力强, 可以把绝大部分沉渣清除出孔外;而第二次清孔是在下完钢筋笼和导管后, 利用导管进行清孔, 清孔能力要小得多, 目的是清除在下钢筋笼和导管过程中沉淀到孔底的泥块沉渣。清孔过程中须保持孔内水头, 防止坍孔。
2.8 钢筋笼加工制作与吊装
加工钢筋笼时要根据钢筋笼重量、尺寸、起吊方式和吊点布置, 有钢筋笼内布置一定数量的纵向桁架。 钢筋笼的钢筋、埋设件连接采用电焊, 纵横向钢筋交点接头除主要结构须全部焊接外, 其接头可按50%间隔焊接。 钢筋笼的临时绑扎铁丝在入槽前必须全部拆除, 避免在绑扎铁丝上凝成泥球而影响混凝土质量。
钢筋笼应分若干段吊装, 各段钢筋笼在其入槽时连接成整体。 起吊时, 顶部要用一根横梁, 钢丝绳须吊住四个角。为不使钢筋笼产生较大弯曲变形, 通常采用两台吊车同时操作。插入钢筋笼时, 吊点中心必须对准槽段中心, 徐徐下降。进入槽段内时, 应避免钢筋笼产生横向摆动, 造成槽壁坍塌。 插入槽内后, 检查其顶端高度是否符合设计要求, 然后用槽钢将其搁置在导墙上。
2.9 导管的安装
导管使用前必须进行不小于1.25MPa的水密承压试验和接头抗拉试验;漏斗的容量通过计算选用。
2.10 水下混凝土灌注
灌注前应检查桩底沉渣厚度与泥浆技术性能指标, 不符合要求应再次清孔。 首批灌注混凝土的数量应满足导管初次埋置深度1.0m以上。 灌注应紧凑、连续进行, 严禁中途停工。 灌注过程中要防止混凝土拌和物从漏斗掉入孔中。导管埋深宜为2~6m, 防止埋深太大或太浅造成的桩身混凝土夹渣或断桩事故。
当混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时, 应降低灌注速度。 当混凝土面上升到骨架底口4m以上时, 提升导管, 使导管底口高于骨架底部2m以上, 然后恢复正常灌注速度。 灌注过程中应注意管内混凝土下降和孔内水位升降情况, 及时测量孔内混凝土高度, 正确指挥导管的提升和拆除。
3 施工中常见的问题及处理方法
( 1) 斜孔:地质构造中存在软硬不均或倾斜岩层时, 钻孔时钻头朝一侧倾斜。处理方法:钻孔前要研究地质勘查报告, 了解软硬或倾斜岩层的位置及标高, 当冲至此岩层时采用低冲程冲击, 必要时往孔内填入适量片石或粘土, 反复冲击。
( 2) 缩孔:当地质构造中含有软弱和中塑性土层及钻孔过程中钻头磨损而没有及时补焊, 易造成缩孔。处理方法:地质报告若出现软弱层或塑性土时, 要注意经常扫孔;钻孔过程中要经常检查钻头的直径, 及时对钻头进行修复。
( 3) 坍孔:地层复杂、护壁泥浆性能差、清孔后没有及时灌注混凝土造成井壁坍塌。 处理方法:钻孔过程中要根据不同的地层选用不同的造浆材料, 提高泥浆比重, 同时控制好成孔速度。若浇筑工作准备不充分不要急于清孔, 清孔合格后及时灌注混凝土。
( 4) 钢筋笼上浮:混凝土灌注速度过快、导管提升过快导致钢筋笼上浮。 处理方法:混凝土灌注接近钢筋笼时, 适当放慢混凝土灌注速度, 待导管口提升至钢筋笼2m以上方, 恢复正常灌注速度。
(5) 断桩:拔管长度控制不准, 导管拔出混凝土面;混凝土灌注时间过长使桩身夹渣;清孔时泥浆的砂粒进入混凝土内。处理方法:注意混凝土的灌注速度, 灌注中途停顿时间不要超过混凝土的初凝时间;提拔导管要缓慢均匀, 控制导管在混凝土中的埋置深度。
(6) 沉渣:终孔后清孔时, 测量孔底的沉渣厚度满足不了设计要求。处理方法:向孔内回填优质粘土, 并采用低冲程进行拌合造浆, 同时向孔底送入高压风, 将底部沉渣悬浮, 通过泥浆循环排出出孔内。
4 结束语
在建筑施工中, 桩基础的质量是整个房屋工程质量和进度的前提。作为工程技术管理人员, 在钻孔灌注桩施工前必须熟悉施工图纸和钻孔灌注桩的施工工艺, 充分了解施工各环节质量控制要点和易出现的问题及防治措施, 做到心中有数, 确保施工过程中少出事故甚至不出事故, 保证桩基施工质量, 加快桩基施工进度, 为上部结构施工赢得时间, 为整个房屋工程质量奠定基础。
参考文献
[1]钻孔灌注桩施工规程[S].上海市建设和交通委员会.
