摘要:钻孔灌注桩作为高架桥的基础,其质施工工艺在高架桥的施工质量控制中起着关键作用,本文结合徐州三环西路某高架快速路的具体施工情况浅谈钻孔灌注桩的施工工艺、施工中的质量控制指标和注意事项,最后指出施工过程中容易出现的一些常见问题并针对出现的问题采取什么样的处理方法。 关键字:钻孔灌注桩 施工工艺 常见问题的处理
Abstract: Bored piles as the basis of the viaduct, and its quality, and the construction technology
in the viaduct construction plays a key role in the quality control, combining with xuzhou three central address the specific situation of the overhead expressway construction introduction to bored piles construction technology, quality control index and matters needing attention in construction, finally points out that the construction process prone to some common problems and aims at the problems take what kind of treatment method.
Key words: Bored piles construction technology and common problems.
前言:
从上世纪80年代开始,钻孔灌注桩在我国被广泛应用于高层建筑、地铁车站、城市立交桥、公路及铁路桥梁、大坝基础等领域,其成孔工艺及设备也在不断发展和改进。它具有施工简便、操作容易掌握等特点,目前在大多数桥梁工程中普遍采用。钻孔灌注桩钻孔、灌注混凝土都是在水下进行,施工过程中工序较多,且属于地下或水下隐蔽工程,如果施工中操作不当,就可能会出现坍孔、导管堵塞、断桩等质量缺陷,影响桩身的完整性和单桩承载能力,从而对整个工程安全造成威胁。因此,有必要针对具体工程、地质等条件,探讨钻孔灌注桩的施工过程及质量控制方法,以确保工程质量。下文就徐州三环西路高架基础钻孔灌注桩施工实例,阐述施工工艺流程及常见问题的处理措施。
1、钻孔灌注桩施工工艺
1.1施工前的准备
1.1.1由项目部抽调有经验的高级测量人员组成精干的测量队,用全站仪对合同段进行高精度的中线及标高复测,确认无误并达到测量规定精度后,设置满足施工需要的控制网及控制桩,编写测量成果报请工程师审批。对控制桩要固定牢固并做好保护工作。
1.1.2测量队根据导线点控制成果以及钻孔灌注桩布置形式,按墩台各桩坐
标,利用全站仪放出各桩位的准确位置,并经纬仪将桩位中心点向四个方向引出2m,投点打下木桩,钉上小钉,形成“+”桩位控制网。同时在木桩上设置高程点,用于测量桩长。然后呈报放样资料,报监理工程师检验。报验合格后,方可开钻。
沿纵横中心线设置4个护桩检查各桩位尺寸
桩位放样示意图
1.2 施工准备情况的检查
1.2.1检查灌注桩使用水源,泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池,其布置根据现场施工情况,沿引桥两侧边布置,由钢板焊接而成;
1.2.2导管应检查其出厂合格证并做水密性承压试验;其主要目的是保证桥梁桩基灌注桩作业的工艺流程。
1.2.3灌注混凝土的料斗尺寸应与方案中初灌量的要求相符合; 1.2.4确保桩位的偏差符合规范要求;
1.2.5 施工机械到位情况以及现场临时用电符合规范要求;
1.2.6钻机就位前,检查护筒埋设高度、位置是否满足设汁要求;钻机就位后,检查其水平、稳固情况;钻杆应保持铅锤线,成孔时应适当抽检进、出泥浆指标,发现超标时及时调整:施工单位须配备专职记录人员,及时记录成孔过程中的各项参数,记录必须真实、准确。 1.3.护筒埋设以及泥浆制备
1.3.1护筒采用10mm厚钢板卷制,护筒内径应大于桩径200mm,护筒每节长度4.0m,埋置深度一般为1.5~2m,特殊情况加深,护筒底部进入不透水层,顶端高出地面0.5m。钢护筒周围用粘性土填筑夯实,以确保钻孔和灌注砼的顺利进行。
1.3.2护筒中心与桩位中心线重合,平面允许误差为5cm,竖直线倾斜度不大于1%,用实测和引桩定位。
1.3.3本工程利用就地粘土进行造浆护壁,终孔后采用泥浆置换法清孔工艺,
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并在桩孔附近不影响结构与便道使用的地方设置泥浆池,泥浆车定期清运。泥浆的比重比一般地区所用泥浆比重稍大。
