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摘要:钻孔灌注桩基础作为一项隐蔽的工程,是建筑工程的重要部分,桩基础施工质量对整体质量具有重要影响。随着建筑工程快速发展,虽然不同地层形成了不同的钻孔灌注桩施工技术以及管理体系,但是仍然存在很多问题。因此,在钻孔灌注桩基础施工中,必须严格按照操作规范进行,提高施工环节重视力度。本文就钻孔灌注桩基础的施工质量控制进行分析。
关键词::钻孔灌注桩;基础施工;控制措施
中图分类号:U443文献标识码: A
引言:
在工程基础中,钻孔灌注桩已被广泛应用,具有施工简单、易操作、速度快、承载力大等优点。但在施工过程中工艺环节较多,技术含量高、影响因素多,一环不慎,便会有质量事故发生,因而需要加强对施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下砼等施工过程进行质量监控,采取各种有效预防措施,保证钻孔灌注桩的成桩质量。
一、钻孔灌注桩基础施工要点
1. 施工准备
在施工准备中,主要包括钻具、钻机以及场地布置等。钻机作为整个钻孔灌注桩施工的主要设备,必须根据钻孔机以及地质情况正确选择。在钻孔机安装定位中,一旦基础不稳定,就会出现桩倾斜、钻孔机倾斜或者桩偏心等不良现象。因此,在桩基础施工中,地基必须稳固,对于有坡度或者较软的地基,在推土机推平的同时,用枕木或者钢板加固;对于工业与民用建筑工程,有条件的可采用混凝土硬化施工场地。为了防止桩位不准造成的不良影响,必须正确定位中心位置以及钻机位置。对于有钻塔的钻孔机,根据地笼与钻机配合力度,让钻杆移动到制定位置,再通过千斤顶进行定位,钻孔偏差控制在2cm 以内。当桩位对准后,再利用枕木,对横梁垫平。
在钻孔中,必须根据施工要求,保障开孔质量、垂直度、中线,再做好护筒安设工作。同时,还必须随时注意成孔倾斜的纠偏工作,使用冲抓式或者冲击式进行施工。钻孔顺序则根据工程安排,让钻孔施工不受已有的桩孔影响,通常使用中央到两边的方式进行钻孔,进而减少钻桩振动对桩身造成的影响。
2. 钻孔灌注桩施工过程
在水中钻孔灌注桩基础施工中,首先必须做好“筑捣”工作,再修筑对应的便桥、便道。围堰方法可以采用草袋围堰的方式,让围堰高度超过施工期间可能出现的最高水位。在护筒埋设中,通常用6mm 的钢板卷焊而成,高度大于水面1.0~2.0m,桩径比直径小20cm;如果地面没有解冻,必须埋置在冻结层之下,埋置深度一般为2~4m;对于有冲刷的河床,必须沉入冲刷线1.0~1.5m 或者以上,轴线倾斜度在1%以内。为了防止灌注桩钻孔倾斜对工程造成的不利影响,必须对施工现场进行压实、整平,从而将钻机调到工作状态。在钻机就位之前,通过验收安装进程,让平台始终处于水平、牢固的状态,机架稳定。为了让钻机顶部滑轮槽、卡盘以及桩位中心始终处于同一直线上,在钻进过程中必须避免过大摆动或者钻机位移造成的不良影响。
二、钻孔灌注桩基础控制措施
1. 施工准备阶段的质量控制
1.1 认真参与图纸会审及设计交底工作
参与图纸会审要重点研究工程地质勘测报告,对地质剖面图有一个清晰的印象。并对桩位图、施工图、桩长、桩径、乃至对桩设计承载力等进行复核。
1.2 审核施工组织设计和施工方案
施工组织设计及施工方案涉及的内容非常多,关系到施工安全、施工质量控制、环保及消防等,必须符合现行法律法规、施工技术标准及现场条件。要从施工准备阶段从严控制,对不符合要求的方面要及时建议并给出审批意见。
1.3 认真把好测量定位关
测量定位是整项工作的关键,是关系到孔位的准确性,钻孔的垂直度及基准面的标高。施工单位在具体操作过程中,须严格按三检制的要求层层落实,严格控制偏差在设计或规范允许范围内。
1.4 必须把护筒、钻机安装稳固、准确
护筒有固定桩位、钻孔导向、保护孔口和隔离孔内外表层水的作用。在制作过程中要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用等功能。钻机是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架,要安装稳定、安全。应能承受钻具和其它辅助设备的重量,并具有一定的刚度,在钻进中或其它操作时,不易产生晃动。在钻孔过程中经常检查,以保证转盘面水平、钻机机架垂直,进而确保桩身的垂直度和孔径。埋设护筒过程中,其中心与桩位中心的偏差要控制在 50mm 以内,埋设深度至少高出回填土层 1m。完成护筒埋设后即可就位成孔机械,保持机械的平衡性,并用揽风绳进行固定,保证天车滑轮外中心、钻头中心、护筒中心一致。