浅谈钻孔灌注桩的质量控制 篇9
1 桩位偏差的控制
1)测量放线。首先要熟悉建筑平面图,在现场测放好轴线控制点,布好测量控制网,最好是利用坐标放样,并用另一点校核,误差不大于±2 cm,用木桩或钢筋做好标记,控制点及桩位测放后应妥善保护,控制点要经常复测。2)护筒埋设。护筒用作保持孔口稳定,维护水头高度及辅助定位。基本要求:护筒与地面垂直,入土深度不小于1 m且上口高出地面20 cm~30 cm,并测定护筒上口高程。筒中心与桩位中心要求重合,偏差不大于2 cm,筒外壁与坑壁之间用黏土夯密实,并将桩中心点反引到护筒上,过桩心做两直线交护筒口周围4点,用作校桩孔心和钢筋笼吊放依据。3)钻孔就位。要求先调钻机底座的水平度,再在两个方向用经纬仪测调主动钻杆垂直度(<1%),然后再调钻头与桩心的重合度,保证偏差小于2 cm。4)成孔垂直度。这一点对于具有地下室或深基础采用先打桩后开挖施工时特别重要,钻进过程中每6 m~8 m检查一次钻机的水平度和垂直度。钻孔倾斜到如用往复扫孔法亦无法纠正时,则应回填黏土至偏孔处500 mm以上再重新开钻。
2 泥浆的质量控制
1)泥浆质量管理。开工前,首先要根据场地情况,打桩路线,选择好位置以设置储浆池和沉淀池,并要注意使储浆池和沉淀池的体积大于同时施工桩孔的总体积和泥浆槽总体积之和的3倍以上。2)泥浆控制指标。在黏土和亚黏土中成孔时,可直接注入清水以原土造浆,控制排渣泥浆相对密度应为1.10~1.20,当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.1~1.3之间;在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.3~1.5之间,进一步影响单桩承载力,过稀不利于护壁和拓渣,一般为10 s~25 s。钻孔时还要控制好含砂率,黏性土质一般为4%~12%,砂性土质一般以8%~18%为宜。3)泥浆制备管理。泥浆应采用塑性指数Ip>17且含砂率低的黏土调制。普通土层土的粘粒含量较低、含砂量大,造成泥浆粘度小、失水量大,从而形成的泥皮厚而疏松。因而在施工中,应尽力避免用普通土层土来制浆。为保证泥浆有较好的稠密度应尽力采用制浆机制浆。
3 钻孔的质量控制
1)孔径、垂直度控制。每台钻机在开钻前,首先要检查钻头直径。钻头直径以比设计桩径小20 mm为宜。同时应注意钻机运行时,钻头是否晃动和稳定。2)成孔进度控制。在开钻之初应慢速低压,待成孔5 m以上且各方面运转正常后方可加速。对于淤泥、淤泥质土及易塌孔的土层,或出现缩颈、塌孔时钻进速度要降到最慢,并减少泥浆循环速度加大泥浆比重,必要时应在缩颈、塌孔段投入黏土、泥膏,且慢速空转不进尺。开钻以后连续钻进,争取以最短的时间成孔成桩,避免黏土层、砂质泥岩、泥质砂岩的孔壁或孔底经长期浸泡而软化,导致孔壁的摩擦系数减小和孔底端承力的降低。3)钻孔时三项指标的控制。钻孔时的泥浆比重,泥浆稠度和含砂率三项指标应通过试成孔、试验和检测,经筛选确定,对于不同的土质和土层,选择合宜的指标数作为钻孔时保证钻孔成功的三项技术指标,钻进施工时,应不断以这三项技术指标检查钻孔质量,根据钻孔质量不断修正调配泥浆,保证钻孔成功。4)钻孔深度控制。控制钻孔深度,必须在开钻前事先核定主钻杆、配重、钻杆总长、钻头、钻尖及机高等,然后在终钻前检查钻杆的余尺,通过这两步来控制钻孔深度,端承型桩必须保证进入设计持力层的深度。每台钻机在开钻前或施工过程中更换钻杆等配件后,应对钻机钻具用钢尺测量记录在册、提钻前应检查计算孔深或有效桩长是否符合设计要求,在检查无误后方可终孔提钻。5)清孔质量控制。当钻孔达到设计孔深要求后宜采用反循环清孔法清理沉渣。沉渣通过砂石泵随同钻孔泥浆经钻杆(导浆管)抽出孔外,由于砂石泵的吸抽力较大,沉渣能及时排出孔外。为避免在局部位置产生沉渣堆积,钻进结束时需将钻头提高,离开孔底50 mm~100 mm,保持钻头空转,将沉渣搅向吸浆口,3 min~5 min内即可将孔内残留的沉渣清理干净。
