桩基工程质量通病及防治措施
(1)防坍孔
各种钻孔方法都可能有发生坍孔事故的可能性。坍孔的表征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机荷载明显增加等。
在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重.粘度.胶体率的泥浆。或投入粘土掺片.卵石,低锤冲击,使粘土膏.片.卵石挤入孔壁起护壁作用。
发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔.重新埋设护筒再钻;如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘土〈或砂砾和黄土〉混合物到坍孔处以上1~2米,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进;
清孔时应指定专人补水,保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止对着孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5~1.6倍钻孔中水柱压力。吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。
(2)防掉钻头、偏斜孔
安装钻机时要使钻盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并且钻进时需要时常校正。
加强机械设备的检查,尤其是钻杆具、法兰盘、钢丝绳和联结装置等。钻杆接头要逐个检查,及时调正;当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
严格按照要求施加配重:采用减压钻进,即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重力,而孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80%。配备钻头打捞设备。
(3)防断桩
a导管要有足够的抗拉强度,能承受其自重和盛满砼的重量;内径应一致,其误差应小于±2毫米,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤作通过试验;导管最下端一节导管长度要长一些,一般为4米,其底端不得带法兰盘。
b导管在浇灌前要进行试拼,并做好水密性试验。
c严格控制导管埋深与拔管速度,导管不宜埋入砼过深,也不可过浅。及时测量砼浇灌深度,严防导管拔空。
d、经常检测砼拌和物,确保其符合要求。
(4)防承压水、砂土液化天然气及对策
重视承压水、砂土液化及天然气等不利地质条件的影响。钢护筒设计入土深度适当加长,同时钻孔施工过程中通过控制护筒内水头高度、泥浆质量及钻孔至天然气蕴藏丰富的地层及时排气等措施减少不利地质条件的影响。
(5)防扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果,若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事
故处理。
缩孔原因有二种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土〈俗称橡皮土〉,遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
(6)防卡钻
卡钻也常发生在以冲击锥钻进时,其原因是由于形成了梅花孔,钻头磨损未及时补焊,钻孔直径逐渐变小,而新钻头或补焊后的钻头直径过大,冲锥倾倒,遇到探头石或孔内掉入物件卡住钻头。
卡钻后不宜强提,以免发生坍孔埋钻严重事故。可用小冲击锥冲或用冲、吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动后再提出。但宜细心地冲、吸,防止坍孔。
(7)防钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动的地层中,稀泥浆会向孔外漏失,护筒埋设太浅,回填土不密实或护筒接缝不严密,会在护筒刃脚或缝处漏浆,也可能由于水头过高使孔壁渗浆。
为防止漏浆,可加稠泥浆或倒入粘土慢速转动,或回填土掺片.卵石,反复冲击增强护壁,在有护筒防护范围内,接缝处漏浆,可由潜水工用棉絮堵塞,封闭接缝。
(8)导管进水
①其主要原因
首批混凝土储量不足,安置导管或混凝土储量已够在提升导管准备开启栓阀时,导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落后,不能埋设导管底口,以致泥水从底口进入;
导管接头不严,接头间椽皮垫被导管高气压挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入;
导管提升过猛,或测深错,导管底口超出原混凝土面,底口涌入泥水。
②预防和处理方法
若是上述第一种原因引起的,应即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清出,然后重新下管并准备足够储量的首批混凝土,重新灌注。
若是第二、三种原因引起的,应视具体情况,拔换原管重下新管,或用原导管插入续灌。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。最后用潜水泵将管内的水抽干,继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入,导管插入混凝土内应有足够的深度,一般宜大于50厘米。由于潜水泵不可能把导管内的水全部抽干,续灌的混凝土配合比应增加水泥量提高稠度,灌入导管内。以后的混凝土可恢复正常的配合比。
若混凝土面在水面以下不很深,且尚未初凝时,可于导管底部设置防水塞,将导管重新插入混凝土内,导管上面再加重量,以克服水的浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自重将底塞压出,然后继续灌注。
