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摘要:本文结合笔者多年来的工作经验,对冲孔灌注桩施工常见质量问题进行了简要的探讨,并提出了相应的处理措施,供同行参考。
关键词:冲孔灌注桩;施工;质量问题;处理措施
中图分类号:U443.15+4 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: In this paper,with the author’s many years of work experience, a brief discussion on Bored Pile Construction quality problems has been made, and propose appropriate measures to deal with for the peer reference.
Key Words: punching pile; construction; quality problems; processing measures
前言
冲孔灌注桩具有穿透能力强、承载力高、稳定性好、适应性强、施工孔深不受限制等优点,广泛地应用于沿海地区基础工程中。但由于该桩型施工工序多、技术要求高、隐蔽性极强,致使施工过程中容易产生各种质量缺陷。因此,在施工中应严格控制质量。文章就对冲孔灌注桩施工中常遇到的质量缺陷、成因及其防治措施归纳浅析如下。
1 坍孔
坍孔的主要原因是:护筒埋置深度不够或周围回填的粘土分层夯实不够,孔口附近地面受水浸湿泡软;孔内水头压力不足;向孔内补水时水流对孔臂有冲刷;开始冲孔进足太快;吊绳放松过长致使钻头撞击护筒或孔壁,泥装稠度不够等。处理措施:如护简下沉过多或倾斜,应及时抉正护筒,或者将护筒四周回填与埋的土清除摆正护筒,用粘土分层回填夯实,严重时应挖出护筒,重新按要求理置后再冲孔;在护筒底脚以下2~4m范围内属河床表层,通常比较松散,所以开始冲孔时应采用粘士加砾石的稠泥浆小冲程,防止钻头撞击护筒;补水管置于护筒中部,防止冲刷孔壁;保持孔内有足够的水头压力;在砂夹石及砂层中开孔时,按l:1投入粘土和小片石,遇有软土层时,按2:1或3:1投入粘土和小片石,采用小冲程、高频率反复冲砸护筒下脚l~1.5m处停下回填到护筒底脚上1.0m,继续冲击进尺,再填后,再冲击进只,使孔壁坚实,不坍不漏。
2梅花孔常发生在桩孔冲进到较坚硬的岩层时。目前冲孔桩施工用的冲锤主要有十字锤、人字锤和梅花锤等几种。当施工进入较坚硬的岩层后,若使用的桩锤锤高过大,且桩锤顶的转向环又不灵便时,就很容易使桩锤在冲进过程中沿着锤齿部位所形成的“轨道”冲进,这样桩孔壁将有少许凸向桩孔,这样的桩孔称为梅花孔。如果梅花孔不作处理就灌注混凝土,那么该段桩芯混凝土便存在局部缩孔的隐患。此外,出现梅花孔还容易发生卡锤的施工事故。因此,在冲孔桩施工过程中,若发现有梅花孔,应引起注意,及时处理。梅花孔的常用处理方法有两种:①重新修整孔锤修孔;②向桩孔内回填块石至梅花孔顶面以上,检修好桩锤的转向环,然后低锤密冲,反复修孔。3桩孔倾斜是指冲孔桩成孔的垂直度不满足规范要求引起斜孔的原因有:①所用桩锤偏心过大或掉齿;②冲进过程中遇有探头石或障碍物;③桩施工现场地质岩层走向的坡度很大,或孔底土质不均,岩石强度不一;④桩机架在施工中逐渐倾斜。发生斜孔后,若斜孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块,然后用低锤密冲,反复矫正,可收到较理想的效果。