姚宏涛
三门峡黄河明珠(集团)有限公司(472000)
钻孔灌注桩是一种现代化的地基桩筑造方法,其基本工艺过程是通过机械、人力钻孔或钢管挤土的方法在地面制造一定高度的桩孔,在桩孔内放置钢筋笼,灌注混凝土等物,之后凝固而成基桩。相比于其他地基施工方法其更具有施工简便、适用范围广、造价花费少以及作业噪声污染小等诸多特点。
由于钻孔灌注的混凝土凝固养护过程一般是在地下进行的,具有隐蔽性特点,混凝体的质量控制较难,加之基桩的承载力与施工工艺的规范与否具有很大联系,因此了解掌握施工过程中容易出现的一些质量通病,对于其防治具有重大现实意义。
当钻孔过程中发生钻头倾斜或孔内出现梅花桩等原因时,钻机往往会出现卡钻现象,难以继续作业。对于这种卡钻,施工人员切不可强行提钻,否则会导致钢筋断裂,钻头掉落的发生,在此时应用小冲或冲吸结合的方式促使钻头周围的土物缓慢形成松动状态,稍微左右转动钢丝绳,之后再进行提钻。
为防止此类问题的发生,一定要在施工过程中注意钻孔护筒的垂直度问题,保证护筒垂直偏差不超过1%,同时,钢丝绳不要太长,钻孔时的下钻速度要把握准确,不宜太快或太慢,影响钻机安全和进程效率。
孔偏是指成形孔的规格与要求所需的垂直度具有偏差,孔形偏差和曲折的现象。因此在施工前要夯实支架基层土,使转盘中心与起吊滑轮保持在同一垂直线上。
孔缩是指当施工环境的土质属于塑形土时,钻孔中往往会因为内土膨胀流变导致孔缩孔小现象。这类问题的原因是桩的承载力与土质问题的综合影响,为预防此现象发生,在钻孔过程中,应通过加快钻孔速度的方法尽量钻过此类土质层。孔壁的设置要充分考虑到土层变化对泥浆比例的要求,务必保证孔壁的平衡。
当钻孔完成后,灌注过程中出现导管问题或混凝土质量等问题,往往形成断桩现象,给工程造成无用功,损害公司利益。因此灌注混凝土过程必须加以监控,事实上,卡管、管进水、以及泥浆浓度问题是灌注过程中最常见的原因。
卡管问题是指灌注桩的导管出现了堵塞现象,其主要原因有材料的不合格、混凝土搅拌时间的长短控制失误以及清孔工作未按规格操作等。材料不合格指混凝土的质量不过关,水泥的选择不恰当(使用了早强水泥和52.5以上标号的水泥),碎石片状较多等。
管进水问题指导管渗漏现象,导管的提升过猛和接头不严是管进水的最常规原因。
此外,泥浆浓度问题也是断桩问题的隐患之一。当施工过程中使用浓度高的泥浆时,混凝土较难从套管中翻出,容易出现断桩的现象。而泥浆比例如果偏稀,则容易引发塌孔现象。因此控制泥浆浓度或改变灌注的流程也是对于断桩防治方面的一个重点。
虽然钻孔灌注桩整体工艺简单,但该筑造方法的许多细节是比较繁复和容易出错的,因此在作业中一定要认真细心施工,掌握质量通病和预防措施,并了解其质量控制的一般要点。笔者简单在此对其做了归纳,具体如下:
在施工作业前,组织人员首先一定要对场地环境的地质情况和水文情况做到详细了解,根据具体情况选择设备系统配置和测量仪器。其次,要注意检查仪器的质量安全,对放样的位置、标高等问题做到科学合理处理,将仪器按进行规范放置和调试。最后,利用定位和十字线等工具方法将埋设好钢护筒,保证钢护筒不漏水,埋设时倾斜度不超过1%。
钻孔作业时应按预先设置的参数进行施工,仔细做好成孔参数的各项记录,确保钻杆的垂直度和孔壁的稳固。针对不同土质层,钻孔速度要适当变化。当成孔达到设计标高后,要注意对成孔的深度、宽度以及垂直度等规格作仔细检查,确保桩孔的质量合格。
在灌注混凝土工作前做好清底工作,要使摩擦桩的孔底沉渣厚度不大于10 cm,导管的直径在25~30 cm间,接口要紧密不漏水。在水泥选用方面,注意强度等级要比设计要求高一级。利用大体积冲击灌注法保证灌注混凝土桩的桩身质量。
结合以上质量通病及要点浅析,我们可以看到,钻孔灌注桩的质量控制是一项极其复杂的体系问题,需要施工组织者和设计者以及施工人员对工艺流程的熟悉及对常见问题的了解,在经验工作和理论研究的指导下才能较好的防治断桩等质量工作。因为该工艺方法在地基加固工程建设中拥有巨大优势。希望业界有更多专业人士对该问题进行探讨。
[1]郑昌晶,张顺英.钻孔灌注桩后注浆加固机理及其应用[J].探矿工程(岩土钻倔工程),2011(08).
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