钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理策略研究

2023-10-22 23:48田茂江
运输经理世界 2023年16期
关键词:断桩灌注桩承载力

田茂江

(贵州路桥集团有限公司,贵州贵阳 550000)

0 引言

随着科学技术的不断发展,各类现代化手段被应用于工程建设,钻孔灌注桩便是其中之一。经过优化和完善后该技术已趋于成熟,对其合理应用不仅能够提高项目的建设质量,且能够减少整体的成本支出,从而更好地满足地基的承载要求和抗震要求。钻孔灌注桩技术的优势在于应用成本低、强度高和适应强,因此现已被广泛应用在各类工程建设中,下面将对该技术进行分析。

1 钻孔灌注桩施工技术概述

1.1 内涵

钻孔灌注桩技术通常采用人工配合机械的方式,在施工区域预先打孔,随后在孔内注入配置好的浆液以形成桩基。浆液主要由水泥、骨料、黏土、砂砾和化学溶剂等物质组成,能够填补地下的空隙和裂缝,从而有效避免工程建设中的各种病害问题,提高安全性和稳定性。尽管钻孔灌注桩技术成熟,但其本身仍属于隐蔽工程,可能会受到各种因素的影响。为了规范建设,并避免后续施工建设出现风险问题,需要做好优化和调整,从而有效确保工程项目的整体施工质量[1]。

1.2 特点

钻孔灌注桩施工技术已在各类工程建设中得到应用,其对不同的地质环境具有较强的适应性。它能够有效提升地基建设的承载力,保障后期施工的安全性。在工程开展中,首先,需要预先分析施工特征,并在施工前结合实际情况制订出完善的预案。其次,合理选择相关的钻孔工具,清理现场的杂质土壤和石块,最后通过灌注形成桩柱以防止出现问题,以此提高工程建设的整体强度。然而,该项技术在具体的施工中仍会出现一些质量缺陷问题。因此,需要采取有效的处理方法,不断提升工程的整体质量,使工程建设更加安全有效,减少相关质量缺陷对工程造成的影响。

2 钻孔灌注桩施工分析

2.1 操作流程

钻孔灌注桩施工流程对工程建设的安全性和稳定性至关重要。因此,在建设中应要求专业人员完成全部施工内容,并结合实际进一步优化工艺,拟定相关制度规范操作流程,以提高工程的建设质量,避免风险问题的发生。在准备工作中,要求在相关材料准备完成后进行测量定位。随后,在设备就位后进行孔口钻机下压,在检查合格后进行下压钢护筒成孔。这个过程的关键点在于确认各项参数标准,并进行孔底清渣工作。最后移动机械设备吊放钢筋笼,并开展桩基检测工作以确保工程建设的质量符合实际要求,使施工规范化和合理化。

2.2 处理原则

钻孔灌注桩施工需要贯彻“安全第一、质量为本”的原则,并需要预先了解当前项目的文件内容。第一,通过现场踏勘的方式获取相关参数信息,配合使用超声波法检测成桩质量,并绘制出工程图纸送审。第二,加强监控量测和进行信息反馈,用科学的数据指导后续施工。全过程必须坚持规范化管理和标准化作业,保证技术应用与需求相符合。在钻孔灌注桩施工过程中,不论出现何种质量问题,均应以满足设计要求和使用要求为前提进行处理。第三,根据设计图纸对检测管进行提前规划,待所有检测结果满足设计要求后方可进行下一步相应的施工[2]。

2.3 荷载控制

钻孔灌注桩荷载控制需要预先在施工各阶段对沉降情况进行判断,并要求完善项目管理方法,从而避免后续建设发生风险问题。比如,工程施工地点区域地形开阔,地势变化较小,海拔在1008.00~1010.00m 之间,可以预先进行触探试验,将原始数据引入预测系统进行处理,后续在基面设置2%的排水横坡,便于范围内的水及时被排走。同时,桩基钢筋笼拟采取陆上一次性制作成型,分段吊装下放的方式,并用平板式振动器进行振捣,施工全过程考虑本标段工程特点和周边施工环境,优化施工机械设备、施工工艺和方法,切实保证工程建设的整体质量。

