邓玉玲
摘要:由于钻孔灌注桩施工简便、不受具体地质条件限制等诸多特点而被广泛应用于基础施工,但较多的环节、复杂的施工工艺使得工程施工质量较难控制。本文对钻孔灌注桩施工质量控制的一些关键技术问题进行了探讨。
关键词:建筑工程;钻孔灌注桩;施工;质量控制
1、前言
随着建设的不断发展,越来越多的高层建筑地基加固处理采用鉆孔灌注桩方案。由于钻孔灌注桩可以随意调整桩长桩径,是一种排土桩,成桩工艺较其它工艺复杂,人为因素多,而且又是隐蔽工程,施工质量好坏,直接影响整个高层建筑质量,为确保钻孔灌注桩的施工质量,在施工中必须不断改进施工工艺,加强施工质量控制。
2、施工质量控制要点
2.1施工准备。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、材料堆放等有关布设。②施工前应逐级进行图纸和施工方案交底,并做好原材料质量检验工作。
2.2钻孔机的安装与定位。安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
2.3埋设护筒。要使用钢板作为制作护筒的材料并保证其内径要大于桩径,范围在20cm至40cm之间,护筒坑的直径要比护筒直径大出一米左右,为了使护筒的地基更加坚实,在埋设前要将护筒底部的杂质淤泥之类的东西清除干净才能进行埋设,在埋设过程中要确保护筒中心与桩的中心线保持误差不能超过5cm的平面位置。
2.4制作泥浆。泥浆的制作选用自然水和粘土或膨润土和添加剂按适当配合比拌制而成,粘土必须取样送试验室鉴定,粒径≤5mm,粒径太大必须过筛。施工时将粘土送泥浆池搅拌使用。水的选用不得使用对砼有害的水。泥浆性能指标要满足技术规范要求.且泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。
2.5钻孔。泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺,对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要,调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度,注意水头的调整,钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0~1.5 m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录,应尽量减少不必要的停钻次数和时间,被迫停机时,要把钻头提出孔外,以免沉渣时间太久,卡死钻头而导致各种事故。
2.6清孔。在确定桩长、直径和垂直度无误时,要及时进行清孔,清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层,尽量减少孔底的沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。首次是成孔结束后,让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣,尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求,且泥浆比重降到1.1~1.2以下;第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔,使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为:含砂率小于4%,相对密度1.05~1.2,粘度为17~20Pas。清孔时要抓紧时间,防止时间过长,而引起沉淀过厚,或者引起坍孔。
3、水下混凝土灌注控制
3.1混凝土配合比控制。选择水泥品种时优先考虑保水性较好的水泥(普通水泥、硅酸盐水泥),细骨料选中砂(细度模数宜控制在2.4~2.8范围),粗骨料宜选择5~40mm连续级配的卵石。坍落度控制在18~22cm,砂率在40%~45%之间,水灰比为0.5~0.6。为改善混凝土的和易性,应首选木钙(属缓凝型减水剂)。对使用的水泥砂石料,应做配合比试验。水泥用量减少不得超过未掺外加剂水泥用量的10%,且每立方米混凝土的水泥用量不得少于300kg。水泥的初凝时间为2h。混凝土的拌和时间是一般混凝土的1.5倍。浇筑过程中,作好灌注记录,每根桩应做试件2组,并做好养护工作,以备混凝土强度评定。
3.2导管的安装。导管是灌注水下混凝土的主要工具之一,它的安装型号大小、位置对水下混凝土灌注质量成功与否起主要作用,因此导管下放前,应做封闭压水实验,以不漏水为原则。导管应放于钢筋笼中间,导管的长度应根据施工实际情况来确定,导管底部到孔底应有30~50cm的空间,孔口以上应有一节导管加漏斗的高度,一般不小于4m,以利导管的拆除,并使导管内的混凝土有足够的压力。
3.3首批砼灌注。砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关,孔径越大,首批灌注的砼量越多,由于砼量大,搅拌时间长,因此可能出现离析现象,首批砼在下落过程中,由于和易性变差,受的阻力变大,常出现导管中堵满砼,甚至漏斗内还有部分砼。此时应加大设备的起重能力,以便迅速向漏斗加砼,然后再稍拉导管,若起重能力不足,则应用卷扬机拉紧漏斗晃动。这样能使砼顺利下滑至孔底,下灌后继续向漏斗加入砼,进行后续灌注。
3.4灌注水下混凝土过程中间检查。水下混凝土灌注应连续浇筑,不得中断,灌注速度要快,不得留施工缝,尽量缩短时间,保证在混凝土的初凝时间内完成。为了防止导管的机械故障,对水下混凝土应加入缓凝剂,同时对施工过程中的混凝土进行抽样,做混凝土试块取样检查,经常检查混凝土的坍落度。灌注时导管埋置深度以2~4m为宜。混凝土的拌制、运输能力要加强,以缩短混凝土的灌注时间。要随时测量并控制混凝土桩的顶面标高,应高出设计标高40~100cm,以免发生桩顶标高不够的事故。因此,当混凝土灌注到接近设计桩顶标高,要严格地控制混凝土的数量。
4、严把检测关。
钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要检测手段。对承担桩基检测任务的单位和个人进行资格审查,逐根桩做超声波检测。对处理后的缺陷桩做二次检测,以确保成桩质量及工程的安全性。
5、结束语
随着灌注桩施工的日渐成熟和普遍推广,施工中的问题也是各种各样,这需要我们在开工前就进行预控,在施工中进行严控,对施工中出现的问题应分析透彻,处理措施得当、有效。
参考文献:
[1]刘彦,土木工程中钻孔灌注桩技术[J],河南建材,2016(06)
[2]姚以郎,钻孔灌注桩钻孔控制和管理的技术探微[J],居舍,2017(24)
[3]秦岭,钻孔灌注桩的施工工艺分析[J],住宅与房地产,2017(36)