4 钢筋笼的质量控制
1)钢筋笼的制作。
钢筋笼的制作必须严格按图纸加工,应使钢筋笼具有一定的刚度和整体性,保证在运输、吊装过程中不致产生变形。制作钢筋笼前,主筋应先调直。钢筋笼之间主筋的搭接,一般规定错开距离为主筋的35d且不小于50 cm。钢筋笼制作完毕,应经检查验收合格后才允许使用。
2)钢筋笼的吊装与焊接。
在运输钢筋笼时要保证其不变形。吊放钢筋笼时,吊点位置必须对称,保证钢筋笼呈垂直状态。在吊装前,应在钢筋笼的上、中、下端各安装一组混凝土圆块。钢筋的下端吊入护筒后,根据桩位中心在护筒上的标记和记录的数值调整钢筋笼的位置,使其中心与桩中心一致,然后徐徐下放。钢筋笼上端下至护筒口时,应再次检查钢筋笼的位置。两节钢筋笼的连接采用焊接。焊缝长度不小于主筋直径的10d,焊缝应饱满,主筋无烧伤。钢筋笼下到设计标高后,应采取固定措施。
3)钢筋笼的验收。
分段制作的钢筋笼,其接头宜采用焊接,并遵守GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范,主筋净距必须大于粗骨料3倍以上,钢筋笼内径应比导管接头处外径大100 mm以上。
5 水下混凝土灌注的质量控制
1)混凝土的质量控制。
混凝土除满足设计的强度外,必须具有良好的和易性,使混凝土在孔内易于流动打散,形成密实的桩身。严禁用过稠和离析的混凝土,以免造成堵塞导管,造成事故。混凝土配合比应通过试验确定,坍落度宜为40%~50%,适用中粗砂,粗骨料最大粒径小于40 mm。
2)混凝土灌注的质量控制。
在混凝土灌注前,首先要核实砂、石、水泥储存量能否满足灌注桩的需要,供电是否会中断。待一切准备工作均已就绪才可灌注混凝土。混凝土应连续灌注,不得中断并应尽量加快灌注速度。并且要保证混凝土首灌量和隔水措施。因为在二次清孔后到混凝土灌注前这段时间内拆卸配节导管,安装料斗持续时间一般需15 min~30 min,该时段内近孔底部悬浮在泥浆内的固体颗粒缓慢沉淀成为沉渣,该部分沉渣应利用混凝土首灌量的冲击力而浮至混凝土表面。首灌量还应能保证混凝土灌入后,导管埋入混凝土深度不小于0.8 m~1.3 m,另外还应考虑到导管底部离孔底为300 mm~500 mm,导管内柱与导管外泥浆柱要平衡,并且要保证桩的充盈系数不小于1。
混凝土灌注过程中,导管应始终埋在混凝土内,严禁将导管提出混凝土面。应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差。导管埋入混凝土面深度以2 m~6 m为宜,最小埋入深度不得小于2 m。导管应勤提勤拆,一次提管拆管不得超过6 m。混凝土实际灌注高度应比设计桩顶标高高(根据设计要求,一般为1倍~2倍的桩径),经测定合格后才可停止灌注。导管提升时,不得挂住钢筋笼,导管使用前应经试拼装、试压,试压水压力为0.6 MPa~1.0 MPa。
6 结语
钻孔灌注桩有许多优点,但由于施工环节多,工艺复杂,成桩质量有可能受到各种因素的干扰和制约,严重时会导致桩身承载力的降低,甚至造成病桩、断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全,必须加强对这几个关键环节的质量控制。
参考文献
超长钻孔灌注桩施工的质量控制 篇10
关键词:钻孔,泥浆,导管