3 钻孔灌注桩施工质量缺陷类型

3.1 断桩

在钻孔灌注桩施工中,断桩是一种严重的质量事故。其原因可能在于浇筑混凝土时定位标高出错,拔出导管时出现提漏现象,或者混凝土浇筑到一定深度时未及时拔管,导致混凝土流动性较差,下层混凝土基本硬化,拔出导管时出现断桩。此外,一些施工团队的综合水平较低,灌注时经常出现卡管现象,导致混凝土浇筑时间过长形成断桩。在一些土质基础较差的工程建设区域,未能提前加固孔壁也可能导致断桩现象的出现。因此,应加大对相关影响因素的关注力度,避免出现断桩。

3.2 缩径

钻孔灌注桩遇到软土、黏土和泥岩等土质时可能产生缩孔现象。此情况不仅会降低施工质量,还会增加成本消耗、拖慢施工进度。缩径可能是因为施工测量人员放样时出现误差,使得钻机定位不准确,在钻进过程中出现偏离。此外,钻机底盘安装不平整也可能导致不均匀沉降,从而引起缩径现象。因此,应进行有效的泥浆护壁处理,避免缩径,保证施工质量和进度。

3.3 短桩

桩头高程低于设计标准则可以将其判定为短桩,此问题出现的原因在于灌注结束时浆料太稠,浆渣或者混凝土面的参数较比预期标准短,可能与预期偏差60cm 以上。同时,过早拉出导管停止灌注也会引发该问题,如果测深锤或探测探头无法到达混凝土表面得出参数,则其实际情况难以确认,质量缺陷问题也会随之出现。

3.4 坍落

在成孔后浇筑混凝土过程中,若控制不当便会引发坍落问题,这一质量缺陷对工程整体质量有较大的影响,主要原因是混凝土配合比达不到要求,内部碎石、砂子和水泥出现了分离的情况,最终在钻孔灌注桩内部产生空洞,且施工中未及时补救,进而出现孔壁坍落。坍落在钻孔灌注桩施工中较为常见,需要在施工中对此类问题加大关注力度,并配合各类技术手段对缺陷进行加固处理[3]。

3.5 导管堵塞

导管堵塞是因出现折弯阻碍了隔水塞的通过,以及拌制好的混凝土出现严重的离析现象,粗骨料堵塞住导管。此外,如没有控制好灌注时间,时间太长易出现硬壳,而混凝土的稠度太大会出现停灌注时间过长的情况,也容易堵塞导管,随着时间的增长形成沉淀物。同时,如所用泥浆稠度超出标准,则难以判断混凝土的浇筑高度,以及未能及时解决也会降低建设质量[4]。

4 钻孔灌注桩施工质量缺陷处理方法

4.1 接桩法

接桩法是当前质量缺陷处理的一种常用方式,其能够应用于断桩处理中,在施工前需要预先清除浮浆及杂物,随后需要按照当前参数标准对钻孔灌注桩进行浇筑。同时,接桩法要求施工前将松散混凝土和断裂混凝土凿除,随后支设灌注桩的模板并绑扎桩内钢筋,且浇筑混凝土强度要高于初始建设的等级,完成后要根据现场的情况进行养护处理,经过处理后的灌注桩可以满足建设要求。

4.2 注浆法

钻孔灌注桩进行浇筑混凝土的过程中,使用注浆法可以有效提高工程的整体承载力。施工中需要预先确定标准参数信息,随后对孔口密封处理,注满后方可停止施工。同时,要求在施工前提前计算好压浆所需的水泥量,使用钻孔机预先进行清理后再埋设注浆管,通过进行制浆、注浆施工,以此将该桩的承载力分散至周围桩体上,最后进行封孔施工,从而提高灌注桩的整体强度。

4.3 补桩法

补桩法是当前质量缺陷处理的一种常用方式,在对钻孔灌注桩进行浇筑混凝土的过程中,若承载力不能达到设计要求,可使用补桩法来进行处理。同时,该方法具有整体性强的优势,能够有效规避后续工程的风险问题。在施工中需要预先确定周边情况,查看桩身两侧缺陷部位的现状,随后进行补桩施工,在两侧分别浇筑混凝土,以此提高钻孔灌注桩的承载力,且该方法不会对原桩造成任何影响[5]。

4.4 凿除法

如果在钻孔灌注后发现桩内存在缺陷,可使用人工凿除的方法,在区域凿除后成孔会随之扩大,为此在该技术应用中需要对此方面加大关注。凿除法通常情况下会以人工配合机械的方式完成,如先使用机械冲击钻或冲击锤进行凿除,随后由人工进行确认和清理,全部处理完成后重新浇筑。同时,如果凿除时所涉范围较大,使用这种方法进行处理可能会出现偏差,为此要尽量以人工方式为主。