1.3.4选用塑性指数大于25,小于0.05mm粒径含量大于50%的粘土制浆。钻粘土层泥浆比重选用1.1,钻粉质粘土层选用1.2,钻粉砂层泥浆比重选用1.3。入孔泥浆粘度:粘土层为16-22,松散易坍地层为19-28。胶体率不小于96%,PH值大于8-10。
1.3.5配置泥浆时,每立方米泥浆所需干粘土G1(t)和水G2(t)的用量按下式计算:
G1=((r2-1)/(r1- r2))- r1
G2= r2- G1 (r1粘土比重,r2要求的泥浆比重)
泥浆池布置示意图
1.4.钻进成孔
1.4.1依据本工程所在地的地质报告,我部钻孔灌注桩施工拟采用旋挖钻钻孔及冲击钻钻孔结合的成孔方案。
1.4.2旋挖钻机自重较大,整机质量超过40t,为避免地基局部受力产生不均匀沉陷,影响钻机稳定性和对孔壁产生压力,旋挖钻机就位时均在其底铺设16mm的钢板,以提高地基承载力。然后通过机械自带电脑调节下部导向圈、调直钻杆、将钻斗导向尖与桩位对齐,保证插钻正确,防止钻孔偏斜。
1.4.3冲击钻钻机就位前首先用石棉线通过护筒的直径方向交叉定出桩孔中心,利用护桩检查桩孔的中心位置是否正确,然后调整钻架,使钻架上的起吊滑轮线、冲击锤中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上,其偏差不得大于20mm。钻
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机精确就位后,固定好钻机,启动卷扬机吊起冲击锤,把冲击锤徐徐放进护筒中准备冲击钻进,冲孔之前,对主要机具及配套设备需进行检查、维修。
1.4.4首先将钥匙开关打到电源档,旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面,按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻桅起立桅及调垂,调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在调垂过程中,操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时监测桅杆的位置状态,使桅杆最终达到作业成孔的设定位置。
通过显示器按钮直接进入主工作界面,然后进行钻孔作业。钻进时每回次进尺控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正,而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定高度,以增加压力,保证护壁的质量。
在钻进至砂层时要变档换速,利用液压缩进装置加压,要求轻压慢转,这样能维护孔壁稳定减少钻头的磨损。每钻进3-5回次后应调整一次水平、垂直仪器,使气泡居中,能有效保证成孔的垂直度小于1%。在钻进过程中要经常检查钻斗,对于磨损较严重的钻斗要及时更换,以确保钻孔孔径。
在钻进的过程中应留取渣样做记录,按照每钻进2米取一次渣样收集完好,并贴标签标明地层标高和地质情况。
钻孔过程中,必须分班连续进行,填写的钻孔施工记录,交接班时必须交代钻进情况及下一班应注意事项。经常对钻孔泥浆进行检测和试验,保证泥浆各项指标满足施工需要,不符合要求时,及时调整。并在钻进的过程中做好原始记录,记录每段钻孔桩的地质情况。钻孔到位后,必须请现场质检人员和监理工程师检查合格后,方可进入下道工序。如钻至中风化岩层,旋挖钻机不能正常钻进则停止钻进,交由冲击钻机钻孔。
另外在钻进过程中还必须注意以下事项:
a. 旋挖钻机钻机过程中应严格控制钻进速度,避免钻进尺度较大,造成埋钻事故。
b. 若钻机升降钻斗时速度过快,钻斗外壁和孔壁之间的泥浆冲刷孔壁,再加上钻斗下部产生较大负压作用,造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以钻斗提升时应严格控制其速度,经以往类似工程施工经验得知,钻斗升降速度保持在0.75-0.80m/s。
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旋挖钻成孔施工流程图
原地面处理测量放线钻机就位泥浆调制钻孔至护筒底部安装护筒钻孔至设计标高 1.4.5待旋挖钻机钻到受地质影响不能满足灌注桩成孔要求时,则采用冲击钻钻孔。钻机安装就位后,底座和顶端要平稳,不得产生位移和沉陷。初钻时进尺适当控制,采用小冲程,使最初成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔口坍塌。进入正常钻进后,采用4-5m中、大冲程,但最大冲程不超过6m。钻进过程中及时排渣,并保持泥浆的密度和粘度。同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,填入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照。如达不到设计要求的入岩深度,及时上报监理工程师,申请加长入岩深度,或者与地质报告不相符,及时上报监理工程师和设计单位。每米钻渣渣样均编号保存,以便分析备查。钻孔作业要连续进行,不得间断,因故必须停钻时,孔口应加盖,并严禁把冲击锥留在孔内,以防埋钻。