1 超长钻孔灌注桩施工质量控制要点
1.1 桩位放样
在施工前一般采用经纬仪或全站仪对桩位放样定点, 同时测出桩基轴线与桩位, 同时应将轴线引致四周不易被破坏的地点以便于桩位复核, 并应在桩位钉木桩, 木桩上用红漆标注桩号, 之后可在桩四周埋设四个辅助桩以便于护筒埋设, 在正式施工前应对桩位进行复核并做好记录。
1.2 施工机具定位
施工所用机械在进场前应进行试运转, 成孔设备安装完成后应保证平整稳固以免在施工中发生倾斜、移位现象, 应检查钻机的天车、滑车和转盘中心是否位于同一直线, 并应控制其与护筒中心线间的偏差不超过10mm, 并应控制主动钻杆的垂直度符合要求。
1.3 护筒埋设
施工所用护筒内径一般较钻头直径大100mm, 应控制护筒板厚度和高度, 并应在护筒上下端和中部外侧加焊增强箍以增加护筒强度, 一般护筒埋设采用挖埋布设, 所挖护筒坑直径一般较外径大50-100mm, 坑挖好后将坑底整平后方可置入护筒, 检查护筒位置正确、筒身竖直后方可在四周用粘土回填, 回填应采取分层夯填并以不漏为准, 填埋过程中应随时观察护筒是否发生偏移, 一般采用十字交叉法以控制其与桩位中心偏差, 护筒埋设后应复核校正以控制中心与桩位中心偏差不超过50mm, 埋设后护筒应高出地面200mm左右但不应超过枕木面以免地表水进入[1]。
1.4 泥浆配置
泥浆质量优劣在很大程度上决定着灌注桩施工质量, 泥浆在施工中起到护壁、排渣和冷却钻头的作用, 其中护壁是由于泥浆液柱压力作用于孔壁后除了平衡土压力、水压力外, 同时给孔壁一个向外的作用力, 导致泥浆内部分水渗入地层而形成一层泥皮, 若泥浆性能良好则失水量小, 形成的泥皮薄而密且有较高的粘接力, 从而起到维护孔壁稳定的作用。因而为保证泥浆的性能一般在原土内掺加膨润土或纯碱等化学处理剂, 增加纯碱是为了去除原土中部分钙离子以将其转变为钠质土, 从而增强土颗粒水化作用, 加速粘度分散速度以提高粘土的造浆率;也可在原土内掺加山岗土以控制好泥浆比重提高其护壁作用。
1.5 成孔
开钻前应将钻头对准桩中心, 在钻进过程中应结合土质结构来选择不同的转盘转速和进尺速度, 并应采用刚性良好的法兰, 开孔时应轻压慢转并及时添加重块以降低钻具重心, 钻进过程中应随时监测斜孔情况以便于扶正防斜, 一旦发现孔斜超标则应将钻具提升2-3m以用“吊磨法”进行纠斜, 并应添加配重块来加大钻头部位重量, 钻头侧刃应采用锋利刀片以加强其导正效果, 并应控制钻具下降速度以利于修孔导正;钻进过程中若遇到淤泥质好流塑性土层则应减少水泵量钻进以防止泥浆冲刷孔壁导致坍孔, 若土层为可塑性粉质黏土层则在钻进过程中必须减慢进尺以保证钻头有足够回转时间以消除孔壁变形所产生的塑性土, 从而防止缩颈, 并应提高泥浆粘度以增强护壁能力, 同时应不但上下窜动钻头以检测孔径形状, 在不同性质土层过渡段施工时应防止因软硬不均而导致斜孔或生成台阶。
在护筒内施钻应保持高速钻进, 到护筒底口附近则应慢速钻进以稳定孔壁, 待钻头钻出护筒则可恢复钻速, 临近护筒底口时则应采用低档、慢速减压钻进以防扩孔或坍孔;当遇到地层软硬变换则应轻压慢钻以防钻孔偏斜;整个钻进过程中应控制好泥浆质量, 并每隔0.5h检测一次泥浆稠度和相对密度, 并应针对不同的土层保持孔内一定的静水水头压力以按照平衡钻进原理控制泥浆, 若泥浆稠度不足则应选择造浆能力强、粘度大的粘性土造浆以保证不发生坍孔和缩孔;钻进过程中应随时校正磨盘水平和每根钻杆连接情况, 以免因钻杆松动导致孔内事故和泥浆损失, 正常泥浆压力不能传递到孔底导致孔底沉渣不能及时排除而影响清孔效果和钻进速度;同时每钻进一定深度则应采用孔径测斜仪来测量钻孔垂直度, 若存在较大偏差则应随时调整;当钻深达设计标高则应对孔深、孔径以及垂直度进行检验, 同时应计算沉渣厚度是否满足要求[2]。
