方建华
摘 要:在我国目前的市政桥梁工程中,普遍采用的是钻孔灌注桩技术。钻孔灌注桩的施工是一项重要的技术应用,但在实际的施工过程中经常会出现一些问题。本文从钻孔、桩、导管三个方面入手,详细阐述了施工中的种种问题及解决措施。
关键词:钻孔灌注桩;桥梁工程;市政;问题;措施
钻孔灌注桩由于其较强的适应性、适中的成本、简单的施工工艺,被广泛的应用于以公路桥梁为代表的工程建设领域上。但是,钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩的好坏,直接影响到桥梁的整体质量和使用效能。因此,了解施工中容易出现的各类问题,并进行相应的措施整改,才能提高桥梁的工程质量。
1 钻孔问题
1.1 钻孔位置偏斜
1.1.1 原 因
(1)钻孔的土层中有大块孤石或探头石。
(2)在扩孔较大时,钻头的摆动向一方偏转。
(3)钻机底座没有安装水平,或者产生了不均匀的沉陷。
(4)在倾斜岩面、软硬地层的交界处,或者大小不一的砂卵石中施工,钻头受力不均。
1.1.2 预防和处理
(1)钻机安装时要保证底座的水平度,保证钻头的中心、护筒的中心、起重滑轮缘三者在一条直线上,在施工进行的过程中不断进行校正。
(2)偏斜较轻时,在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,从而使钻孔恢复正直。偏斜严重时,则应当回填砂砾石和黄土直到偏斜处,进行击实后继续钻进。
1.2 扩 孔
1.2.1 原 因
孔壁的坍塌是造成擴孔的原因,而且各种钻孔方法都有可能引起扩孔现象的发生。
1.2.2 预防和处理
如果仅仅是局部出现此种情况,并不影响钻孔的要求,就不需要处理,只不过会增加混凝土的灌注量。如果扩孔现象十分严重,就要按照塌孔事故进行处理。
1.3 缩 孔
1.3.1 原 因
(1)经过不断磨损的钻头没有进行及时的补焊,导致钻头直径越来越小,从而钻孔也随之变小。
(2)地层中含有软缩土,遇水膨胀导致孔径变小。
1.3.2 预防和处理
对付缩孔的情况,就采用反复进行上下扫孔这一工序,从而扩大孔径。
1.4 钻孔过程中塌孔
1.4.1 原 因
(1)泥浆制备指标不合格,或者泥浆的比重不够,从而使孔壁没有形成坚实的泥皮,影响护壁效果。
(2)泥土掏渣后没有及时补充泥浆,或者孔内有地下水渗透,或者孔内水流失导致水头的高度不够。
(3)在松软的砂层中开展钻进工作时,钻进的速度过快。
(4)护筒的埋置深度不够,或钻机在工作中的震动使孔口坍塌。
(5)清孔后泥浆的比重和粘度降低,或者清孔时间太长。
1.4.2 预防和处理
(1)在松散粉砂土中钻进时,应该选用较大的泥浆比重、粘度、胶体率。或者在钻孔工作施工前,先对土层进行压实。
(2)在汛期,由于水位变化大,应该把护筒的高度升高,并且增加水头,从而保证水量的稳定。
(3)控制冲程高度,将高度科学合理的控制在一定的范围内。
(4)清孔时要及时补水,以保证钻孔内有足够的水位高度。使用供水管时,应通过水槽给水流减速后流入钻孔中,避免直接插入孔中会冲刷孔壁。
(5)如果发生孔内坍塌,要找清塌孔位置,回填砂和粘土至塌孔处以上1、2m。如果坍塌严重,就必须回填击实后重新钻进。
1.5 灌注混凝土时塌孔
1.5.1 原 因
(1)在灌注混凝土的过程中,孔内和孔外的水头没有保持一定的高差。
(2)导管堵塞,或者导管卡在钢筋笼上,容易发生塌孔。
(3)护筒底部四周发生漏水现象。
(4)钻孔周围堆放有重物,或者机械进行强烈的振动。
1.5.2 预防与处理
(1)混凝土在灌注过程中,要采取一定的稳定孔内水位的措施,并且要防止护筒和孔壁漏水。
(2)发生塌孔后,将孔内的泥土清理出来,加大水头的高度。