预防措施:不使用偏心过大的锤;定时检查桩锤,发现锤齿磨损严重时及时更换;注意泥浆循环,泥浆比重要适宜;桩机架下面要稳固,防止桩机架在施工过程中移动、倾斜。4钢筋笼上浮钢筋笼上浮经常发生在冲孔桩施工的最后环节—水下混凝土的灌注过程中。造成钢筋笼上浮的主要原因有:①导管底端接近钢筋笼底端时,灌注混凝土的速度太快,混凝土流出时冲击力较大,推动钢筋笼向上浮动。②埋管过深,混凝土灌注时间过长,表层混凝土已近终凝,使混凝土与钢筋之间产生了一定的握裹力。此时若导管底端未及时提升到钢筋笼底端以上,混凝土从导管流出后向上升时,会带动钢筋笼上浮。③提管时法兰盘钩住钢筋笼。
防止和处理钢筋笼上浮可采用如下措施:①钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内,可将其焊到钢护筒上;若在钢护筒以下,则可用钢管套在钢筋上顶压。②当导管底端接近钢筋笼底端时,适当放慢灌注速度,并控制好导管的埋深,以减少混凝土的上冲力。③尽量缩短混凝土的整体灌注时间,若整体灌注时间较长时,应采取措施延长混凝土的初凝时间。④若发现钢筋笼有上浮现象,除了采用钢管套在钢筋上顶压以外,还应提升导管(注意导管的埋深),并放慢混凝土浇灌速度。
5桩底沉渣过厚或桩底混浆
桩底沉渣过厚或桩底混浆,是桩基础施工容易出现的较为严重的质量问题,造成的原因主要有:①清孔不彻底。岩渣粒径过大,清孔的泥浆无法使其呈现悬浮状态并带出桩孔而成为永久性沉渣。②清孔后的泥浆比重过大,以致在灌注混凝土时,混凝土的冲击力不能完全将桩孔底部的泥浆反起,造成混浆。③清孔之后到混凝土的开灌时间过长,使原来已处于悬浮状态的岩渣沉回桩孔底部,这些沉淀的岩渣过厚不能被反起而成为永久性沉渣,造成施工质量问题。④灌注混凝土的导管下端距离桩孔底部过高,影响了混凝土的冲击力对桩孔底部泥浆的反起效果,并可能造成初始灌注的混凝土无法包裹住导管的下端,造成混浆和夹層。⑤初始灌注的混凝土塌落度过小、流动性差,影响了混凝土的冲击作用而造成底部混浆。⑥导管内壁过于粗糙,光洁度不足,减小了初始混凝土灌注时活塞在导管中下落速度,影响了混凝土的冲击作用,造成底部沉浆。
防止和处理桩底沉渣过厚或混浆的措施有:①认真检查清孔阶段的岩渣料径,以及清孔后的泥浆比重。为了提高泥浆的清孔效果,可在泥浆中加入外加剂,以提高泥浆的胶体稳定性。②严格控制好清孔后的停置时间。若时间过长,应利用灌注混凝土的导管重新清孔,再进行水下混凝土灌注。③严格控制导管下端到桩孔底部的距离,通常为30㎝左右,不应超过50㎝。确保混凝土初始灌注量能盖过导管下端,使导管的初始埋置深度不小于1m。④严格控制好混凝土的塌落度,确保其流动性;经常清理导管内壁,以确保其“光洁度”,避免初始混凝土灌注时活塞在导管中下落不畅,造成导管堵塞,影响了桩芯混凝土的灌注质量。⑤桩长大于35m的桩孔,当采用正循环施工清孔没有把握时,应利用真空泵采用反循环施工对桩孔底部沉渣进行清孔,确保成桩后的桩底沉渣厚度不超过施工规范的允许厚度。对于桩底沉渣过厚而影响质量时,常用的有效的处理方法是利用抽芯检测的抽芯孔或超声探测的探测管作通道,采用高压灌浆对桩底进行补强。实践证明,这种处理方法的效果是较理想的。6结束语虽然我们对冲孔桩已有一定的认识,但是由于冲孔桩是一种施工中桩孔和桩身均不可见的桩基形式,与人工挖桩、锤击预制桩等桩孔或桩身可见的桩基形式相比,要确保冲孔桩的施工质量,将面对更多的困难,故此,我们在施工时,对冲孔桩施工工艺一定要有深入的理解,冲孔桩的施工质量才有保证。只要以科学的态度,严格按规范制定好实施细则,加强责任心,保证施工质量是完全可以做到的。
参考文献:[1]傅狄飞,钻孔灌注桩施工中的常见问题[J].珠江现代建设,2006.