1.4.6钻孔达到要求深度后,对孔深、孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查,并将检查结果填入终孔检查表。确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证书,并经监理工程师签认,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。孔径、孔形和倾斜度采用探孔器吊入钻孔内检测。
1.5.清孔
1.5.1钻孔到位后,应及时清孔,按设计要求控制孔底沉淀层厚度。端承桩沉淀层厚度≤2cm,桩径≤1.5m摩擦桩沉淀层厚度≤15cm,桩径>1.5m摩擦桩沉淀层厚度≤20cm。
1.5.2清孔前钻孔深度达到设计标高后,对孔深、孔位、孔径、孔形和倾斜度进行检查,并将检查结果填入终孔检查表。确认满足设计要求后,立即填写终孔检查证书,并经监理工程师签认,方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。孔径、孔形和倾斜度采用探孔器吊入钻孔内检测。符合要求后方可清孔。
探孔器形式如下:
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钢筋笼外径+10cm
孔径4~6倍 1.5.3在灌注水下砼前应再次检查孔底沉淀厚度,如超过规定,应进行第二次清孔,直到泥浆指标满足相应规范要求,其中泥浆比重1.03-1.10;粘度17-20 s ;含砂率<2.0%;胶体率>98%。
1.5.4清孔方法采用换浆法:将钻头提离孔底30—50cm,大泵量泵入泥浆,维持正循环排出沉渣,直到清孔后的泥浆含砂率<2.0%,清孔即告完成。
另外在清孔过程中还必须注意以下事项:
a.在清孔过程中必须保持孔内水头高度,防止出现坍孔。 b.不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。 1.6.钢筋笼制作与安装
1.6.1主筋的加工
根据设计要求主筋的连接采用机械连接。钢筋机械连接施工方法如下: a.钢筋笼机械连接加工安装施工工艺流程
钢筋加工厂准备及原材料检验→钢筋断料、切头→镦粗→丝头加工→丝头检验→套丝保护→节段钢筋笼加工→连接套筒检验→现场钢筋笼进行机械连接→接头检验→钢筋笼下放入孔。
b.操作要点
①钢筋加工厂准备及原材料检验
原材料规格应符合设计要求,质量符合《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》标准。进场的连接套筒应有出厂合格证及原材料合格证,套筒规格应与钢筋规格对应,套筒表面应刻有标识。工程开工前及施工过程中,对每批进场的钢筋进行工艺试验。
②钢筋断料、切头
按钢筋大样图要求采用砂轮切割机断料,切口断面应与钢筋轴线垂直,端头不得有挠曲、马蹄形现象。端头部分不直的应调直后下料。不得用气割下料。
③镦粗
采用钢筋镦粗机将钢筋端头镦粗。施工现场钢筋笼钢筋镦粗多使用冷镦方式。钢筋镦粗后外观不得有明显的裂纹、凹陷和影响钢筋强度的其他缺陷。镦粗头的基圆直径D大于丝头螺纹外径,长度L大于1/2套筒长度,过渡段坡度≤1∶
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3。
④丝头加工、检验
施工采用SW3050型套丝机进行丝头加工,套丝机工作时应采用水溶性切削切削润滑液。不得在无润滑液的情况下套丝。操作工人要一一目测加工好的钢筋丝头质量。每加工10个丝头应用螺纹环检查1次,并剔出不合格产品。丝头检验合格后用塑料帽套好,加以保护。
⑤节段钢筋笼加工
钢筋笼在钢筋加工厂场地铺设的枕木或槽钢支架上进行制作。机械接头错开布置。钢筋笼每隔2m设置井字加劲撑,加强箍设在主筋的内侧,环行筋设在主筋的外侧,并同主筋进行点焊。每节加工好的钢筋笼悬挂半成品标志牌,标明桩号、节号。
⑥连接套筒检验
连接套筒可在工厂集中加工,进场后应验收。首先检查是否有出厂合格证;其次检套筒的规格、型号、标记,两端是否有密封盖,螺纹是否有破损、歪斜、不全、锈蚀等现象;最后用塞规检查连接套筒内螺纹。套筒内螺纹应与钢筋丝头的螺纹相匹配。
⑦现场钢筋笼进行机械连接
用平板车将加工好的节段钢筋笼运至施工现场。第一节钢筋笼用汽车吊放入孔内,在护筒顶用工字钢穿过加强箍下挂住钢筋笼,并保证工字钢水平与钢筋笼垂直。吊放第二节钢筋笼与第一节对准后进行机械连接。连接时竖向主筋对好号,再用普通管钳扳手旋拧套管,使套管两端正处于上下主筋已标明的划线上。否则应调整重来,确保钢筋连接质量。
1.6.2钢筋笼骨架的加工
