成桩效果（精选8篇）
成桩效果 篇1
摘要：根据以往施工经验, 并结合上海梅钢一炼钢2#RH基坑支护工程实例, 介绍了高压旋喷桩在该地区粉细砂层中的成桩试验, 经过对比分析, 我们发现在施工过程中添加一定比例的外加剂能够有效保证成桩直径和质量, 为类似地质条件下的施工提供思路和经验。
关键词：高压旋喷桩,粉细砂,成桩直径和质量
目前, 对于老厂房改造和设备升级的技改项目来说施工作业面往往受到限制, 合理选择施工工艺或方法成了设计的关键。由于设备机具简单, 操作方便, 高压旋喷桩越来越多地被应用于地基处理、基坑止水帷幕等方面。但是, 对于不同地区特点或不同地层情况, 高压旋喷桩的成桩效果不尽一致, 为了克服高压旋喷桩在南京梅钢粉细砂层中成桩效果差这一难题, 结合本次工程实例, 我们进行分析和研究。
1 工程概况及地质情况
1.1 工程概况
上海梅山钢铁股份有限公司一炼钢2#R H装置本体位于梅钢炼钢厂连铸车间内, 属于老工业厂房内的技改项目。根据设计图纸, 基坑支护体系采用排桩+钢筋砼内支撑方式, 止水帷幕体系以水泥土搅拌桩为主, 部分区域采用高压旋喷桩。其中, 高压旋喷桩直径均为600m m, 长度不等。
1.2 工程地质情况
1.2.1 场地地质条件
勘察报告提供的场地地层情况为:1) 杂填土:层厚1.20~3.70m, 平均厚度2.38m;2) 素填土:层厚0.80~2.30m, 平均厚度1.64m;3) 粉砂:饱和、中密, 层厚2.10~4.10m, 平均厚度2.90m;4) 淤泥质粉质粘土:层厚1.20~9.70m, 平均厚度5.28m;5) 粉质粘土:可塑, 层厚3.30~8.70m, 平均厚度5.56m;6) 粉质粘土:硬塑, 层厚1.00~7.40m, 平均厚度2.82m。
1.2.2 水文地质条件
场地内的地下水类型为潜水和基岩裂隙水两种, 潜水主要赋存于人工填土和粉砂层中, 大气降水、工业用水排放是其主要的补给来源;基岩裂隙水赋存于下伏安山岩裂隙中, 上部水流渗透及侧向地下径流补给是其主要补给来源。勘察期间测得地下水 (潜水) 的稳定水位深度为0.90~1.52m。
2 工程特点
2.1 地下水丰富
结合勘察报告, 场地地下水稳定水位很高, 且补给源丰富, 特别是钢厂生产车间工业用水排放量很大, 排水管道年久失修, 排水没有规律, 这对基坑的止水要求很高。
2.2 施工场地狭小
本次施工场地无论是空间尺寸还是平面尺寸都很局限, 在水泥土搅拌桩无法施工的情况下只有采取高压旋喷桩进行止水帷幕封闭。
2.3 地下障碍物复杂
由于是技改项目, 先前1#R H及地下通廊施工时有大量建筑垃圾、混凝土桩头、钢筋及木模板等杂物被回填进来, 这给止水帷幕体系特别是搅拌桩施工带来了不小难度, 因此存在部分搅拌桩被高压旋喷桩所替代。
2.4 粉砂层中旋喷桩成桩困难
根据以往梅钢基坑施工经验, 高压旋喷桩在粉砂层中的施工效果较差, 喷浆辐射直径随深度越来越小, 浆液量有可能随着砂层渗透作用而流失, 成桩比较困难。在后期基坑开挖中, 往往该层渗漏比较严重, 普遍存在流砂现象, 这对基坑开挖及周边建构筑物的安全带来不利影响。
3 试验内容
3.1 试验工艺
本次试验拟采用双重管和三重管两种工艺做对比试验。
3.2 试验分组及参数选取
本次试验场地选在距离基坑约15m空地上, 地层情况与施工场地基本一致。试桩直径为600m m, 共8根, 分为2组, 其中1组双重管、4根, 1组三重管、4根, 桩长5.0m (桩顶以自然地面算起) ;每种工艺分为两种方式:一是常规法, 即不添加任何外掺剂, 采用不同提升速度和不同注浆压力分别试桩。二是添加外掺剂法, 在水泥浆中添加一定比例的膨润土、羧甲基纤维素 (C M C) 和适当火碱, 使浆液粘度达到25~26s, 再进行施工。其施工控制参数见下表:
3.3 试验设备
本次试验主要施工设备有:X PZ-50型旋喷桩机1台, B W-250/50型泥浆泵1台, ZW E6/2型空压机1台, N J-600浆液搅拌机1台, Y SB-250/20型高压注浆泵1台;另外需要1台挖机开槽验桩。
4 试验分析
4.1 试验数据统计
通过现场试桩施工时浆液流量控制, 得到每根桩所用浆液量, 然后根据浆液各成分配比计算出水泥、膨润土、C M C及烧碱的用量, 详见下表:
说明:水的密度1.0g/cm3, 水泥密度3.1g/cm3, 膨润土密度2.5g/cm3, C M C密度0.6g/cm3, 烧碱密度2.13g/cm3。
4.2 试验分析
在试桩施工后7d后, 我们利用挖机对双重管和三重管试桩区分别进行开槽检查, 并结合上述数据作出分析如下:
1) 常规法施工时, 2根双重管水泥用量平均为759.5kg (即151.9kg/m) , 2根三重管的水泥用量平均为821.5kg (即164.3kg/m) , 水泥掺入比分别约为29.1%和31.4%。
2) 外掺法施工时, 由于掺入了一定比例的外加剂, 代替了部分水泥, 水泥用量相对减少, 经过计算双重管和三重管水泥掺入比约为24.3%和26.6%, 较之常规施工减少约5%。
3) 外掺法主要是通过在水泥浆中添加一定外加剂后改变了浆液性状, 使其与粉砂层形成有机结合最终固化为整体。膨润土具有很强的吸湿性, 在水介质中能分散呈胶体悬浮液, 并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性, 它和泥沙等掺和物具有可塑性和粘结性, 有较强的阳离子交换能力和吸附能力;C M C与水能够充分融化、完全粘合, 使浆液形成胶糊状, 具有保水性和增稠性, 温度低于5℃时需要用热水浸泡;火碱配合膨润土使用时, 能够使浆液粘度上升, 失水量下降。浆液性状的改变使其在喷射过程中不会轻易流失, 而会与粉砂颗粒粘结在一起并最终形成整体。经过对比, 三重管浆液喷射的通道增多, 浆液会与砂层颗粒或空隙均匀结合, 形成桩体较好。
4) 从开挖情况来看, 无论是双重管还是三重管高压旋喷桩在上层杂填土和素填土中虽未形成桩体, 但水泥痕迹明显, 直径均大于600m m, 经过后期养护可以正常成桩;但是在粉砂层段成桩效果迥异。2-1、2-2、3-1、3-2在该层中只有钻孔范围内水泥浆液已经硬化, 其他水泥痕迹随着深度范围越来越小, 桩体直径也随之减小;2-3、2-4、3-3、3-4在粉砂层中基本已经成桩, 在桩体直径、桩身强度及浆液均匀度等方面三重管施工效果较好, 建议基坑止水帷幕或地基处理采纳三重管施工工艺, 无论是止水效果还是地基承载力都有保障。
5 结论
对于饱和粉砂层中高压旋喷桩施工来说, 常规法成桩质量较差, 形成不了桩体或者桩径随深度收缩较大, 已经不能满足工程需要, 特别是用于基坑止水帷幕时风险很大;而外掺法施工技术能在粉砂层中形成桩体, 效果较好。本次高压旋喷桩在粉砂层中成桩试验给上海梅钢一炼钢2#R H基坑支护工程高压旋喷桩的正式施工提供了设计依据和施工参数, 最终保证了该基坑项目的顺利开挖及实施。该基坑支护工程也获得了2011年度全国冶金行业优秀工程勘察二等奖, 对于今后类似工程项目有一定的借鉴价值。
参考文献
[1]建筑桩基技术规范 (JGJ94-2008) .北京:中国建筑工业出版社.