[2]陈怀洽,浅谈钻孔灌注桩施工中的常见问题及防治措施[J].企业科技与发展,2007.
关键词:冲孔灌注桩;施工;质量问题;处理措施
中图分类号:U443.15+4 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: In this paper,with the author’s many years of work experience, a brief discussion on Bored Pile Construction quality problems has been made, and propose appropriate measures to deal with for the peer reference.
Key Words: punching pile; construction; quality problems; processing measures
前言
冲孔灌注桩具有穿透能力强、承载力高、稳定性好、适应性强、施工孔深不受限制等优点,广泛地应用于沿海地区基础工程中。但由于该桩型施工工序多、技术要求高、隐蔽性极强,致使施工过程中容易产生各种质量缺陷。因此,在施工中应严格控制质量。文章就对冲孔灌注桩施工中常遇到的质量缺陷、成因及其防治措施归纳浅析如下。
1 坍孔
坍孔的主要原因是:护筒埋置深度不够或周围回填的粘土分层夯实不够,孔口附近地面受水浸湿泡软;孔内水头压力不足;向孔内补水时水流对孔臂有冲刷;开始冲孔进足太快;吊绳放松过长致使钻头撞击护筒或孔壁,泥装稠度不够等。处理措施:如护简下沉过多或倾斜,应及时抉正护筒,或者将护筒四周回填与埋的土清除摆正护筒,用粘土分层回填夯实,严重时应挖出护筒,重新按要求理置后再冲孔;在护筒底脚以下2~4m范围内属河床表层,通常比较松散,所以开始冲孔时应采用粘士加砾石的稠泥浆小冲程,防止钻头撞击护筒;补水管置于护筒中部,防止冲刷孔壁;保持孔内有足够的水头压力;在砂夹石及砂层中开孔时,按l:1投入粘土和小片石,遇有软土层时,按2:1或3:1投入粘土和小片石,采用小冲程、高频率反复冲砸护筒下脚l~1.5m处停下回填到护筒底脚上1.0m,继续冲击进尺,再填后,再冲击进只,使孔壁坚实,不坍不漏。
2梅花孔常发生在桩孔冲进到较坚硬的岩层时。目前冲孔桩施工用的冲锤主要有十字锤、人字锤和梅花锤等几种。当施工进入较坚硬的岩层后,若使用的桩锤锤高过大,且桩锤顶的转向环又不灵便时,就很容易使桩锤在冲进过程中沿着锤齿部位所形成的“轨道”冲进,这样桩孔壁将有少许凸向桩孔,这样的桩孔称为梅花孔。如果梅花孔不作处理就灌注混凝土,那么该段桩芯混凝土便存在局部缩孔的隐患。此外,出现梅花孔还容易发生卡锤的施工事故。因此,在冲孔桩施工过程中,若发现有梅花孔,应引起注意,及时处理。梅花孔的常用处理方法有两种:①重新修整孔锤修孔;②向桩孔内回填块石至梅花孔顶面以上,检修好桩锤的转向环,然后低锤密冲,反复修孔。3桩孔倾斜是指冲孔桩成孔的垂直度不满足规范要求引起斜孔的原因有:①所用桩锤偏心过大或掉齿;②冲进过程中遇有探头石或障碍物;③桩施工现场地质岩层走向的坡度很大,或孔底土质不均,岩石强度不一;④桩机架在施工中逐渐倾斜。发生斜孔后,若斜孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土块,然后用低锤密冲,反复矫正,可收到较理想的效果。预防措施:不使用偏心过大的锤;定时检查桩锤,发现锤齿磨损严重时及时更换;注意泥浆循环,泥浆比重要适宜;桩机架下面要稳固,防止桩机架在施工过程中移动、倾斜。4钢筋笼上浮钢筋笼上浮经常发生在冲孔桩施工的最后环节—水下混凝土的灌注过程中。造成钢筋笼上浮的主要原因有:①导管底端接近钢筋笼底端时,灌注混凝土的速度太快,混凝土流出时冲击力较大,推动钢筋笼向上浮动。②埋管过深,混凝土灌注时间过长,表层混凝土已近终凝,使混凝土与钢筋之间产生了一定的握裹力。此时若导管底端未及时提升到钢筋笼底端以上,混凝土从导管流出后向上升时,会带动钢筋笼上浮。③提管时法兰盘钩住钢筋笼。