钢筋笼骨架在硬化好的钢筋加工场地的平台上加工,下垫方木。在每道加强筋上标识出所有主筋的位置,然后按照标识位置焊接,焊接时必须保证主筋顺直,加强筋竖直,加强筋平面与主筋垂直,焊接时必须饱满,不得出现假焊或烧伤主筋的现象。制作成型的钢筋笼骨架搁于支架上,套入螺旋筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上。接头数量按35d长度区段内不大于50%控制,且同一根钢筋在35d长度区段内不得有两个接头,所有螺旋筋的连接必须焊接,单面焊缝长度不得小于10cm。
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1.6.3钢筋笼骨架的存放、运输、现场吊装
a.钢筋骨架临时存放的场地必须保证平整、干燥。存放时,每个加强箍筋与地面接触处都垫上等高的方木,离地高度为30cm~50cm,以免生锈或沾上泥土。每组骨架各节段要排好次序,挂上标识牌,便于使用时按顺序装车运出。钢筋骨架在转运至墩位的过程中必须保证骨架不变形。
b.钢筋笼入孔时,由吊车采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部,第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。起吊时,先将两吊点同时抬离距地面1.0m左右,然后将第二吊点缓缓升高,第一吊点缓缓下放,直至钢筋笼竖直。吊放钢筋笼入孔时应对准孔口,保持竖直,轻放、慢放入孔,入孔后应徐徐下放,不宜左右旋转,严禁摆动碰撞孔壁。钢筋笼下放过程中,若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理,严禁高提猛落和强制下放。
钢筋笼吊装示意图
1.7.下导管
1.7.1 安装前的准备工作
导管在使用前将丝扣清理好并涂抹黄油,保证施工中节与节能正常拆卸;使用后应及时将每节冲洗干净。
1.7.2导管规格要求
根据孔深计算好导管配置节数,并配备总数20%的预备节数,导管内径Ф30cm,中间节采用等长2.7m,底节4m,漏斗下采用1m导管,内壁光滑、顺直,光洁无局部凹凸,各节导管内径应大小一致,偏差不大于±2mm。
1.7.3导管使用前应在现场技术员旁站的情况下做拼装、水密承压和接头抗
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拉试验,水压应不小于孔内水深1.3倍的压力,不漏水即为合格。对检验合格的导管按拼装顺序进行编号,实际施工中严格按编号进行拼装。保证施工中拆卸导管时每个丝扣的灵活性及导管的密封性,对于有明显缺陷的导管严禁使用,对于导管内壁附有泥浆时应处理干净。
1.7.4导管口安装时,仔细检查管壁及接头丝扣完好情况,必须加密封胶圈并涂黄油密封,确保连接牢固,不漏浆,下导管时保持居中,轻放,防止挂钢筋笼和碰撞孔壁。用汽车吊机下导管,灌注砼时用钻机提升、人工拆卸导管。
1.7.5导管单节按顺序摆放整齐,严禁两节在一起。使用搬运过程中不得拖地、碰撞,避免损坏。 1.8.灌注水下混凝土
1.8.1砼计划商品混凝土。
1.8.2测量孔内砼的灌注高度采用测锤法,以检测导管埋深情况,便于拆导管。需由工人用2个测锤测深并相互对照,防止误测。
1.8.3导管埋入砼中的深度一般控制在2—6m范围之内。每次拆卸导管后,导管埋入砼的深度应有1.5-2m。
1.8.4灌注砼前对端承桩沉淀层厚度≤2cm,桩径≤1.5m摩擦桩沉淀层厚度≤15cm,桩径>1.5m摩擦桩沉淀层厚度≤20cm。孔底沉淀超过设计要求厚度时再进行二次清孔。
1.8.5灌注水下砼:
导管下口提起距孔底20—30cm,导管上口安放漏斗,漏斗容量3m3,漏斗顶高应满足搅拌运输车下砼的高度。首批灌入砼方量要使导管不小于1米的埋深,灌注前需设置一储料斗使其存储量达到上述计算数量,以满足首次灌注砼的导管埋深,开始灌注时为防止水泥浆与砼接触,漏斗底部内塞一铁塞,待漏斗容量入满时,拔出铁塞,进行连续水下混凝土灌注。
灌注水下混凝土时,随时利用测锤探测钢护筒顶面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度,以控制导管埋入深度和桩顶标高。当混凝土面接近设计高程时,应用取样盒等容器直接取样确定混凝土的顶面位置,保证混凝土顶面浇到桩顶设计高程以上1.0m。
水下混凝土应连续浇筑,不得中途停顿,并应尽量缩短拆除导管的间断时间,每根桩的浇筑时间不应太长,宜在4h内浇筑完成。混凝土浇筑完毕,位于地面
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以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前拔出。混凝土灌注过程需要监理的旁站监督,灌注完成后及时对相关资料进行签认浇筑砼试件不少于三组,做好灌注桩的原始记录灌,注完的废泥浆通过罐车运到环保单位指定的弃卸地点。 1.9.混凝土灌注桩检测