[2]南京地区建筑地基基础设计规范 (DGJ32/J12-2005) .北京:中国建筑工业出版社.
[3]建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99) .北京:中国建筑工业出版社.
[4]任新伟.铁道标准设计.高压旋喷桩在饱和动态含水砂层浅埋暗挖隧道中的试验与应用讨论.
桥梁钻孔灌注桩成桩质量控制措施 篇2
关键词：钻孔桩;质量;控制;问题
前言
钻孔灌注桩是指通过钻机在预先设计场地钻孔的形式成孔，然后向钻孔内吊放事先加工好的钢筋笼，最后灌注混凝土而做成的桩。施工中，由于受人为和外界施工现场的实际条件等因素影响，钻孔灌注桩的施工中往往在测量放样、钢筋加工运输以及吊放、钻孔、混凝土预拌和灌注等环节容易出现桩位轴线偏离设计轴线过大、清孔不彻底孔底沉渣偏多、塌孔、扩孔、钢筋笼扭曲变形、浇筑混凝土过程中钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、堵管、断桩、桩身偏斜、桩间夹泥、桩身强度偏低等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，由于钻孔桩是隐蔽于地下的，实际情况很难判断，事后很难采取有效的补救措施。所以施工要加强对钻孔桩的质量控制，防患于未然。
1.控制措施
⑴、定位控制措施
①放样
桩基施工前，对设计图纸上的桩位坐标进行校核，确认准确无误后，根据设计院给定的导线点用全站仪将桩位测放到实地位置，然后打上木桩，并在桩顶面精确放出桩位中心坐标后，钉上小钉子。放样桩位误差控制在5 cm以内，然后在合适位置做引桩，以便埋设护筒和安装钻机定位及校核桩位垂直度。
②护筒埋设
制作护筒的材料要结实、有一定的强度、耐用、不漏水，护筒内径应比钻孔直径大10-20cm，护筒长度大约2m。护筒四周用粘土夯实，
③钻孔机的安装与定位
钻机安装前要确保场地平整而且要有足够的强度，可以预先用机械把产地整平、压实。然后移动汽车至钻孔，将钻杆移动大致定位，在护筒上方垫好枕木，支起车载千斤顶将汽车固定好，用水平尺和铅坠将钻杆准确定位，保证钻头与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
⑵、泥浆制备控制措施
根据实际情况泥浆可以采用粘性黄土或者膨润土为造浆的原材料，泥浆比重可根据钻孔方法和地层地质情况及时进行调整。可以适当的掺加外加剂，使泥浆的稠度保持在合理的范围内，既不能太稀也不能太干，太稀，将降低排渣能力和护壁效果;泥浆太稠会将会降低钻杆的钻进速度，具体性能根据具体情况参考一下指标制定。
钻 孔
方 法
地 层
情 况
泥浆性能指标
相对密度
粘度
（s）
含砂率
（%）
胶体率
（%）
失水率
（mL/30min）
泥皮厚
（mm/30min）
静切力
Pa
酸碱度
pH
正循环
一般地层
易坍地层
1.05～1.20
1.20～1.45
16～22
19～28
≤4
≤4
≥96
≥96
≤25
≤15
≤2
≤2
1～2.5
3～5
8～10
8～10
反循环
一般地层
易坍地层
卵石层
1.02～1.06
1.06～1.10
1.10～1.15
16～20
18～28
20～35
≤4
≤4
≤4
≥95
≥95
≥95
≤20
≤20
≤20
≤3
≤3
≤3
1～2.5
1～2.5
1～2.5
8～10
8～10
8～10
推钻
冲抓
冲击
一般地层
易坍地层
1.10～1.20
1.20～1.40
18～24
22～30
≥95
≥95
≤20
≤20
≤3
≤3
1～2.0
3～5
8～11
8～11
⑶、成孔控制措施
①、根据不同地层，控制使用好泥浆指标。在松散软容易塌孔的土层钻孔时，严格控制钻头的进尺速度。对于地下水位过高情况，可以采取高护筒来加大水头。当孔壁坍塌严重时，可以采用砂和粘土混合回填夯实后重新钻进。
②施钻过程中要应经常检查孔径，及时修复。对于易缩径孔段钻进时，可采用适当提高泥浆的粘度和反复扫孔的方法扩大孔径。
③施工过程中要确保钻机钻进平稳，机架垂直，避免出现因钻杆旋转使钻机来回晃动，并注意在成孔过程中定时对钻头、钻杆接头逐个检查校正，严禁使用弯曲的钻具。遇到大孤石或者坚硬岩层时，降低钻头进尺速度，不允许对钻杆施加压力增加转速。通过扫孔来修正偏斜孔。
⑷、安装控制措施
钢筋笼加工制作完成后，在运输和安装环节主要防止钢筋笼扭曲变形，吊放之前要准确计算吊筋的长度，保持钢筋笼如空时候的垂直度，同时混凝土保护层垫块不宜过大，以免造成触碰孔壁，吊放结束后，用钢管将钢筋笼吊起，在校核完钢筋笼后实施固定，随后灌注水下混凝土。
⑸、孔内水下混凝土灌注控制措施
①、灌注混凝土之前，一定要对导管做水密性和水压试验，隔水栓要严密不漏水，同时，计算好首批混凝土灌注量，以保证在灌注首批水下混凝土时，漏斗和储料斗及漏斗内有足够量的混凝土以满足导管埋深，避免因为混凝土量不足导致导管漏水。正常灌注过程中，灌注作业必须要连续进行，除非特殊情中途不得中断灌注。否则可能会因先灌入的混凝土快速初凝，而阻塞导管中的混凝土流出，而形成断桩，经常用测绳探测已灌注的混凝土面的上升高度，通过实测孔内混凝土面高度计算出导管埋深，使导管保持合理的埋深。一般应控制在2到6m，如果导管埋入混凝土过深，易使导管与混凝土间摩擦阻力过大，导致导管无法拔出造成。然后逐级提升导管、逐级拆卸，注意在提管导管过程中要缓缓上提，防止因用力过猛使导管被拉断。
在孔内混凝土灌注即将结束时，拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。同时为了保证桩强度符合设计要求，灌注时候要比设计标高多灌注0.5-1m，待桩达到强度后，凿去桩顶范围内浮浆。使桩的强度达到要求。