1.6 成孔检测
孔深。为保证能够准确测量钻孔深度应在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具总长度并做好记录, 便于成孔后根据钻杆上留出的长度校验孔深。孔径。钻进过程中应针对地质情况随时调整钻进速度, 同时由于钻头直径将直接影响孔径大小, 因而在钻进过程中应经常复核钻头直径, 一旦磨损度超过10mm则应及时更换;垂直度测量。成孔垂直度偏差大则会影响钢筋笼安放, 因而为保证成孔垂直度则应扩大桩机支撑面积提高稳固程度, 并应经常校核钻架及钻杆的垂直度, 成孔后可做井径、井斜超声波措施[3]。
1.7 清孔
清孔的目的是清除孔底沉渣以免影响灌注桩承载能力, 清孔一般采用双泵并联正循环清孔, 并应将钻具满足转动以不断改变泥浆循环上返通道以保证泥块返出排除泥屑, 清孔最终应以无泥块返出, 泥浆密度在1.3左右, 孔底沉渣厚度不超过50mm为止。
1.8 钢筋笼吊放
在钢筋笼吊放前应在其四周每隔2m部位一个横截面上设置4个砂浆垫块以保证其保护层厚度, 并在吊装前检测孔内有无坍塌现象及影响钢筋安装的障碍物;吊装时应对准孔位并做到竖直轻放、慢放, 若遇到障碍物可通过慢起慢落或正反旋转使其下落, 若不能实现障碍物下落则应停止安放钢筋笼, 而严禁高起猛落、强行下放等行为导致坍孔, 钢筋笼入孔后应对其牢固定位, 其容许偏差不超过50mm并应保证钢筋笼处于悬吊状态;吊放过程中应随时检测连接部位的焊接质量, 对不符合要求的部位应及时补焊, 并在安放过程中应避免碰撞孔壁, 若由于成孔偏斜导致不能顺利安放钢筋笼则应复钻纠偏, 重新验收合格后方可重新吊放。
1.9 导管下设
在沉放导管前应检查导管连接是否牢固密实, 以防其漏气漏浆影响灌注质量, 并应确保管内壁平滑、连接顺直, 接头部位密封胶垫和连接丝扣完好, 并应进行水密封承压试验以确保其良好的密封性能, 导管安放后浇筑混凝土前原本处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩底, 混凝土浇筑后不能被混凝土冲击而成为永久性沉渣, 因而在混凝土浇筑前一般应进行二次清孔, 待孔口返浆密度和沉渣厚度符合要求后方可浇筑水下混凝土。
1.1 0 水下混凝土灌注
灌注前应对成孔质量、沉渣厚度以及泥浆指标进行复核以防影响成桩质量, 应保证导管处于孔内中心位置以防跑管撞坏钢筋笼, 所用隔水塞应和导管尺寸吻合以防卡管, 并应用铁丝将隔水塞悬挂牢靠, 导管应连接完好并有良好的同心度和垂直度;根据导管距孔底间距、导管埋深及导管内混凝土高度计算首批混凝土浇筑量, 可在导管口悬挂一根胶管便于在倒入混凝土时将导管内空气排出, 以免在导管内形成气囊将密封圈挤破造成漏水, 灌注过程中应随时探测孔内混凝土面以计算导管埋深, 应保证混凝土灌注连续进行;混凝土灌注临近结束因管内混凝土高度降低而压力降低, 但此时导管外泥浆稠度增加因而导致顶升困难现象, 因而可采用注水稀释以降低泥浆对混凝土的压力保证顺利浇筑。
2 结语
超长钻孔灌注桩施工中成孔垂直度、安全及成桩质量影响因素多种多样, 因而在其施工中应结合施工工艺进行控制, 并以工序控制和事前控制为主, 实施系统化的动态控制方可最终保证成桩质量, 实现其经济效益和社会效益。
参考文献
[1]蒋晓燕.钻孔灌注桩施工质量控制浅议[J].工程建设与设计, 2004 (7) .[1]蒋晓燕.钻孔灌注桩施工质量控制浅议[J].工程建设与设计, 2004 (7) .
