钻孔灌注桩施工存在问题及防治策略

2020-03-10 08:07
工程技术研究 2020年2期
关键词:沉渣护筒成孔

李 红

(广西电网有限责任公司柳州供电局,广西 柳州 545026)

钻孔灌注因为其成孔方式的不同,通常会分成循环成孔、反循环成孔、旋挖钻成孔等方式。随着钻孔灌注在施工中的广泛应用,其在施工方式上也逐渐得到了完善。不过,因为钻孔灌注桩施工主要是在地下进行,在施工期间不能够直接地观察到具体的情况,而且在施工完成后进行的质量检测也无法开挖验收,所以断桩、蜂窝、桩位倾斜等质量问题经常出现。为此,相关工作者一定要研究钻孔灌注桩施工所存在的质量问题,并依此采取合理的预防措施,这样才能够确保建筑施工的整体质量。

1 钻孔灌注桩概述

钻孔灌注桩承载力大、地质适应性强,具有较好的稳定性等优势,在建筑施工中得到了普遍的应用。因为钻孔灌注桩是隐蔽工程,施工工艺繁琐,在施工期间极有可能发生桩位偏差、孔底沉渣多等情况,这样一来就会引发质量问题。所以对于施工单位来讲,一定要创建出一套科学合理的防治策略。

钻孔灌注桩具有较多的种类,其中比较常用的包括泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业法钻孔灌注桩等,前者是在施工中经常使用的桩基础形式。泥浆护壁法钻孔灌注是在泥浆护壁条件下,采用机械钻进产生桩孔,并运用导管法灌注水下混凝土的施工方法。

2 钻孔灌注桩施工中常见的质量问题和防治措施

2.1 孔壁坍陷

在钻孔期间,若孔里的泥浆出现大量的气泡,或者泥浆漏失严重,那么就表明孔壁极有可能发生坍陷。之所以会发生这种情况,主要是因为土质稀松、土质含沙量大、泥浆护壁不理想,在护筒附近没有使用黏土密封的原因。此外,钻进速度太快、孔钻时间长、成孔后待灌时间长等都会导致孔壁塌陷。

防治策略:(1)根据施工所在地质的实际状况来有针对性地选用成孔方式。(2)在松散易坍的土层里,要合理地埋入护筒,采用黏土密实封护筒的周围,并使用质量符合要求的泥浆,来合理提升泥浆的比重和粘度,而且护筒中泥浆水位要超出地下水位。(3)在吊装钢筋笼的过程中,要避免发生变形的情况,安装钢筋笼期间要提升焊接的速度,尽量减短沉放的时间。(4)在成孔之后,待灌时间不要超过3h,同时要在确保施工质量的状况下,尽可能减短灌注的时间。

2.2 钻孔桩身偏斜问题

钻孔桩身偏斜的原因:(1)在技术方面存在失误,钻孔机械定位不够精准,而且施工者在放样的时候会出现偏差。(2)在进行钻孔的过程中土层如果碰到障碍物,钻头就会由于受阻不均而发生桩孔倾斜的情况。(3)钻杆衔接不合理或遭到了弯折,造成钻头钻杆两点中线会处在各种轴线当中。(4)没有对钻架做好调平,造成钻机、底座不稳定而出现倾斜的情况。(5)在对基坑进行开挖的过程中,挖土深度太大,从而形成土侧压力,进而造成桩位错动,桩位偏差大于标准规定。

具体的防治策略:(1)提升技术管理的水平,降低人为操作失误的概率,在进行放样和对机械进行定位的过程中,要利用技术参数来进行校核。(2)对于土质情况不是很理想的地层,在钻速上要慢一些,不要贸然快进。如果在地质不均匀的地层进行钻孔,最好采用钻杆刚度强的钻机。(3)在还没有进行钻孔的时候,要对场地进行整理。在安设钻机的过程中,钻架上吊滑轮要和钻盘中心处在相同的轴线当中,钻杆所处方位的偏差不要超过20cm,另外对导正装置进行安设能够避免偏斜的情况发生。(4)在钻孔的过程中,如果处于松散易坍地层的话,则要尽量对地层进行稳固,钻速要尽量慢一些,同时还要认真观测钻杆角度以及桩位偏差。(5)面对经常发生的偏斜情况,最好使用钻头来不断地扫钻,以清除硬土,要是没有取得理想的效果,那么最好要在回填黏土至高出偏空处0.5m 以上重新钻。

2.3 桩底沉渣量过多

之所以会出现这种情况,主要是因为:(1)没有做好清孔工作,或者没有做二次清孔;(2)泥浆比重低或泥浆注入量不充分而导致沉渣很难浮起;(3)在对钢筋笼进行吊放期间,触碰到了孔壁,从而导致泥土坍落桩底;(4)在进行完清孔后,需要一定的待灌时间,这样就会使得泥浆出现沉积的情况。

具体的防治对策:(1)在成孔以后,钻孔要和孔底保持10 ~20cm 的距离,速度要尽量慢一些,清孔时间要控制在30min 之内。(2)在施工期间,要使用高性能的水泥,并要将泥浆的黏度控制在所规定的范围内,而且在置换的时候不可以采用清水。在对钢筋笼进行吊放期间,要让其中心和桩的中心形成一致,不要撞到孔壁。(3)最好使用钢筋笼冷压接头工艺提升连接钢筋笼的时间,缩减空孔的时间,这样就可以清除沉渣。(4)在对钢筋笼安装完成以后,还要检测沉渣量,要是沉渣量高于规定范围,那么就要采用导管来做二次清孔,直到沉渣厚度能够满足规定要求为止。(5)在对混凝土进行灌注的过程中,导管底部要和孔底保持30 ~40mm 的距离,而且还要具有充足的混凝土储存量,将导管埋入混凝土面以下0.1m 以上,然后采用混凝土所具备的强大冲击力来清除孔底沉渣,这样就能够将孔底的沉渣全部的清除。