3总结
钻孔灌注桩施工，由于其隐蔽性、影响因素的复杂性，施工过程中会出现很多各种各样的问题，因此，在施工中必须编制切实可行的施工方案，制定合理施工工艺，作好准备工作，施工过程中的每一道工序、工艺都要认真做好质量控制保证整个工程的质量。
参考文献：
[1]钻孔灌注桩.百度百科
[2]浅谈如何控制钻孔灌注桩施工质量.百度文库。
浅谈桥梁成桩的质量控制 篇3
关键词：桥梁,桩基,混凝土,导管
近年来国家致力于基础建设开发,同时国家对土地的征用进行了严格的控制。桥梁被大范围的采用,既可以减少占地,又可以减少周围环境对道路的影响,从而提高车速。每一座桥是一个标志,桥梁的重要性不言而喻,但是如果质量关得不到严把而引发的事故也令人触目惊心,所以我们应尽量做到用最少的钱做最优秀的工程,为国家的基础建设尽自己的一份绵力。
桩基施工是桥梁施工中很重要的一部分。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。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
成桩质量的控制是桥梁质量控制中重要的组成部分。为确保成桩质量,首先要严格检查原材料,对不合格的材料(如水泥、砂、石),严禁用于混凝土灌注桩。灌注水下混凝土主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整。为确保成桩质量,应做好以下几项工作。
1 水下混凝土施工
1)为防止导管接头与导管漏水,施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制,保证导管制作具备以下条件:a.足够的抗拉强度,能承受其自重和盛满混凝土的重量。b.各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置,预先试拼并做好标记,安插导管时须按试拼时的状态对号拼装,所有的法兰盘接头均须垫入5 mm～7 mm厚的橡胶垫圈,安放时须对正放平,拧紧螺栓,严防漏水。c.内径应一致,其误差应小于±2 mm,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤做通过试验。d.最下端一节导管长度要长一些,一般为4 m,其底端不得带法兰盘,以便在混凝土内。e.导管使用前做好水密性试验。导管不要埋入混凝土过深,严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。
2)为预防孔壁坍塌,我们采用了维持护筒水位比筒外水位高出1.3 m～1.4 m,操作中避免碰撞孔壁,并随时注意控制泥浆的比重。
3)为保证施工质量,水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右,坍落度宜采用18 cm～22 cm。
4)混凝土自拌合机出料至灌注时不宜超过30 min,施工中间每间断30 min后,要上下串一下导管,防止混凝土失去流动性,提升导管困难,增加发生事故的可能性。在施工过程中,中途中断浇筑时间不宜超过30 min,整个桩的浇筑所需时间不宜过长,尽量在8 h内完毕。
5)注意灌注所需混凝土数量,一般较成孔桩径计算的大约为设计桩径体积的1.2倍。水下混凝土在灌注中应控制以下几点:a.水下混凝土灌注前应检查桩底的沉淀层厚度与泥浆指标,不符合要求则应再次清孔。b.当混凝土灌到孔口不再返出泥浆时,此时应提升导管;若需提高0.5 m～1.0 m以上才能灌入混凝土,则此时应拆除一些导管,减小导管在混凝土中的埋深。c.导管的埋深太大或太小都是不利的,应做到勤提勤拆,不能出现一次拆十几米的情况。
2 泥皮厚度
泥皮是指由于施工成孔、成孔工艺等因素,在桩身混凝土与桩周土之间形成的一层粘性泥土。成桩后泥皮会影响桩周土摩阻力的发挥,泥皮厚度的不同可影响桩基承载力达10%。在成孔过程中由于排渣、钻进,桩周形成泥皮不可避免,要减少泥皮厚度,及时清渣、测量、调节泥浆性能。
3 桩顶混凝土强度
由于桩顶部混凝土受力最大,其质量的控制也比较关键,水下灌注混凝土桩顶的质量比桩身混凝土的质量难控制,桩顶混凝土常见的质量问题有:混凝土强度不够、桩芯夹泥、未灌注到位或超灌过多。影响因素主要有:
1)泥浆性能:当清孔不彻底,泥浆比重大,含泥渣较多时,水下灌注时就影响混凝土的扩散,并使混凝土的顶升困难,这时混杂层厚度必然较大;
2)灌注工艺:一般要求导管埋深2 m～6 m,但当导管埋深过大,灌注则困难:a.容易埋管;b.要不停的上下抽动导管促使混凝土下落,这样必然会使桩顶部分浮浆进入桩身,形成桩顶混凝土芯夹泥;
3)清孔工艺:清孔的方式、时间都影响到孔内泥浆的性能,泥浆比重大不利于灌注,混杂层必厚。要防止桩顶混凝土的质量问题,首先要彻底清孔,当孔底泥浆比重在1.2以下时,灌注混凝土均较顺利,桩顶混杂层较薄,另外还要有适宜的初灌量,灌注混凝土时要及时拆导管;及时测孔内混凝土面高度,最后还要保持一定的超灌量,使桩头混凝土强度较低的部分凿除后,桩顶标高满足要求。
4断桩、夹泥、堵管