[2]刘建航, 侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.[2]刘建航, 侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
钻孔灌注桩的质量控制 篇11
关键词:钻孔;灌注;施工;质量控制
改革开放以来我国十分重视水利工程建设,在长期的施工过程当中,水利工程施工技术获得了长足的发展。钻孔灌注桩技术由于设备
投入较小,施工过程相对比较简单,因此被广泛的应用于水利工程建设施工当中。由于水利工程建设过程当中,钻孔灌注桩的施工主要都是在水下进行的,因此施工难度较大,任何一个施工步骤出现问题都有可能导致水利工程整体质量下降,甚至造成严重的安全事故。这就要求在进行钻孔灌装的施工过程当中做好技术控制措施,从而保证施工质量。
1 灌注桩的成孔
1.1 成孔设备和钻具的要求与选择
对于钻孔作业当中,如果在钻进的过程当中没有做好相应的固定措施,就会导致钻进的过程当中发生摆动,从而导致钻孔扩大。因此在钻进的过程当中应该做好钻具的固定工作,使其保持垂直,有效的减少钻头摆动所造成的扩孔,保证成孔质量。
1.2 钻进转速
由于需要在黏土层上进行钻进,由于黏土自身的一些特性导致钻具在钻进的过程当中经常会粘上大量的黏土。在钻进的过程当中应该
使用较低的转速,防止造成扩孔的发生。
2 灌注桩的灌注
2.1 灌注桩孔的清孔
在钻进完成之后应该将钻孔内的钻渣进行相应的清理,然后对钻孔进行清洗,从而保证钻孔内部的泥浆能够被清理出。这样可以保证
在进行混凝土灌注的过程当中能够将混泥土直接注入孔底,同时能够将钻孔内部的泥浆挤压出来。
2.2 混凝土的灌注
首先进行试灌,试灌完成之后应该在进行正式的灌浆。在灌注的过程当中应该保证导管被缓慢的提出,这样混凝土才能够有效的沉降,给泥浆足够的空间。为了避免泥浆进入导管之内,应该保证导管内的压力,因此应该保持管内的混凝土的高度在3 米长和 4 米长之间。
3 成孔过程中易遇到的问题
3.1 缩径
3.1.1 缩径产生的原因
在钻进过程中,地应力沿较软岩层释放,因而造成缩径。在钻进过程中,钻进压力大,钻速过快,使得钻头很快穿过淤泥、淤泥质土层。当钻速过快时,淤泥便从钻孔周围流向钻孔内,导致其侧压力与孔内泥浆力达成平衡,发生缩径甚至卡钻。
3.1.2缩径的防治
较为有效地防治缩径的方法有:第一,在钻进的过程当中应该由专业的工作人员使用钻机。第二,在钻进的过程当中如果遇到淤泥,为
了能够减少钻机钻进的压力,应该使用黏土泥膏。第三,为了进一步的防止出现缩颈的情况,可以在一些容易发生缩颈的位置进行扫孔,从而更好的巩固效果。
3.2 坍孔
3.2.1 坍孔产生的原因分析
坍孔产生的原因是多方面的,主要包括:遭遇预先未料到的复杂地质情况,以及施工中泥浆稠度过低,释放量远大于泥浆对孔壁的压力
等。
3.2.2 处理办法
首先应该收集施工位置的地质资料,进行仔细的研究,从而充分的了解施工现场的地质情况,对于一些容易造成坍孔的情况要在施工
的过程当中仔细的对待,防止施工过程当中由于地质问题导致坍孔的发生。第一,在钻进的过程当中为了避免发生坍孔,对于一些桩位应该及时的避开以及回填。第二,如果是在灌注的过程当中发生了坍孔,那么应该回填原桩。
3.3 斜孔
3.3.1 斜孔产生的原因
斜孔极易发生在软硬岩层交替的层位。由于钻进压力过大,钻头沿软弱层面偏斜而造成。孔斜轻则影响钢筋笼的下放,重则影响桩的承载能力,这是成桩过程中不允许出现的质量事故。
3.3.2 防治措施
为了防止孔斜,在钻进过程中需要保持钻速均匀或加重块。对于已发生倾斜的孔,需要扫孔纠正;若纠正无效,可在孔中回填粘土、块石等偏孔在 0.5m 以上时需要重新钻进。
4 灌注过程中易遇到的问题
4.1 导管堵塞
导管堵塞的防治: 在组装导管时要严格检查,检查导管内有无局部内凸,导管连接处是否密封。搅拌砼时应严格控制混凝土骨料规格、坍落度和搅拌时间,尽量避免砼在导内停留时间过长。另外,灌注时也应避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈导致导管漏水。施工可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或采用提升后骤然下插导管的动作来抖动导管的办法。如果仍不能消除,则应停止灌注.用长杆加以疏通。
4.2 埋管