4.5 截面法

在钻孔灌注桩浇筑中会遇到桩体位置存在严重偏移问题。这一质量缺陷问题可以选择使用截面法进行处理,加固处理时需要先进行设计,随后根据当前的参数信息进行清孔和植筋施工,通过有效养护使桩体的承载力达到设计要求。此外,如发现桩体存在局部缩经的情况,也可以选择该方法,以此有效提高桩体承载力,保证工程建设质量。

4.6 搭接法

在钻孔灌注桩施工中,搭接法应用较为常见,其可以有效处理夹渣和裂缝等方面的问题。在钻孔灌注桩施工完成后,如发现承载力不足,也可以使用搭接法进行加固施工,在实际操作前要对孔壁进行加固处理,避免出现坍孔而产生安全事故。此外,在存在缺陷的钻孔灌注桩附近,需要重新钻孔并浇筑混凝土,避免后续项目投入使用时产生风险问题[6]。

5 钻孔灌注桩施工质量缺陷处理策略

5.1 断桩处理

断桩处理工艺较为复杂,可以根据桩的直径竖立可折叠钢内模。压浆管设置在内模的外侧,先用加压水对其清洗,然后加压水泥灌浆。经检查混凝土完全硬化后,施工人员下到孔底,去除泥污和松散的混凝土层,并拆除钢内模。接下来,用C40 钢筋混凝土填充处理为实心桩。同时,可以使用压浆补强法处理夹层断桩。喷射高压水流从顶部到底部向缺陷处,将灌桩的缺陷部分切割成泥浆状,然后泵送纯水泥浆填满缺陷处,填满后换用水灰比为0.5 的水泥浆压入。

5.2 缩径处理

缩径在钻孔灌注桩施工中较为常见,处理时需要选择质量优良的泥浆。钢筋笼的中心要和桩的中心一致,从而大大降低空孔时间。同时,灌注中导管底部到孔底需要保持30~40cm 的距离,确保导管能够一次埋入混凝土面至少1m。在钻孔前应认真检查钻机是否在中心线就位,并检查钻杆是否弯曲。随后可以对存在问题的桩柱进行浇筑,对于偏位严重的桩应采取加桩处理,最后重新钻孔浇筑以保证施工的质量。

5.3 短桩处理

短桩质量缺陷的处理十分重要,可使用高压水将混凝土表面的泥渣和松散层冲刷干净。之后立模板并调整垂直,并使用导管或串筒进行灌注,避免混凝土出现离析现象。如果短桩与标准的偏差过大,则应重新下导管进行混凝土的灌注,将其压入浇筑完成的混凝土中。为了防止浇筑过程中混凝土出现离析现象,接桩混凝土的强度应至少等于设计强度值,最好高于设计强度值,从而确保处理符合设计要求。

5.4 坍落处理

在钻孔过程中,如果出现坍落现象,会严重影响工程的建设质量。因此,需要根据现场情况选择合适的技术进行处理。例如,可以选择回填黏土至桩顶的方式进行处理,需要按照具体的直径和缺陷大小进行密封。随后,用性能优良的泥浆将护筒埋深固定,稳定一段时间后进行检测,查看各项参数是否符合标准要求。如果壁塌陷比较严重,则需要立即封闭所有出浆口,并采用砂石黏土回填全部钻孔,稳定后可以进行注浆加固。

5.5 导管处理

在导管堵塞处理中,若出现小范围的堵管,可以选择用少量的水或砂浆清洗导管,如大范围堵管则需要使用长杆进行冲捣,在操作前需要严格按照要求准确测量出堵管的距离,在允许范围内反复提升导管进行插振[7]。若灌注导管内混凝土量不多,可以马上采用气举反循环法进行吸抽,也可以脱掉底盖阀并继续进行水下浇筑混凝土作业,若孔内混凝土面与桩顶设计标高距离比较大,需要仔细核对孔内混凝土表面高度,以保证工程的实际建设效果。

6 结语

钻孔灌注桩由于其自身优势十分明显,现已被广泛应用于工程建设中。合理开展相关技术操作能够有效提高桩基础的承载力,还能有效降低工程的整体造价。然而,如未能有效控制质量缺陷,则可能为后续施工埋下隐患。因此,需要做好检测工作,及早发现并处理各类问题,采用适当的方法将质量缺陷根除,将后续安全隐患降至最低,以切实提高工程施工效果。

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