为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,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。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落度采用18 cm～20 cm,导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2 m～4 m,不宜大于5 m和小于1 m,严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8 m～10 m时,应及时将坍落度调小至12 cm～16 cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在灌注过程中必须每灌注2 m3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,《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于1。同时要认真进行记录,这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。
参考文献
成桩效果 篇4
桩基属桥梁工程中的下部结构的一个分项。该项工程的质量好坏及进度直接影响桥梁质量、使用寿命及工程的整体进度。
总结多年来的施工经验,下面浅谈自己在钻孔灌注桩钻孔成桩作业施工中应注意的若干内容,加以阐述,以供同行参考。
1 成孔前(过程)检查
1.1 检查钻孔成孔前泥浆性能指标。
1.2 检查钻孔中心位置偏差应不大于50mm。
1.3 检查护筒顶高程变化。
2 成孔后(终孔)检查
2.1 孔深检测:终孔后立即用测绳测深,量到护筒顶,计算孔深时(还应减去钻尖长度),不小于设计规定。
2.2 第一次清孔泥浆指标:(1)相对密度(t/m3)1.03-1.10比重计。(2)粘度(s)17-20粘度计。(3)含砂率(%)<2含砂率测定仪。
2.3 检孔器检查。(1)测孔径。(2)倾斜度不大于1%。
2.4 钢筋笼安装焊接质量要求。(1)单面焊缝≥10d,双面焊缝≥5d。(2)焊缝厚度h不小于0.3d;焊缝宽度d不小于0.7d。(3)主筋轴线在一条直线上,搭接焊,搭接部分预弯成4°角。(4)焊条型号要求采用结502或结506。
2.5 下导管及清孔(第二次清孔)。导管应按编号标注整米、连续长度,下到孔底0.4m处,进行第二次清孔,符合清孔后泥浆指标后量深,与终孔差值应小于0.3D沉淀厚度为合格,否则继续清孔。
第二次调整导管距孔底0.4m固定。
2.6 第一次砼灌注应满足计算值,保证导管最少埋置深度。
2.7 灌注。(1)后台应检查拌和楼计量水泥与砂、石含水量调整配合比。测定坍落度控制在180~220mm之间。(2)前台掌握灌注高度、导管埋置深度,应严格控制在2~6m。
检测方法:(1)灌注深度:用测绳量至到护筒顶高度。(2)埋置深度:用测绳量至护筒顶与导管同高,读取导管、测绳数值相减之差既为埋置深度。
2.8 试块抽取。(1)备检每根桩抽取一组试块。(2)施工单位试验员抽三组试块。
2.9 灌注的桩顶标高应比设计高度高出0.5~1.0m。
3 报检、报验及资料
3.1 每项开工前,将施工测量放样结果报测量监理验证,复核无误后,方可施工。监理填签《测量复核记录表》。
3.2 承包人在成孔前报审《中间检验申请单》、《钻孔桩钢筋现场质量检验报告单》、监理抽检签认,并填写《分项工程现场监测记录表》:(1)主筋根数;(2)主筋直径;(3)主筋间距;(4)焊接长度;(5)骨架长度;(6)骨架外径;(7)箍钢筋间距;(8)保护层厚度。
外观检验:(1)焊缝表面平整,不得有较大凹陷、焊瘤。(2)接头处不得有裂纹。(3)咬边深度、气孔夹渣的数量和大小接头偏差,不得超过规定。
3.3 成孔后承包人报《中间检验申请单》、《钻孔桩桩孔现场质量检验报告单》。监理进行现场检验并签认,填写《分项工程现场检验记录表》。检验项目:(1)倾斜度;(2)钻孔桩底标高;(3)钻孔深度;(4)钻孔直径;(5)基准面标高;(6)地质情况。
3.4 砼浇筑申请报告单:承包人报检后,监理进行现场机具,设备及数量、性能检查、主要技术人员、人数进行检查。进行集料含量试验,并填《集料含水量试验记录表》。
4 砼原料的检查和砼的相关指标检测
4.1 砼搅拌前的原材检查。(1)目测料场的砂、石原材、含泥量、颗粒粒径等是否符合要求。(2)测量料场砂、石的含水量。
4.2 做好制砼试件的准备工作。(1)检查试模、坍落度筒等工具是否完好。(2)将上道工序按要求准备好。
4.3 目前桩基砼的理论配合比为。
其中粗集料16-31mm,含量为40%,5-16mm,含量为60%。砼拌和时,投料质量应根据测得的含水量进行相应调整,其中水泥允许误差±1%,粗、细骨料允许误差±2%。
4.4 桩基砼灌注前泥浆各项指标的检查。
泥浆比重:1.05-1.10粘度:17-20s含砂率:<2%
4.5 砼的搅拌。砼为集中拌和生产,所以砼的搅拌时间为1.5min,桩基砼的坍落度为180~220mm。
4.6 砼的工作性能检测和砼试件的制作砼搅拌正常后需检测砼的工作性和制作砼试件。
工作性主要检测砼的坍落度、粘聚性等指标。
5 钻孔灌注桩主要技术参数
墩台号、桩径(cm)、桩底标高(m)、桩顶标高(m)、桩长(m)、主筋根数及规格、主筋长度(cm)、加劲箍筋直径及钢筋规格、保护层厚度(cm)、首灌砼灌注数量(m3)、整桩砼工程量(m3)、钻孔桩泥浆排放量(m3)。
备注:
(1)首灌砼数量估算公式:
其中:D———桩径 H1———0.4m
Hw取桩长加1m;rw=1.1;re=2.4
(2)泥浆体积=桩孔体积×150%
(3)“整桩混凝土工程量”不包括砼灌注时的设计桩顶标高以上的加高数量。
参考文献
[1]桥涵维修与加固[M].北京:人民交通出版社.
[2]公路施工手册桥涵[M].北京:人民交通出版社.
[3]路桥施工常用数据手册[M].北京:人民交通出版社.