若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入混凝土时,可在
原护筒内面加设内径稍小的钢护筒,用重压或锤击法压入原混凝土面以下适当深度。然后将护筒内的水〈泥浆〉抽除,并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌筑普通混凝土至设计桩顶。
(9)卡管
在灌注过程中,混凝土在导管中下不去,称为卡管,有如下二种情况:
初灌时隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因,如坍落度过小,流动性差,夹有大卵石,拌合不均匀,运输途中产生离析,导管接缝处漏水 ,雨天运送混凝土未加遮盖,使混凝土中的水泥将冲走,粗骨料集中而造成导管堵塞。
处理办法可用长杆冲岛导管内混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔,进行清理和修整,然后重新吊装导管,重新灌注。提管时应注意,导管下重上轻,防止翻倒伤人。
机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已经初凝,增大了管内混凝土下落的阻力,混凝土堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障立即掉换备用机械,同时采取措施,加速混凝土灌注速度,必要时,可在首批混凝土中掺入缓凝剂,以延缓混凝土的初凝时间。
(10)缩径
产生的原因:清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,再加上终灌拔管过快,引起桩顶周边
夹泥,导致保护层厚度不足。
孔中水头下降,对孔壁的静水压力减小,导致局部孔壁土层失稳坍落,造成砼桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿,成桩后形成护颈。
防治措施:
预防缩径的关键是控制泥浆比重,确保泥浆能保持孔壁平衡。
①使用直径合适的钻头成孔,根据地层变化配以不同的泥浆。
②成孔施工时应重视清孔,在清孔时要做到清渣而不清泥,预防清孔后的在浇筑砼的过程中局部坍塌,导致缩径的产生。
(11)桩顶局部冒水、桩身孔洞防治措施
① 控制导管的埋深,灌注过程中做到导管勤提勤拔。
②砼倾入导管的速度应根据砼在管内的深度控制,管内深度越深,砼倾入速度越应放慢。在可能的情况下,应始终保持导管内满管砼,以防止桩身形成高压气包。实际施工中,往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管,再次灌注时,桩身形成高压气包就很难避免。因此,应在灌注过程中适当上下活动导管,把已形成的高压气包引出桩身。
③加适当缓凝剂,确保砼在初凝前完成水下灌注。钢筋笼安装:钢筋笼
(12)钢筋笼偏位、变形
孔口对接采用绑条焊单面焊连接,焊缝长度为10d,注意对接面两侧焊缝长度不得短于5d。钢筋对接焊焊完检查合格后即可下落,但必须在焊缝温度降低至一定程度(不烫手,插入水中不发声,不大量冒汽)后,方可插入泥浆中,以免钢筋冷脆降低强度。
防变形:长钢筋笼起吊时,应绑圆木及焊交叉筋加固,并不得使钢筋笼一端在地面拖行,以免变形。
防偏位:对于钢筋笼顶端低于护筒顶面标高较大者,必须采取措施预防钢筋偏位。下钢筋笼前,校正孔的中心,用四根大于22mm的钢筋支架焊于笼顶,上部依照孔的中心位同护筒焊接。最好先将内边长稍大于钢筋笼外径的型钢 “井”字定位于护筒下,然后从型钢“井”字内向下下钢筋笼。
(13)钢筋笼上浮或下沉防治措施
(1)钢筋笼放置初始位置准确无误,并钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
(2)灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。
⑶加快灌注速度,缩短浇灌时间,或添加缓凝剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性小。
⑷每浇灌一斗混凝土,检查一次埋深,直到钢筋笼埋牢后,恢复正常灌注速度。
⑸钢筋笼制作平直下变形,主筋底端可适当向外弯折,并增加封底箍筋;导管对中桩孔,导管接头处套装锥形活动护罩或加密焊接防护斜筋。
⑹导管正常埋置深度一般控制在2~4m,最大不超过6m,便于转动移位。(钢筋笼上浮时,停止浇筑混凝土检查埋管深度,拆除部分导管,保持埋深1.5~2m,导管钩挂钢筋笼时,要下降导管,转动移位脱钩后上提。)
⑺砼液面进入钢筋笼一定深度后,应适当提导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入砼表面应不小于2 m,不大于10m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时,现场操作人员应及时补救,补救的办法是马上起拔拆除部分导管;导管拆除一部分后, 可适当上下活动导管;这时可以看到,每上提一次导管,钢筋笼在导管的抽吸作用下,会自然回落一点;坚持多上下活动几次导管,直到上浮的钢筋笼全部回落为止。当然,如果钢筋笼严重上浮,那么这一补救措施也不一定会十分奏效。
(14)烂桩头防治措施
(1)认真做好清孔工作,确保清孔完成后孔口没有泥块返出;在空孔较长的桩内测量砼上升面时,应控制好测量重锤的质量。通常认为使用5~40mm碎石砼时,重锤的质量可以控制在1.5kg 左右;使用5~25mm 碎石砼时,重锤的质量可以控制在1kg 左右。在设计桩顶与地面距离<4 m时,通常认为使用竹竿通过手感测量砼面更直观,精度更高。
(2)砼终灌拔管前,应使用导管适当地插捣砼,把桩身可能存在的气包尽量排出桩外后,以便精确测量砼面。也可通过导管插捣使桩顶砼摊平。
(15)灌注砼时桩孔坍孔预防方法
⑴灌注砼过程中,要采取各种措施来稳定孔内水位,还要防止护筒及孔壁漏水。
⑵用吸泥机吸入出坍入孔内的泥土,同时保持或加大水头高度,如不再坍孔,可继续灌注。
⑶如用上法处治,坍孔还不停时,或坍孔部位较深,宜将导管,钢筋笼拔出,回填粘土,重新钻孔。
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