4.2.1 埋管原因分析
埋管经常发生在灌注过程中。导管允许埋入砼面下的最大深度与砼拌物流动性保持时间、砼的初凝时间、砼面在钻孔内的上升速度、
导管直径等因素有关,当导管埋入砼面下的深度过大时,上面砼已初凝,使得导管内混凝土无法顺利流动就会发生埋管。
4.2.2 防治方法
时刻注意导管埋深的控制。准确测量砼面的深度位置和勤拆导管,一般砼面每上升 4m~5m 就可拆除相应数量的导管。
5 提高水利工程施工质量的措
5.1 认真做好勘察设计、保证工程质量
水利工程建设首先要进行科学合理的设计,这样才能够保证后续施工的顺利开展。因此设计工作的好坏将会直接影响到水利工程后续
的施工以及工程的质量问题。因此在进行水利工程设计的过程当中应该做好相应的勘察工作,防止水利工程设计和实际的情况相脱离。在
设计的过程当中不仅仅要考虑工程的质量,同时还要考虑工程的成本,保证工程的经济性。
5.2 规范建设单位市场行为,落实项目法人职责,做到责、权分明
a.项目法人是项目建设的责任主体,对工程质量负总责。b.要严格按基本建设程序办事,杜绝“三边”工程。c.要依法组织招标,并签订有关合同。d.要严格挑选施工队伍,加强施工现场管理,严禁转包和违法分包行为。e.要负责按有关验收规程组织或参与验收工作。f.要按工程实际需要把建设资金落实到位。g.要鼓励质量创优,实行优质优价,严禁盲目压价。h.要保证有合理的设计,施工工期,防止盲目抢进度,赶工期的现象。
5.3 强化施工管理、加强监督,保证施工质量
a.施工单位质量管理和控制是工程项目质量控制的重点和基础。b.要完善施工单位质量保证体系,严格实行质量“三检制”,并使该体系正常、有效运转。c.要从操作人员、建筑材料、施工机械、施工工艺和方法、施工环境 5 个方面做好施工工序质量控制。
5.4 抓好施工质量监督,及时发现问题,及时改正
施工质量控制主要为施工现场的质量监控。在施工过程中应做到:a.施工单位要建立完善的工序质量控制体系,及时提交质量统计分
析资料和质量控制图表。b.及时审核变更设计及其修改的图纸。c.对施工作业进行严格的监督和检查,发现违规行为及时纠正。加强质量监督机构自身建设,建立一个明确的、结构完善、系统性的质量管理体系。形成较有效的、一体化的技术和管理程序,并以高效、快捷、科学的方式指导监督站内部的各项工作,逐步提高水利工程质量监督管理水平。
参考文献
[1]侯立庚.浅谈钻孔灌注桩的施工[J].中国科技信息,2008,(16).
[2]孙定中.浅谈钻孔灌注桩的质量保证[J].科技信息(学术研究),2007,(16).
钻孔灌注桩的质量控制 篇12
钻孔灌注桩具有单桩承载力大, 施工方便, 成本较低, 适用范围广等优点, 作为一种有效的基础形式在各工程领域得到广泛的应用。钻孔灌注桩的施工主要在地下进行, 施工过程中无法观察, 成桩后也不能进行开挖验收, 属于隐蔽工程。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, 因此在施工过程中必须进行严格的质量控制。
2 钻孔灌注桩施工质量控制的重点环节
2.1 测量定位控制
测量定桩位是钻孔灌注桩质量控制的第一道工序, 首先根据设计提供的坐标及高程控制点对桩位定点放样, 桩位测放要按照施工顺序进行, 桩位应牢固可靠, 要将桩位的偏差控制在规范允许的范围内, 一般要求桩中心偏差要小于10mm, 并做好测量记录, 在监理方复合无误后方可进行桩基施工。
2.2 成孔质量的控制
对成孔质量进行以下几方面控制:桩机就位控制、桩径控制、桩长控制、泥浆比重和钻杆垂直度和清孔控制等。
首先保证桩机保持良好的工作状态, 然后再复核桩位放样、钻机就位、机高、钻盘水平度等平面及纵面位置。对于桩径的控制关键在于检查钻头直径必须满足要求, 并根据实际情况调整钻头直径。对于桩长的控制首先要一次性丈量主钻杆长度、钻头长度, 清点钻杆数量。对于检测的泥浆性能数据要符合规范要求, 即:保证泥浆比重、黏度和砂率满足制孔需求, 避免缩颈、坍孔或影响钻进速度。
钻孔灌注桩垂直度是保证承载力的关键, 桩头偏位会影响上部结构质量, 严重影响钢筋笼的安置, 因此要严格控制钻机施工中钻杆的垂直度。例如:在钻进施工中要经常检查钻杆垂直度, 每钻进3~4m用测量垂直度的靠尺在相互垂直的两个方向各测量一次钻杆垂直度, 此方法操作简单, 精度高, 可以及时发现并纠正垂直偏差, 防止钻杆倾斜。