当桩砼达到一定强度后,即可进行砼灌注桩检测,确定砼灌注桩质量。首先用风镐凿破桩头,清除干净,无松散砼,同时钢筋长度满足要求后,对每根桩的完整性进行无损检测,采用超声波法检测的桩数不少于50%;对质量有怀疑的桩及因灌注故障处理过的桩应进行承载力检测。桩基预留声测管在声测试验结束后压浆密实。桩基检测应满足《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)、《公路工程桩基动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)中关于隐蔽工程验收检测要求。
2、常见病害的预防及处理措施
2.1卡钻事故
卡钻的主要原因是对溶洞分布情况不明确,在钻到离溶洞顶板很近时采用高落程冲击,使钻头冲破溶洞顶板岩石,钻头倾斜,卡在溶洞 顶板岩石不同部位。
2.1.1防止卡钻措施:
a.严格控制冲程,在施工过程中细心观察,根据不同的地质情况掌握好冲程。在基岩中采用 3-5m 的冲程,在靠近溶洞顶板1m 处采用 0.5-1.5m 的小冲程变化冲进,轻锤慢打使孔壁圆滑坚固,通过短冲程快频率冲击的方法逐渐将洞顶击穿,防止因冲程过长导致卡钻。
b.经常检查钻机运转性能,对于故障隐患早发现早解决。 c.遇到卡钻时不可强行提拉,以防塌孔、埋钻,甚至钻机翻倒。 d.若卡在顶板岩石中部, 可缓缓上下活动钻头,待松动后慢慢提出。 e.若斜卡在顶板岩石中,可自制简易正绳器,将钻头拉正,缓缓提起。 f.若卡在顶板岩石下部,则可利用钻头上下松动,由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头将顶板岩石破掉后提出,也可用钢丝绳将小钻头放入把顶板岩石砸碎,再将大钻头提出。 2.1.2卡钻的处理
a.避免沉渣埋钻,钻头不能长时间停留在孔底不动,要经常上下活动,使得泥浆不停地循环,防止沉渣埋钻的现象发生。
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b.如发生塌孔埋钻,切勿强拉硬提,以免主绳断裂造成埋钻。
c.利用钻机,缓慢回旋主绳,使钻头旋转,松散卡钻处土石,尝试性提升钻头,若钻头可以提升,则继续使用此方法慢慢将钻头提出。
d.若塌孔塌落物较多,采用回旋钻头法无效时,采用“反冲法”,利用泥浆把塌落土石冲出孔外,将钻头提出。 2.2、埋钻及掉钻事故
2.2.1在施工过程中掉钻要以预防为主,经常检查机具设备,及时检修, 遇到损坏的部分立即维修或更换,消除隐患。
2.2.2施工时严禁在溶洞内打空锤,应绷紧钢丝绳,采用小冲程进行抵打紧击。
2.2.3一旦发现漏浆或异常情况,马上提锤至洞口,然后采取其他补救措施。 2.2.4若不慎发生掉钻,应及时摸清情况,若溶洞底板平整坚硬,可在地面使用打捞工具慢慢摸索打捞,若泥浆太浓或泥渣太厚导致钻锤被沉淀物或塌孔土石覆盖,应首先清孔吸泥,使打捞工具能接触钻锤。
2.2.5先用侧锤探测钻锤在孔底的情况,用打捞钩放入孔底,钩住钻锤保险绳再提起。
2.2.6如果钻锤倾倒,可派潜水员带钢丝绳潜到孔底,将钢丝绳拴在钻锤顶上,再将钻锤提起。
2.2.7如果钻锤顶朝下,将钢丝绳捆绑在钻锤的几个爪山,再将钻锤提起。 2.3钻孔偏位处理
2.3.1 钻孔偏位主要原因是穿越溶洞时,洞顶和洞底岩层倾斜、岩层厚度不均、基岩面陡倾不平整。
2.3.2钻头穿越溶洞时要密切注意主绳的情况,以便判断是否偏孔。 2.3.3当出现冲击钢丝绳摆动较大、进尺突然加大时,则预示发生偏孔,应及时停钻。
2.3.4处理偏孔采用回填片石,片石的强度要强于岩层的强度,处理时应提起钻头,向孔内抛填粒径15-25cm 大小的片石、碎石,回填到斜面顶或偏孔处 0.5m 以上后再重新冲击钻进。
2.3.5采取小冲程、低频率的方式冲孔,使钻头保持水平,钢丝绳保持竖直,浅程缓进。
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2.3.6若一次纠偏效果不理想,则进行多次回填。并反复进行,直至进入均匀、稳定完整的基岩内 1.0m,然后按正常施工。 2.4、塌孔处理
2.4.1塌孔是主要由于溶洞漏浆严重,泥浆流失速度过快,补浆来不及造成,主要预防措施是保持泥浆浓度和水头高度,采用中小冲程钻进,钻机和钻架安装稳定可靠。
2.4.2当孔壁局部坍塌,孔内水头无明显损失时,向孔内抛粘土,加大泥浆比重进行处理。
2.4.3小面积塌陷,且护筒无移位,除下沉内护筒外,可及时分层抛入片石、粘土块、袋装水泥、片石等,以填充和堵塞溶洞,回填至内护筒底部以 上 2-3m,然后采用中小冲程重新钻进。
2.4.4大面积塌陷,溶洞发育严重时,如连通大型溶洞或连通地下河溶洞,或者护筒变形,有较大横向位移,无法纠偏时,可拔出钢护筒,用片石、粘土回填,然后重新钻进。 2.5、钻孔漏浆
2.5.1漏浆原因
a.在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。