防止和处理钢筋笼上浮可采用如下措施:①钢筋笼的顶端若在钢护筒范围内,可将其焊到钢护筒上;若在钢护筒以下,则可用钢管套在钢筋上顶压。②当导管底端接近钢筋笼底端时,适当放慢灌注速度,并控制好导管的埋深,以减少混凝土的上冲力。③尽量缩短混凝土的整体灌注时间,若整体灌注时间较长时,应采取措施延长混凝土的初凝时间。④若发现钢筋笼有上浮现象,除了采用钢管套在钢筋上顶压以外,还应提升导管(注意导管的埋深),并放慢混凝土浇灌速度。
5桩底沉渣过厚或桩底混浆
桩底沉渣过厚或桩底混浆,是桩基础施工容易出现的较为严重的质量问题,造成的原因主要有:①清孔不彻底。岩渣粒径过大,清孔的泥浆无法使其呈现悬浮状态并带出桩孔而成为永久性沉渣。②清孔后的泥浆比重过大,以致在灌注混凝土时,混凝土的冲击力不能完全将桩孔底部的泥浆反起,造成混浆。③清孔之后到混凝土的开灌时间过长,使原来已处于悬浮状态的岩渣沉回桩孔底部,这些沉淀的岩渣过厚不能被反起而成为永久性沉渣,造成施工质量问题。④灌注混凝土的导管下端距离桩孔底部过高,影响了混凝土的冲击力对桩孔底部泥浆的反起效果,并可能造成初始灌注的混凝土无法包裹住导管的下端,造成混浆和夹層。⑤初始灌注的混凝土塌落度过小、流动性差,影响了混凝土的冲击作用而造成底部混浆。⑥导管内壁过于粗糙,光洁度不足,减小了初始混凝土灌注时活塞在导管中下落速度,影响了混凝土的冲击作用,造成底部沉浆。
防止和处理桩底沉渣过厚或混浆的措施有:①认真检查清孔阶段的岩渣料径,以及清孔后的泥浆比重。为了提高泥浆的清孔效果,可在泥浆中加入外加剂,以提高泥浆的胶体稳定性。②严格控制好清孔后的停置时间。若时间过长,应利用灌注混凝土的导管重新清孔,再进行水下混凝土灌注。③严格控制导管下端到桩孔底部的距离,通常为30㎝左右,不应超过50㎝。确保混凝土初始灌注量能盖过导管下端,使导管的初始埋置深度不小于1m。④严格控制好混凝土的塌落度,确保其流动性;经常清理导管内壁,以确保其“光洁度”,避免初始混凝土灌注时活塞在导管中下落不畅,造成导管堵塞,影响了桩芯混凝土的灌注质量。⑤桩长大于35m的桩孔,当采用正循环施工清孔没有把握时,应利用真空泵采用反循环施工对桩孔底部沉渣进行清孔,确保成桩后的桩底沉渣厚度不超过施工规范的允许厚度。对于桩底沉渣过厚而影响质量时,常用的有效的处理方法是利用抽芯检测的抽芯孔或超声探测的探测管作通道,采用高压灌浆对桩底进行补强。实践证明,这种处理方法的效果是较理想的。6结束语虽然我们对冲孔桩已有一定的认识,但是由于冲孔桩是一种施工中桩孔和桩身均不可见的桩基形式,与人工挖桩、锤击预制桩等桩孔或桩身可见的桩基形式相比,要确保冲孔桩的施工质量,将面对更多的困难,故此,我们在施工时,对冲孔桩施工工艺一定要有深入的理解,冲孔桩的施工质量才有保证。只要以科学的态度,严格按规范制定好实施细则,加强责任心,保证施工质量是完全可以做到的。
参考文献:[1]傅狄飞,钻孔灌注桩施工中的常见问题[J].珠江现代建设,2006.
[2]陈怀洽,浅谈钻孔灌注桩施工中的常见问题及防治措施[J].企业科技与发展,2007.