钻孔灌注桩施工的质量通病及处理措施

李德勇

钻孔灌注桩是施工中最常见的施工工序,因为它属于特殊过程,所以更应该注重施工过程的质量控制,下面就结合作者在近几年的施工中经常发生的一些质量通病,提出处理措施。

1 初灌不畅

初灌不畅是指在进行混凝土初灌后,孔内返水不畅或不返水,从而造成连续灌注困难的现象。严重时极易造成堵管事故的发生。

1.1 原因分析

1)导管连接不直或导管变形。2)混凝土被导管内壁上残留的混凝土卡住。3)最下面一节导管口插入孔壁内,被堵,在二次清孔时又没被完全冲开、冲净。场地土质为粘性土时更应注意,另外导管底部插入沉渣中也可能受堵。

1.2 处理措施

如果发现初灌不畅,必须采取果断措施,马上提出导管,清理干净后重新下管,重放隔水塞,且做到以下几点:1)下导管时导管要对准孔位中心,扶正、扶直。2)把变形的导管剔除换掉。3)把导管内壁残留的混凝土清除干净。4)二次清孔后,待导管内外压力平衡后再开灌,初灌要快捷速放,待孔内返水正常后缓慢、均匀地进行灌注。5)初灌前应使混凝土搅拌车正转一定时间,防止坍落度过小。

2 管内进水

2.1 原因分析

在混凝土灌注作业中,由于初灌量不足未埋住导管或由于导管密封圈破损致使泥浆进入导管内,从而造成混凝土离析。

2.2 处理措施

1)准确计算初灌量,保证初灌后导管埋深在1m以上。2)导管底部至孔底间距控制在40 cm左右。3)严格检查导管密封圈,不合格的坚决剔除,重新安放。

3 桩体夹层

3.1 原因分析

1)孔壁塌落物混入混凝土。2)由于导管埋深不够而混入浮浆。3)管内进水,使混凝土部分稀释。

3.2 处理措施

为了防止桩体夹层的产生,现场灌注时应该注意:1)当钻孔二次清孔后,尽快组织灌注作业。2)专人测量混凝土面上升高度,准确计算导管埋深(导管埋深不小于 2m)。

4 堵管

4.1 原因分析

1)混凝土配合比不符合要求,水灰比小,坍落度小等。2)混凝土搅拌质量不符合要求,离析现象严重。3)管内进水未被发现,造成混凝土稀释,水泥浆与砂石分离。4)导管内的残留混凝土未清除干净。5)灌注时间过长,表层已过初凝时间。

4.2 处理措施

如发现有堵管迹象,应上下窜管或振捣使之疏通。若无效,要尽快采取果断措施,把备用导管插入混凝土内足够深度,用泵将导管内的水抽干,恢复灌注。严格控制混凝土质量,勤查配合比,勤测混凝土坍落度且控制在 180mm～220mm之内。为了防止堵管事故的发生,应做到以下几个方面:1)灌注过程中时刻注意孔内返水情况。2)防止过大的混凝土粗骨料进入导管内。商品混凝土灌注时,可在漏斗的 2/3处放置一个用 6mm左右圆钢焊制的钢筋网筛,这样就能保证进入导管的混凝土粗骨料粒径控制在 20mm～40mm之内。3)上下两次放料时间间隔较长时,应适当提窜导管。4)应尽量减少混凝土的运输时间,选好混凝土的运输路线,使交通畅通,节省时间,或者在配合比中加入缓凝剂,以延长初凝时间,保证灌注的时间间隔一定要小于混凝土的初凝时间。

5 埋管

5.1 原因分析

在灌注作业过程中,由于导管埋深过大,两次放料间隔时间过长,导致混凝土初凝及钢筋笼变形等原因,而造成导管难以拔出孔外,极易造成埋管事故。埋管可直接造成巨大的经济损失。

5.2 处理措施

现场作业过程中应该做到:1)应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差。导管埋深不大于6m,一般为 2m～6m,商品混凝土灌注时埋深宜为3m～4m左右。2)导管挂笼时,应转动导管一定角度后再往上拔。如不能使用导管搬平时,可备一条或数条三角皮带,扣在导管外壁上加杠杆转动。3)下笼或下导管时要缓慢均匀且扶正,避免钢筋笼变形而影响起拔导管。

6 断桩(断层)

断层的危害:从根本上讲,断层的危害在于引起桩身材料破坏,使断层以下土的摩阻力和端承力难以发挥出来,比如在远没有达到设计荷重的情况下,桩会突然产生较大的沉降,那就说明断层处的混凝土被压碎发生了材料的脆性破坏。

1)断层的位置越上越不利,越加剧危害程度。

2)断层的直观判定:如果比设计高出 50 cm的桩头无浮浆渣层,而是洁净的强度较高的混凝土,就说明浮浆渣层没有被挤上来而被闷在桩身,从而可初步判断在桩身产生了断层。

6.1 原因分析

1)混凝土卡在导管之中,提升导管后导管与混凝土脱离。2)导管连接处或导管破裂漏泥浆,未加处理就继续浇筑混凝土。3)对于易塌方或有地下渗水的土层,如果没有经常测量混凝土的浇灌高度,而按常规首次提升导管则会使其脱离混凝土。由于导管提拔过高,导致底部提离混凝土面或灌注作业因故中断,这样就造成了重大灌注事故——断桩。4)施工过程中孔壁塌方,落入已浇灌混凝土中。一般砂土层容易出现塌方。

6.2 处理措施

1)钻孔时遇砂土层应控制进尺速度,选用较大密度、粘度、胶体率好的泥浆作护壁。比较有效的方法是在钻孔时投入 1 cm～2 cm的粘土块,让其在钻头转动中挤入孔壁,达到护壁的目的。2)有效地利用地形,充分增加钻孔内水头。3)若发生孔内水位突然下降,孔口冒出水泡,出泥量显著增加而不见进尺,就意味着发生了塌孔,应立即停机,重新回填新粘土,待 7 d～10 d后再重新开钻。

6.3 质量控制及技术措施

1)混凝土卡管后的技术措施:卡管位置在 12 m以内,采用12m长的振动棒直接振通混凝土。2)落管法:在导管上每隔1.5m焊一圈φ18钢筋,然后突然落管,使导管内的混凝土快速下落,却又被导管卡座卡在 φ18钢筋上,使落管受阻产生振动力而疏通导管。3)泵抽法:直接将管连同其内的混凝土全部提出桩孔,使之疏通,然后重新插入导管一直插进先浇入的混凝土 2 m左右,利用泥浆泵将导管内的泥浆全部抽出,再立即浇筑混凝土。此时应注意,由于管底封闭,必须克服泥浆对导管的浮力,桩较长时往往需要配重才能将导管插入混凝土。4)提升导管的控制原则及注意事项:每次卸掉的导管的长度必须和浇入桩孔的混凝土高度相对应,必须保证导管埋入混凝土中 2m以上,即有效埋深为 2m以上。

7 结语

通过以上阐述,希望在钻孔灌注桩施工中能给大家有所帮助,在施工中还应严格按照施工方案和技术交底进行施工。

[1]CJJ 2-2008,城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].

[2]莫毅舟.浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J].山西建筑,2010,36(6):221-222.