CFG桩成桩工艺性试验研究 篇5
武广客运专线某标段地基加固采用CFG桩。CFG桩成桩工艺性试验施工选标段右侧,路基坡脚线红线外侧,该段设计情况为CFG桩复合地基,桩径0.5 m,桩间距2.0 m～1.6 m,正三角形布置,桩长6.2 m～8.6 m,CFG桩打入持力层1.0 m。该处上层地质情况为粉质黏土,褐黄、棕红色,硬塑,Ⅱ级,厚0 m～0.5 m。下伏燕山期(γ25)花岗岩,棕红、灰白、灰黑色,全风化,标贯N=17击,σ0=200 kPa,Ⅲ级。
2 试验目的
1)确定CFG桩的施工参数。a.确定混合料的配合比、坍落度、搅拌时间;b.确定设备选型、施工工艺和施工顺序;c.确定拔管速度。2)积累各种参数,以指导CFG桩大面积施工,确保CFG桩施工质量。
3 试验准备
3.1 机械设备配备
机械设备配置见表1。
3.2 选用材料配合比及供应
根据中心试验室《CFG桩混凝土配合比选定报告》选定用料为:
水泥:湖南韶峰水泥集团有限公司韶峰牌P.O32.5;细集料:湖南衡山县群鑫砂场产湘江中河砂;粗集料:湖南衡山县群鑫砂场产湘江碎卵石,规格为5 mm～31.5 mm;外加剂:上海麦斯特建材有限公司生产的聚羧酸类高效减水剂;掺合料:湘潭电厂Ⅱ级粉煤灰;配合比:C∶S∶G∶W∶F∶Wj=1∶4.66∶5.94∶0.828∶1∶0.01;坍落度:180 mm。
拌合方式采用山田冲拌合站供料。
3.3 成桩工艺
成桩采用长螺旋钻孔,管内泵压混合料成桩。
4 试验方案及工艺
4.1 试验方案
本次试桩4根,桩间距为2.0 m,排距1.73 m。正三角形布置,见图1。
4.2 CFG桩试桩项目
CFG桩检测项目见表2。
4.3 试验施工工艺
1)测量放线:利用全站仪测放出线路的中、边线,在坡脚线外侧,根据图1放出每根桩施工桩位,用竹签或白灰标示。2)钻机就位:做好钻机定位,要求钻机安放保持水平,钻杆保持垂直,其垂直度不得大于1.0%,钻头对准孔位中心,允许偏差在50 mm以内,钻杆与钻孔方向一致。3)钻进成孔:钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。成孔时应先慢后快,这样能避免钻杆摇晃,也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。4)灌注及拔管:CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度按预定的速度控制,成桩过程宜连续进行,应避免供料出现问题导致停机待料。5)移机:移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。必要时,移机后清洗钻杆和钻头。6)CFG桩:灌注完成后,钻杆拔出地面,确认成桩桩顶标高符合设计要求的标高后,用粒状材料或湿黏性土封顶。7)桩头处理:CFG桩成桩后达到一定强度(一般为3 d～7 d)时,先找出桩顶设计标高,然后人工用钢钎等将多余桩头凿除。
4.4 试验要点
1)混合料坍落度:混合料坍落度过大会造成桩顶浮浆过多,桩体强度过低。2)保护桩长:成桩时预先设定加长的一段桩长,基础施工时将其凿掉。试桩时设计桩顶标高离地表距离不大于1.5 m时,保护桩长取50 cm～70 cm。3)开槽及桩头处理:开挖时要留置足够的人工开挖厚度,避免对桩体和桩间土扰动和损坏。桩顶凿除保持顶面平整。
5 质量标准
5.1 主控项目
1)所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
2)CFG桩混合料坍落度按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。检验数量:施工单位每台班抽样检验3次。监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验或10%平行检验。检验方法:现场坍落度试验。
3)CFG桩混合料强度符合设计要求。
检验数量:施工单位每台班做一组(3块),监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验或10%平行检验。
4)检验方法:每台班制作混合料试块,进行28 d标准养护,每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
5)检验数量:施工单位每根桩检验,监理单位按施工单位抽样数量的20%平行检验。检验方法:料斗现场计量或混凝土泵自动计量。
6)CFG桩顶端浮浆应清除干净,直至露出新鲜混凝土面,清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。检验数量:施工单位每根桩检验。监理单位按施工单位抽样数量的20%平行检验。检验方法:施工前测量钻杆或沉管长度,施工中检查是否达到设计深度标志,施工后检查并清理浮浆,计算出桩的有效长度。
7)CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。检验数量:检验总桩数的10%,监理单位按检验桩数的20%平行检验。检验方法:低应变检测。
8)CFG桩按符合地基设计时,处理后的地基承载力、变形模量满足要求;按柱桩设计时,处理后的单桩承载力满足设计要求。检验数量:检验总桩数的20%,且每检验批不少于3根。监理单位见证检验,勘察设计单位现场确认。检验方法:平板载荷试验。
5.2 一般项目
CFG桩的施工允许偏差、检验数量及检验方法须符合表3要求。
6 成桩检测项目
1)无损低应变应力检测;2)钻心取样检测;3)无侧限抗压强度检测;4)成桩28 d后单桩承载力检测;5)复合地基承载力检测。
7 结语
试验报告根据现场施工和质量检测结果得出,内容包括:试验目的、试验项目、试验过程、质量检测结果、施工工艺和参数、应用范围、质量检测指标及控制措施等内容。试验报告对于指导同等类型地质情况的CFG桩施工有一定的指导意义。
摘要：结合工程实例,对CFG桩成桩工艺进行了试验性研究,包括:试验目的、试验项目、试验过程、质量检测结果、施工工艺和参数、应用范围、质量检测指标及控制措施等内容,从而达到指导同类工程的目的。
关键词：CFG桩,施工工艺,施工参数
参考文献
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[4]吴宏海.CFG工艺性试验桩的施工工艺及参数的确定[J].铁道建设,2008(2):21-23.
成桩效果 篇6
本文主要对CFG桩不同的成桩方法做可行性分析,以确定CFG桩的成桩方法中最优成桩方法。