b.护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。 c.护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。 d.水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。 2.5.2处理办法
a.凡属于第一种情况的应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
b.属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。 2.6、灌注混凝土砼流失处理
徐州三环西路地质勘探报告显示地下55米左右有溶洞,地下溶洞地段钻孔灌注桩浇灌混凝土时会出现混凝土随溶洞缝隙流失,混凝土方量将会超出正常方
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量,针对水下混凝土灌注过程中混凝土流失的现象及防止断桩发生,一般有以下施工措施:
(1)加大混凝土生产和运输能力。
(2)加大混凝土初灌量,避免因首盘混凝土数量不够造成导管埋深不够而断桩。
(3)灌注过程中加大导管埋深,混凝土灌至溶洞或裂隙处时,适当增加导管埋深,确认安全后,再提升导管。
(4)灌注混凝土过程中,在混凝土能下去的情况下,导管下口埋入深度一般宜控制在 4-6m。灌注时要勤测量混凝土面高程,对灌注过程中出现的缓慢下降要有准确的判断,防止混凝土面突然下降导管悬空造成断桩事故;
(5)应加大混凝土灌注高度,一般考虑超过设计高程 1.5-2.0m,尽量避免 在灌注完成拔出导管后混凝土面下降造成桩长不足。 2.7、首批混凝土封底失败
2.7.1事故原因:
(1)导管底距离孔底太高或太低。
原因:由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数 量不够,埋不了导管下口(1米以上)。太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。 2.7.2预防措施:
(1)准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。 (2)首批砼数量不够。
原因:由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。 预防措施:根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。 (3)首批混凝土品质太差。
原因:首批砼和易性太差,翻浆困难。或坍落度太大,造成离析。 预防措施:搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。 (4)导管进浆。
导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。
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2.7.3处理办法
首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。 2.8、导管拨空、掉管
2.8.1导管拨空
原因:由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。
预防措施:应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。
2.8.2掉管
原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。 预防措施:每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。
处理办法:混凝土面距离地面较深时应重新成孔;混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。
3.结束语
钻孔灌注桩质量的好坏直接影响整个桥梁的质量安全,其质量要严格控制。 本文就徐州三环西路在其钻孔灌注桩施工中就施工前的准备、成孔、钢筋笼的制作与吊装、和水下混凝土的灌注等几个方面进行了阐述,为了防止施工中问题的出现,因此加强施工质量控制就尤为至关重要。随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广,施工中的问题也是各种各样,这需要我们在事前就进行预控,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。特提供本文为类似灌注桩基础的施工提供技术参考。
参考文献
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