(3)如果塌孔严重,措施无法补救,就要拔出导管和钢筋笼,粘土回填压实后重新钻孔。
2 桩问题
2.1 缩 径
2.1.1 原 因
(1)清孔工作不够仔细,泥浆里含的泥块数量比较多。
(2)钻孔内的水头高度不够,使水对孔壁的静水压力减小,局部孔壁土层失稳导致坍塌,导致的结果是混凝土夹有泥土或发生缩径。另外,孔壁坍塌后留下的窟窿,在混凝土成型后就会形成缩径。
2.1.2 预防与处理
(1)钻头要挑选适合施工的,然后根据现场的情况和底层的变化确定泥浆的比重。
(2)成孔后要仔细对待清孔工作,在清孔时只清理渣而不清理泥,从而预防灌注混凝土时出现局部坍塌而形成缩径。
2.2 断 桩
2.2.1 原 因
(1)混凝土拌合物在灌注的过程中产生了分崩离析,促使桩身断裂。
(2)混凝土的灌注中导管堵塞,或者导管卡在钢筋笼中,得不到及时处理就会使泥土参杂在混凝土中,导致桩身中断。
(3)混凝土灌注的时间线拉得太长,首批混凝土已完成初凝,后灌注的混凝土和首批不能良好的融合在一起。
(4)导管的水密性不佳,也会导致混凝土中夹杂着泥土。
2.2.2 预防与治理
(1)关于导管。①导管一定要具有优良的质量保证。②导管的内径和外径要大小一致,其内壁要光滑无阻。③导管最底部的那一节长度一般不能小于4m。④导管在使用前进行试拼,并且做水密性的试验。
(2)施工過程中,按规范严格控制导管的埋深和拔管的速度。并且要实时测量混凝土面层的高度,以免导管拔空。
(3)保证混凝土具有良好的和易性,确保坍落度满足设计要求。
2.3 “烂桩头”
2.3.1 原 因
(1)清孔工作做得不够仔细彻底,桩顶的浮浆过于浓厚,从而影响了混凝土在灌注时对桩顶位置的精确控制。
(2)桩头的直径过大时,导管如果没有插捣,直接进行起拔工作,就会产生四周低、中间高的“烂桩头”。
(3)混凝土的灌注过程过快,导致孔壁局部发生坍塌,从而影响了测量工作的进行,测量结果会不准确。
2.3.2 预防与处理
(1)清孔工作要认真对待,达到清孔后不会有泥块出现的目标。
(2)在混凝土的灌注过程中,如果钻孔孔口流出泥浆,采取的措施是将自来水管插进钻孔内,用水将泥块稀释或者冲散,从而减小钻孔口的压力,方便对混凝土面进行测量,以免出现短浇桩头的情况。
3 导管问题
3.1 管内进水
导管进水,其原因很简单,一般都是现场施工人员和技术人员忽视了导管的使用质量造成的。如果导管在拔出的过程中发生脱节,那么后果将会更加严重。
导管的质量要牢牢把关。①在使用前,对导管进行检漏试验和抗拉力试验,每节导管都要做好编号,完成安装后要进行复查。②导管的直径选择上要以桩径和骨料的最大粒径为依据,尽量保证直径够大。③施工人员在作业前要进行专业培训和技术交底。
3.2 埋深控制
施工过程中,如果导管的埋置太深,当出现混凝土堵塞情况,或者灌注时间过长时,就会造成凝固的时间差,导致导管拔不起来。如果导管的埋置太浅,导管距离孔底较大,就会造成混凝土的离稀,从而增加断桩的可能。
所以,①在设置导管埋深时,一般要求是导管距离孔底40~50cm,还要确保最初灌注的混凝土埋住导管的深度不低于100cm。而在混凝土的灌注过程中,导管的埋深一定要控制在200~400cm之内。②在提拔导管时,要测量混凝土的灌注深度,科学计算需要提拔的导管的长度。③一般情况下一次只拆卸一节导管,长度大约250cm。
4 结 语
影响钻孔灌注桩施工质量的因素有很多,所以对施工工艺的要求比较高。加强钻孔灌注桩的工艺管理,提高施工技术水平,才能够确保桥梁建设的质量。所以,面对施工中存在的问题,必须认真对待,严格管控。
参考文献
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