1 CFG桩成桩方法
1)振动沉管灌注成桩属挤土成桩工艺,主要适用于黏性土、粉土、淤泥质土、人工填土及松散砂土等地质条件,尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固。具有施工操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效应显著等优点。若地基土是松散的饱和粉细砂、粉土,以消除液化和提高地基承载力为目的,此时应选择振动沉管打桩机施工。但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在夹有硬的黏性土时,可采用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管打桩机制桩。2)长螺旋钻孔灌注成桩,适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实的砂土。该工艺属非挤土成桩工艺,成孔制桩时不产生振动,避免了新打桩对已成桩产生的不良影响;成孔穿透能力强,可穿透硬土层,诸如砂层、圆砾层和粒径不大于60 mm的卵石层;低噪声、无泥浆,施工效率高。但要求桩长范围内无地下水,以保证成孔时不塌孔。3)长螺旋钻管内泵压混合料成桩工艺,适用于黏性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。这种施工工艺具有施工效率高、无振动、无泥浆污染、低噪声、成孔穿透能力强、质量容易控制等优点。4)人工或机械洛阳铲成孔灌注成桩,适用于处理深度不大,地下水位以上的黏性土、粉土和填土地基。5)冲击成桩工艺施工机械简单轻便、移动灵活、对位精确,成孔效率较高。但混合料需在成孔后,经漏斗及串筒浇筑,同时需要大量人工配合。遇软弱层时易发生塌孔,且钻孔深度一般在10 m以内。6)锤击沉管法工艺是利用上部的锤体间断性的连续冲击力把沉管击入土中,成孔后在管内灌注混合料成桩的方法。该工艺单桩成孔速度较快,对周围土体挤密作用明显,施工噪声很大,连续施工时对邻桩影响很大,要求桩间距不小于1.8 m,且必须跳桩施工。因此,整体施工效率较低。7)旋挖钻机成桩工艺是利用钻机的旋转作用钻进土层,通过附着于钻具上的取土器进行取土成孔,然后进行明灌法成桩的施工方法。该工艺成桩质量较稳定,单桩成孔速度较快。但混合料不能随成孔一次浇筑,需经漏斗及串筒浇筑,遇软弱层时易发生塌孔。
2 工程概况
2.1 地形地貌及地质条件
某客运专线试验段沿途为剥蚀高阶地区,局部为剥蚀残丘,呈波状起伏,地面高程22 m～40 m,丘坡高程一般在40 m～50 m,其间地势平缓开阔。沿线高阶地垄岗区上覆第四系地层,主要为第四系中更新统冲击层,岩性多为黏土,粉质黏土,硬塑～坚硬,厚5 m～30 m。部分谷地表层为第四系全新统冲击层,为软～硬塑状黏土、粉质黏土、局部流塑,厚3 m～10 m。高阶地坳沟区部分地段上部为第四系冲积层黏性土夹淤泥质黏土,软塑～流塑,厚2 m～5 m,Ps=0.58 MPa～1.38 MPa,Es=2.9 MPa～6.04 MPa,地基强度低,压缩变形较大。下伏基岩主要为二迭系灰岩、泥质灰岩及侏罗系砂岩及砾岩,软质多为泥质胶结,部分为钙质胶结,以红色为主,全风化～强风化带较厚,约10 m～25 m,弱风化带岩体完整。残丘区基岩裸露,为二迭系灰岩,弱风化,岩溶不发育。沿线地表水系发达,沟渠纵横,线路经过地段多为鱼塘及农田。沿线地下水主要类型为上层滞水,主要赋存于第四系冲积黏性土中,受大气降水及地表补给,地下水随季节变化,地下水埋深约0.5 m～6 m。
2.2 设计概况
CFG桩桩径为0.5 m,正方形布置,一般地段桩间距为1.6 m,涵路过渡段为1.5 m,路桥过渡段桩间距为1.4 m,局部地段桩间距为1.8 m。地基加固深度根据计算确定为4 m～15.7 m。桩顶设0.9 m(长)×0.9 m(宽)×0.3 m(厚)C15钢筋混凝土桩帽,并铺砂砾石垫层,厚0.5 m,内铺一层TGSG-110型土工格栅(见图1)。
3 试桩试验
3.1 试桩方法的选用
根据现场的地质条件以及国内现有的施工CFG桩的机械情况,选择了五种机械:长螺旋钻机、振动沉管桩机、旋挖钻机、冲击成孔桩机、锤击沉管桩机,进行了现场试成孔试验及现场灌注混合料试验。综合考虑了每种机械的性能、适宜地质条件、对相邻桩的影响程度、成桩质量等因素,最终确定选用长螺旋钻机进行工艺性试验。
3.2 工艺试验
本次试验选取8根CFG桩,共分两个独立的桩群,4根一组,桩群净距6 m,桩间距按设计要求正方形布置,间距分别为1.2 m和1.5 m。CFG桩桩身混合料的各种原材料满足规范标准和设计要求。施工机为TS-22型长螺旋钻机。成桩施工分别采用以下两种工艺:采用长螺旋成孔芯管内泵压混合料成桩及采用长螺旋成孔用串筒灌注混合料施工成桩。混合料灌注采用了四种灌注方法。1)长螺旋芯管内泵压混合料施工。2)泵送混合料,用串筒下料,连续灌注不振捣。3)现场搅拌混合料,用串筒下料,孔口2 m范围内振捣。4)混合料现场搅拌,用串筒下料,全长范围内振捣。
3.3 成桩质量检测
CFG桩桩身完整性采用低应变动力试验检测,经检测有4根桩为Ⅰ类桩,有4根桩为Ⅱ类桩,Ⅱ类桩只有轻微的缩颈。
现场制作混合料标准立方体试件8组,进行28 d标准养护后,进行试件抗压强度检验。经试块抗压强度检验,全部合格。
3.4 施工工效
使用该型号长螺旋钻机芯管内泵送混合料的施工方法,单机成桩工效约450 m/d,且不受地下水影响,适合各种软土地层。
4 结语
1)根据该客运专线试验段的地质条件以及国内现有的施工CFG桩的机械情况,通过现场试成孔试验及现场灌注混合料试验,提出使用长螺旋钻管内泵压混合料施工方法。2)长螺旋钻机成孔及芯管泵送混合料灌注的施工方法,成桩速度快、质量比较好。3)试验证明该工法成桩速度快、成桩质量稳定,适合本试验段施工。
摘要：结合某客运专线试验段CFG桩加固处理工程,对比分析了CFG桩成桩方法,得出采用长螺旋钻机成桩方法进行试桩工艺试验,并采用不同的混合料灌注方法进行施工,试验结果表明,长螺旋钻机成孔及芯管泵送混合料灌注的施工方法成桩速度快、成桩质量稳定,适合本试验段施工。
关键词：CFG桩,成桩工艺,长螺旋钻管,内泵压混合料
参考文献
[1]阎明礼,张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[2]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[3]庞拓.CFG桩基在武广铁路客运专线软基处理中的应用[J].铁道建筑,2008(8):84-85.