2.4 护筒冒水的问题

主要原因:(1)在对护筒进行埋设的过程中,护筒附近的原状土压实度明显不足;(2)在进行埋设的过程中,护筒内外的水位差比较明显;在钻头起落的过程中,损坏了护筒。

具体的防治对策:(1)在还没有埋设护筒的时候,要通过地质的实际情况来合理的使用最为理想的黏土,这样就能够把坑底和附近的土壁分层夯实。(2)在进行开孔的过程中,要让护筒保持合适的高度,通常要控制在1 ~1.5m。(3)要安排具有丰富工作经验的管理者来对钻头的起落进行监管,尽量保护好护筒,防止其遭到破坏。(4)要是出现护筒冒水的情况,那么就要马上进行停止施工,然后采用含水量多的黏土对坑壁周围进行稳固。(5)一旦发生护筒大幅度下沉的状况,就要马上终止安装,并重新对护筒进行安设。

2.5 缩颈问题

之所以会出现缩颈问题,主要还是因为塑性土膨胀,导致孔径低无法满足设计尺寸。而想要得到合理的解决,那么就要做好以下工作:(1)采用密度、胶体率大且黏度强的泥浆,这样就能够减少失水量。(2)把矢量的合金刀片和导正器外侧进行衔接,这样在钻进的过程中就可以体现出扫孔的效果。(3)在成孔过程中,要提升泵量以及加快成孔的速度,如此一来,孔壁在成孔后就会产生泥皮,孔壁就不会发生漏水的情况。(4)使用上下不断扫孔的方式来增大孔径,清除缩颈。

2.6 卡管

卡管指的是在进行灌注期间,不能够继续灌注的情况。而之所以会出现这种问题,主要原因如下:(1)在刚开始进行灌注的过程中,出现隔水栓堵管的情况;(2)混凝土不具备较强的和易性,从而发生离析;(3)混凝土里的粗骨料粒径偏大;(4)机械在施工期间出现问题,而导致无法持续对混凝土进行浇筑;(5)在导管中的时间太长而造成卡管的情况;(6)水渗入了导管当中,导致混凝土出现离析的现象。

防治措施:(1)采用和导管内径相匹配的隔水栓直径,而且隔水栓还要具备较好的隔水性能,这样就能够确保水能够得到有效的清除。(2)在进行灌注的过程中,要掌控好混凝土的质量,并加快搅拌的速度;而水下混凝土一定要具有不错的和易性,水泥的初凝时间要超过2.5h,强度则要超过42.5,而坍落度要保持在18 ~22cm。粗骨料的最大粒径要小于导管直径的1/6。若想提升混凝土的易和性,最好往水下混凝土里放入适当的外加剂,并保证导管连接处的密封性。(3)在还没有使用导管的时候,要进行试拼装,试水压力要保持在0.6 ~1.0MPa,防止导管进水。(4)在对混凝土进行浇筑的时候,要将其慢慢地放入进漏斗的导管里,防止在导管里构成高压气塞。(5)在施工期间,要随时对所采用的机械设备进行监管,保证其能够得到正常的运行,这样就可以防止发生施工意外。

2.7 钢筋笼上浮,钢筋笼的位置高于设计位置

出现这种情况,主要是因为:(1)钢筋笼所处的位置太高,混凝土无法进行较大范围的流动,导管埋设在混凝土较深的位置当中,钢筋笼被混凝土拖顶上升。(2)在混凝土灌注到钢筋笼后,如果此时导管地段和钢筋笼只有1m 的距离,浇筑的混凝土从导管溢出后会形成非常大的冲击力,这样就会导致钢筋笼上浮。(3)当混凝土灌注过钢筋笼,同时导管埋深比较大的情况下,此时如果对混凝土浇筑过长的时间,就会在其表面产生硬壳,而且还会和钢筋笼形成一定的握裹力,要是在这个时候导管底端没有在第一时间和钢筋笼底部进行衔接,那么混凝土在从导管流出以后,导管就会以非常快的速度往上顶升,这样一来也会让钢筋笼上升。

防治措施:(1)要准确地设置钢筋笼的位置,然后和孔口进行固定。(2)减少混凝土灌注的时间,并放入适量的外加剂,避免混凝土顶层渗入到钢筋笼期间降低流动性。(3)在对混凝土进行灌注期间,要对混凝土灌注的标高和导管埋深的情况做好充分的了解,如果混凝土顶面和钢筋骨架底部的距离有1m,应放慢对混凝土的灌注速度,在混凝土达到钢筋笼终端4m 的情况下,要马上把导管提升到钢筋笼底部2m 以上,之后再采用标准的灌注速度。(4)导管埋入混凝土的深度要控制在2 ~4m,不要超过5m,也不能够低于1m。(5)在钢筋笼上浮以后,要马上终止对混凝土的灌注,然后精准地运算导管的埋深,以及混凝土浇筑标高,在导管得到提升以后才可以做浇筑施工,这样一来就能够避免上浮情况的发生。

3 结束语

通过以上内容能够了解到,钻孔灌注桩施工对于提升建筑的整体施工质量具有非常重要的作用。但是其也属于一项繁琐的工作,在施工期间会受到很多方面因素的影响。这就要求相关工作者在施工期间要采用合理的防治对策,来解决孔壁坍陷、钻孔桩身偏斜以及钢筋笼上浮等一系列的问题,以确保钻孔灌注桩的施工效果,提升建筑的整体施工质量。

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