桩孔深度也称桩长, 此要素将直接影响桩的侧摩擦面积和桩端承载力。为了准确控制钻孔深度, 用经复核过的临时测量点及时复核底梁标高, 复测钻具的总长度并做好记录, 再根据钻杆在钻机上留出的长度来校验成孔深度。在提出钻具后用测绳复测成孔深度, 测绳使用时要注意数标松动错位, 为避免误差, 在施工现场设置长度标记作为准绳。
清孔的主要目的是清除孔底沉渣, 而孔底沉渣厚度是影响桩基承载力的重要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩底部的沉渣, 使沉渣中的岩粒、沙粒处于悬浮状态, 在利用泥浆胶体的黏结力是悬浮着的沉渣随着泥浆流动被带出桩孔, 最终将桩孔内的沉渣清除干净。
2.3 成桩质量的控制
成桩质量主要指钢筋笼吊放和混凝土灌注。钢筋笼的吊放设计除了满足强度等要求外, 还有满足足够的刚度, 便于运输、起吊、下放等工序的要求。
钻孔灌注桩是水下浇筑混凝土, 该工序对于成桩质量有非常重要影响。首先, 要严格控制清孔与灌注混凝土的时间间隔, 灌注前必须二次清孔。其次, 要严格保证首次灌注量, 以保证产生足够大的冲力, 将孔底沉渣翻上。第三, 要严格控制灌注的连续性, 防止材料供应中出现断档或停电、机械故障等现象。最后要严格统计灌注量, 保证充盈系数大于1。
3 工程实例
天津科技大学体育馆项目是由华南理工大学建筑设计研究院设计, 总建筑面积24 352m2, 主馆1层, 高度27.45m, 副馆2层, 高度22.8m。建筑主体下部采用钢筋混凝土结构, 屋顶局部采用钢结构屋盖。主场馆等级为甲级馆, 建筑物抗震设防烈度为八度。
3.1 地层描述
拟建场地位于天津科技大学泰达校区内, 场地原为嗮盐池, 后经平垫成为科技大学泰达校区的室外体育场。
根据地质条件, 本工程采用桩径D=800mm, D=600mm两种钻孔灌注桩, 桩长33m, 共740根, 其中800mm的桩608根, 600mm的桩125根。
3.2 施工的质量控制
本工程钻孔灌注桩施工质量控制的重点环节还是在于对测量定位、成孔质量及成桩质量的控制。
3.2.1 测量定位
天津科技大学体育馆工程的测量放线严格执行自检制和监理复核制双重控制, 首先采用全站仪对桩位进行测量放样并安装护筒, 护筒平面位置偏差小于50mm, 并将桩位用十字线标在护筒上, 确保桩位准确无误。通过上述质量控制, 该工程桩位偏移方向最大为2.5cm, 最小为0.8cm, 满足规范及设计要求。
3.2.2 成孔质量
在成孔质量控制中, 首先要测量钻头尺寸:对于桩径D=800mm, 钻头尺寸要大于780mm, 对于桩径D=600mm, 钻头尺寸要大于580mm, 测量孔深在36.5~36.8m, 泥浆密度在1.15~1.2t/m3, 沉渣厚度小于150mm。在钻孔施工过程中, 还要进行成孔检测, 图1是测量孔径的曲线图。
通过测量数据判定本工程桩基施工成孔质量满足相关技术标准和设计要求。
3.2.3 成桩质量
首先要检查钢筋加工情况, D=800mm桩, 主筋直径Ф=18mm, 12根, D=600mm桩, 主筋直径Ф=16mm, 8根。两类桩的加强箍筋直径Ф=16mm, 2m一套, 箍筋直径Ф=10mm, 200mm间距。加工长度33.4m, 单面焊接长度为10倍钢筋直径, 钢筋保护层垫块不少于3块。
在混凝土浇筑前, 检查水灰比, 混凝土的配合比。浇筑过程中, 检查塌落度在180~220mm之间。采用大体积混凝土冲击灌注法, 每一斗灌注都是将2~3m3混凝土在大斗中积蓄够量, 出料口直接插入导管, 再打开活门一次连续冲击下去, 保证了桩身混凝土密实性, 能够使桩端与持力层较好地结合。单桩竖向抗压静载试验数据汇总见表1。
通过静载实验数据分析得到:最大加载量:4 620k N, 最大沉降量:12.77mm, 最大回弹量:6.03 mm, 回弹率:47.2%。最终结论———单桩竖向极限承载力满足有关规范标准及设计要求。
4 结语
通过对天津科技大学体育馆工程桩基施工, 使我们认识到钻孔灌注桩是一项复杂的技术管理工作, 要充分发挥钻孔灌注桩安全、优质、高效的优点, 就需要在施工过程中加强各个环节的控制, 才能确保工程质量。通过本工程桩基施工中对钻孔灌注桩质量的控制, 根据桩基检测分析数据, 本次桩基施工取得了比较理想的效果。
参考文献
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