成桩效果 篇7
1 CFG桩的应用原理
水泥粉煤灰碎石桩成桩材料主要包括碎石、粉煤灰、水泥、石屑等, 成桩后具有较高的粘结强度, 应用散体构成的褥垫层实现桩土载荷的分配, 保证桩土协同工作, 构成整体式地基。图1 是CFG桩的基本结构。
实际工程中应用CFG构成复合地基, 主要结构为桩间土、桩体和褥垫层。
将一定大小的载荷施加于褥垫层, 可以做出如下动态分析:起始阶段, 上部载荷均匀施加于褥垫层, 之后的压力转移到CFG桩和桩间土, 上部压力均匀分布, 随着荷载的增加, 桩顶的应力逐渐集中。由于褥垫层的基本结构的随时散体颗粒, 在应力的作用下出现一定程度的滑移, 桩顶应力在横向调节的过程中逐渐分散, 此时上部载荷的压力逐渐从桩体转移到桩间土上。载荷施加于桩间土后, 桩间土出现一定程度的沉降变化, 材料会发挥一定的补偿作用, 桩顶陷入褥垫层中, 桩体和桩间土共同承载上部载荷, 整体结构趋于稳定状态。
随着载荷的逐渐增加, 超过了褥垫层固有的调节能力, 载荷主要由CFG桩体承担, 桩体在摩擦阻力的作用下将载荷传递到深部地层中, 此时桩的承受力发挥到极限。
在正常情况下, 上部施加的荷载足够大, 桩间土的承载力得到发挥, 外加荷载主要由桩体的储备力承担。CFG桩的模量大、变形小, 在荷载的后期施加过程中, 桩顶部的应力增加幅度较大, 桩身的沉降变形决定了外加荷载引起的基础变形。总之, CFG桩可有效提高地基承载力, 可以承受较大的地面载荷, 可减少工后剩余沉降量, 整体结构具有较好的稳定性, 具有沉降变小、稳定快的优点。
2 CFG桩在实际工程中的应用
2.1 工程概况
珠海十字门中央商务区市政配套工程市政道路沿线是由第四系地层主要由填筑土、淤泥及淤泥质粘土组成, 均属松软地层, 工程性能差, 设计应用CFG桩对软土地基进行处理, 成桩长度约14~16m, 直径为0.4m, 桩间距设置为1.5m, 等边三角形梅花状布设。垫层的厚度设置为0.5m, 褥垫层材料应用碎石砂, 碎石含量约70%, 粒径19~37.5mm, 含泥量在5%以下。实际工程中结合地质情况和自然环境, CFG桩应用长螺旋钻内泵压混合料灌注成桩。
2.2 施工准备
准备工作中以设计参数和图纸为依据, 再次确认地质资料, 选定合理的施工机械, 完善施工计划。工程项目配备足够数量的技术人员, 规范作业指导书和技术方案, 做好技术交底工作。之后及时平整场地, 清除场地内的障碍物, 营造良好的施工环境, 保证水电供应正常。控制测量放样的质量, 准备好所有施工器械和原材料, 充分考虑外界环境因素对工期的影响。及时做好成桩的工艺性试验, 及时确定出原料配合比和材料混合搅拌时间[2]。
2.3 CFG桩质量控制要点
在钻机就位的过程中, 先应用全站仪明确控制桩的位置, 以控制桩位置为依据, 用钢尺放出不同CFG桩桩位。采用直径为15mm的钢钎垂直打出20cm的深孔, 在孔内插入标记物, 钻机按照放样的位置就位。就位后及时调整水平度和垂直度, 垂直度误差在1%以内。
钻机导向架的侧面做好刻度标记, 钻头接触地面时, 动力机头停留在零刻度先上, 每进入0.5m标注一次刻度, 施工过程中结合刻度去顶出进尺深度和拔钻高度。施工过程中, 先开动发电机, 钻头提离地面约20cm, 打开钻头插销, 开钻前向输送泵内输入1m的清水, 启动输送泵保证输送管内壁湿润, 之后将搅拌好的砂浆加入输送泵内冲管, 冲管结束后将混凝土加入输送泵内, 指导钻头位置流出混凝土, 后关闭钻头阀门, 下钻。施工过程中将混凝土的坍落度控制在160mm-195mm范围内。
钻孔开始后, 向下移动钻杆, 对准桩位, 启动电机钻井, 先慢后快, 地面钻进2m的范围内, 速度控制在1~1.5m/min, 之后钻速控制在2.5~3m/min。如果钻进过程中遇到复杂的地质结构, 钻杆摇晃, 此时应用降低钻进速度, 并检查钻孔的准确性, 及时纠正偏差。钻进过程中及时清理钻杆周围的泥土, 避免桩位被覆盖, 钻杆下钻到设计标高后, 关闭电机, 停止钻进, 清理周围泥土[3]。
灌注和拔管的过程中, 先保证CFG桩成孔到设计标高, 打开钻头阀门, 泵送混合料, 大约20s后开始提钻, 保证桩底混凝土密实, 混凝土高出钻头20cm。之后泵送的过程中拔管, 拔管速度控制在2.5~3m/min。
整个成桩过程必须连续进行, 避免因供料不足导致停机问题。如果一根桩在灌注过程中没有达到灌入高度, 必须停止拔管, 此时应泵送补料, 混凝土泵送20s后开始拔管, 拔管到钻机动力机头最上部零刻度线结束, 关注成桩完成后, 盖好桩顶予以保护。
关注工作完成后及时移机到下一个桩位, 借助钻机自带的移动底盘实现移位, 重复钻孔关注流程完成所有桩位, 移机后及时清理钻杆和钻头的渣滓。
CFG桩设计深度较大, 钻进过程中可能遇到较厚的地层砂, 如果桩机负荷达到极限状态, 将可能出现故障问题, 机械故障带来断桩和卡钻问题, 不仅是对施工技术的考验, 也是施工机械质量的考验, 施工单位必须在配备相应的易损件, 另外做好机械的维护工作, 提高技能操作水平, 避免违章操作。
施工过程中及时检查排气阀的工作状态, 如果出现堵塞必须及时清洗, 避免形成断桩或者空心桩。为了避免断桩, 必须加强对灌注区域的保护, 避免大型机械进入。如果由于排气阀设置不当导致断桩, 必须经常检查排气阀, 凿除排气阀周围的混凝土, 施工过程中保证混凝土供应就是, 工作人员之间协调配合[4]。
桩顶需要超出设计标高50cm, 同时保证桩身有足够的长度。施工过程中, 随着钻杆的钻井, 排除的土体堆积在孔口位置, 堆积土中有一些混合料, 必须及时清运钻孔弃土, 挖出混合料, 浆体与弃土同时清运。
钻机移位后及时清除孔周钻泥, 出小型挖掘机外, 任何机械不得进入灌注桩场地, 不得挖动已经灌注的CFG桩, 为了控制混凝土的灌注量, 必须保证能偶置管地看到混凝土面上升的高度, 同时控制混凝土用量。
3 结束语
随着近代工程建设的发展, CFG桩的应用越来越广泛, 在实际应用是也表现出良好的稳定性, 成桩技术在应用的过程中, 重点是要做好质量控制。需要结合工程特点, 制定科学的施工方案, 选用正确的施工设备。施工过程中加强质量监督, 发现问题后采取有效的措施解决, 加快施工技术的推广和应用。
参考文献
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成桩效果 篇8
1 处理方法
1.1 灌浆补强法
对于成桩后采用动测法或声测法发现有缺陷的钻孔灌注桩, 一般再采用地质钻机钻2个孔以抽芯鉴别, 孔深要求达到桩身缺陷部位底部再加深1m。对于采用钻孔抽芯法观测发现有缺陷的钻孔灌注桩, 一般也需钻2个孔作比较和鉴别。
对于桩身局部性的混凝土缺陷, 如局部粗细骨料胶结不紧密而形成的局部蜂窝和离散等, 可采用灌浆补强法处理。抽芯检测所钻的2个孔, 一个作为灌浆的进浆孔, 另一个作为出浆孔。
灌浆宜分3次进行, 第一次向进浆孔压入水灰比0.7~0.8纯水泥稀浆, 待孔内原有积水全部从出浆孔口压出来后, 再用水灰比0.5~0.6的水泥做第二次灌浆, 压一阵停一阵 (每阵相隔约15min) , 使浆液充分扩散。当出浆孔口排出和压入的水泥浆稠度相同后, 再进行第三次灌浆 (使用水灰比为0.38~0.43的浓水泥浆) , 将灌浆压力调至最大0.7MPa, 稳压闷浆至少20min, 关闭灌浆阀, 灌浆工作即结束。
1.2 桩中挖桩法
对于钻孔取芯确认桩身混凝土存在严重夹泥、裂缝、松散和断桩等缺陷的大直径钻孔灌注桩 (直径大于1.5m) , 如缺陷部位不是很深 (深度在30m以内) , 可采取在桩身中心进行人工挖孔, 然后再灌注相同混凝土的方法处理。
人工挖孔孔径宜比原钻孔灌注桩的桩径减少3 0 0 m m, 以保证孔壁周围至少有150mm原混凝土作为人工挖孔的“护壁”。同时挖孔孔径不宜小于1m, 以利孔内施工人员操作和确保安全。
人工挖孔应挖至原桩身缺陷底部, 并适当加深, 加深深度宜为孔径1倍以上。
桩孔宜设置钢筋笼, 钢筋笼可按构造要求配筋。桩芯混凝土强度等级宜与原钻孔灌注桩的桩身混凝土相同, 以确保桩身的完整性和新旧混凝土弹性模量一致。
灌注桩身混凝土前应认真清理孔壁和孔底的残渣、积水。混凝土的灌注方法、坍落度和配合比应与人工挖孔桩的桩芯混凝土灌注方法相同。
1.3 另行成桩法
对于桩身存在多处严重缺陷或缺陷部位深度较大者, 或桩身严重偏位、倾斜, 同时又由于客观条件不能补加桩或不能采取其他处理方法的, 为了不留下隐患, 在不得已的情况下, 可采用冲除废桩另行成桩的方法。
冲除废桩可采用冲击式钻孔桩机, 钻头直径宜比所冲除的桩径大5cm~10cm, 以防废桩钢筋笼卡住钻头。冲击锤质量不宜小于5000kg, 宜用6翅锤头, 冲击时应采用2m左右的冲程, 以起到对旧桩混凝土的冲击破碎和对旧钢筋笼的向外挤压作用。
冲除前, 先将桩头露出的钢筋割除, 平整施工场地, 用振动锤施打钢护筒。钢护筒内径比钻头直径增大200mm, 长度以3m以上为宜 (视表层土质而定) 。整体套住废桩以后, 再将冲击式钻机就位并开始冲桩。
为增大冲击能量和加快冲桩速度, 冲击过程中宜采用低密度的泥浆, 并不断进行泥浆沉淀循环和掏渣换浆工作。泥浆相对密实以1.2左右为宜, 含砂率宜小于8% (可按不同地质土层控制) 。如发现泥浆稠度太小, 可在冲桩前及冲桩过程中适当抛加粘土块或水泥, 用以造壁防止塌孔。
废桩冲除后, 对于偏位桩孔的回填, 可采用粘土、碎石和片石相间回填, 也可以采用低强度的细石混凝土灌注。若采和粘土、碎石和片石相间回填, 则回填后须经过一定时间固结沉降, 方可进行正位钻孔成桩作业;若采用低强度的细石混凝土灌注, 则要求大坍落度 (180mm~220mm) 的混凝土, 并宜采用水下混凝土的灌注方法, 灌注混凝土3d~5d后即可进行正位钻孔成桩作业。
正位钻孔成桩宜采用冲击式钻孔桩机。冲击成桩过程应严格控制桩孔的垂直度, 若发现偏离, 宜在软弱的部位抛入片石或袋装混凝土后再进行成孔作业。其施工方法和技术措施与一般的钻孔灌注桩相同。
如采用该方法处理偏位的摩擦桩, 由于正桩部分与回填孔位重叠, 为防止桩承载力降低, 可采用加深正位桩长度的方法解决。需加深的长度可按所减少的桩周摩擦力经过计算而定。
2 其他处理法
2.1 凿桩顶补强法
对于经过检测发现桩顶混凝土强度低、夹泥松散等缺陷, 而缺陷部位较浅, 如旱地桩在5m以内者, 水中桩在钢护筒深度范围内 (钢护筒没有拔除时) , 可采用此法。用人工凿除缺陷深度范围内的混凝土, 经冲洗和凿毛后, 用不低于原桩身混凝土强度等级的混凝土进行补强处理。
2.2 加固土质法
对于工程类别较低的摩擦桩或摩擦端承桩, 如桩身缺陷较轻微, 或缺陷部位较深而上部有较长的完整桩身可利用, 在经过研究和计算加固桩身周围土体后能明显提高桩周摩擦力的情况下, 可考虑采取此方法。土体的加固可采用钻孔灌压浆和深层旋喷等方法。
2.3 补加桩方法
适用于处理桩身缺陷较深、局部性缺陷, 或偏位的单桩、多桩或群桩, 并且补加桩场地许可的情况。补加桩后原设计单桩承台即成为二桩承台、二桩承台即成为三桩承台等。
2.4 直接正位成桩法
该方法针对处理偏位桩, 并类似于另行成桩方法, 但不需先冲除废桩, 而直接将废桩的桩顶钢筋割除并平整场地, 作为坚硬土体, 采用钻头质量5000kg以上的冲击式钻机直接正位成桩。
由于正桩位与原偏桩位有部分重叠, 正位成孔时要冲除部分旧桩, 因此应在发现桩偏位后尽快实施处理, 在废桩混凝土龄期较短、强度还较低的情况下实施冲孔, 以减小正位成孔的难度。
正位冲击成孔时, 由于土质一边硬一边软, 易发生桩孔偏位和倾斜, 应及时在土质较软的一边抛填片石后再继续冲孔。
2.5 爆破废桩另成桩法
该方法实际为另行成桩法中的一种, 但对废桩的处理不采用冲击式钻机冲除, 而是采用爆破的方法, 而且爆破后无需回填, 经平整处理后, 即可直接正位成桩。适用于深度不大 (常规爆破能炸裂) 的桩基, 应在周围环境许可的情况下采用。
3 结语
对于钻孔灌注桩成桩质量事故, 前述各种处理方法中, 灌浆补强方法成本较低, 速度也较快, 但处理效果难以把握, 往往要再采用可靠方法检验处理效果, 适用于桩身缺陷较轻微和范围较小的情况;另行成桩方法直接干脆, 效果较好, 但成本代价较高, 工期较长, 适用于工程类别较高, 工期较松, 质量事故后果较严重等情况;桩中挖桩方法处理成本与效果介于上述两种方法之间, 采用该方法应采取可靠的安全措施, 适用于桩身直径较大和缺陷部位较浅等情况。
在处理方法的选择方面, 应根据桩身直径、深度及地质等情况, 不仅应考虑各种处理方法的技术可行性、处理效果、成本和工期, 还应考虑工程类别、重要性和客观环境等因素。
摘要：目前, 钻孔灌注桩在国内基础工程领域中已占据重要地位。钻孔灌注桩成桩后常见的质量事故有桩身混凝土离析松散、裂缝、夹泥、断桩和桩位出现偏差等。随着钻孔灌注桩基础的广泛采用, 其检测技术和质量事故的处理方法也在工程实践的探索过程中不断积累和完善。常用的桩基质量检测方法有低应变反射波法、声波透射法和钻孔抽芯法等。