2. 施工阶段的质量控制
2.1 成孔质量的控制
(1)采用蛇形施工程序。钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。
(2)确保桩身成孔垂直精度及桩位、桩顶标高和成孔深度。这是灌注桩顺利施工的一个重要条件。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。浇筑混凝土前进行必要的升降试验,并对孔底泥浆沉淀的厚度进行探测,超出设计规定则要进行清孔。钻孔达到设计标高后应及时清孔,清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等换浆时应保证孔内水头高度,当孔内泥浆性能指标和沉淀厚度符合设计要求时,停止清孔。
2.2 钢筋笼的制作与安装的质量控制
2.2.1 制作钢筋笼前,工程技术人员要复查所用钢材及焊条的型号,主筋每200 个焊接点需做钢筋焊接拉伸试验和焊接冷弯试验各1 组(3 根为1 组)。工程技术人员必须审核原材料及其焊件的检测结果。
2.2.2 加工制作钢筋笼的材料必须是合格品,施工工程技术人员要对钢筋笼进行全面自检,工程技术人员应及时进行相应项目的抽检,抽检合格后签认。
2.2.3 在验收合格的钻孔中吊放钢筋笼,并正确就位。工程技术人员要检查钢筋笼的就位情况,检查钢筋笼是否变形以及确保混凝土保护层厚度,检查合格后方可下导管灌注混凝土。在钢筋笼吊放过程中,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。一旦成孔过程中出现问题,容易出现塌孔、缩径以及桩端满足不了持力层的设计要求等问题,直接降低桩的承载力,因此,必须严格控制成孔的质量,成孔后应探孔。
2.3 灌注混凝土
在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m~10m 时,应及时将坍落度调小至12cm~16cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3 左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,桩身混凝土的充盈系数必须大于1。
根据相关设计规范要求,基桩顶部要超浇 1m高,促使质量相对较差以及顶部夹泥的混凝土溢出护筒,直至溢出新鲜混凝土为止,完成浇筑后要将护筒拔出,将工作面清理干净。需要注意一点,为保证混凝土的强度,灌注桩顶标高至少要大于设计标高 0.5m,在接桩前将多余部分凿除即可,保证桩头不存在松散层。
3. 验收阶段
桩基的质量检测包括桩身的无破损检测和混凝土的抗压强度试验等。
3.1 受检桩位的确定
受检桩位由工程技术人员根据施工情况和约定的检测桩数确定尽量选择有代表性的桩、对施工质量有怀疑的桩以及因施工故障处理过的桩。
3.2 无破损检测
在桩身混凝土强度达到28d 设计强度的75%以上,或浇灌混凝土14d 后,即可通过检测。检测的桩如有严重缺陷时,应由工程技术人员指定加倍复检。施工单位安排施工進度时,必须对此加以考虑,以免影响桩的复检。
参考文献:
[1] 石磊,续来成.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J]. 华章. 2010(15)
[2] 徐昌生.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J]. 北方交通. 2007(06)
关键词::钻孔灌注桩;基础施工;控制措施
中图分类号:U443文献标识码: A
引言:
在工程基础中,钻孔灌注桩已被广泛应用,具有施工简单、易操作、速度快、承载力大等优点。但在施工过程中工艺环节较多,技术含量高、影响因素多,一环不慎,便会有质量事故发生,因而需要加强对施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下砼等施工过程进行质量监控,采取各种有效预防措施,保证钻孔灌注桩的成桩质量。
一、钻孔灌注桩基础施工要点
1. 施工准备
在施工准备中,主要包括钻具、钻机以及场地布置等。钻机作为整个钻孔灌注桩施工的主要设备,必须根据钻孔机以及地质情况正确选择。在钻孔机安装定位中,一旦基础不稳定,就会出现桩倾斜、钻孔机倾斜或者桩偏心等不良现象。因此,在桩基础施工中,地基必须稳固,对于有坡度或者较软的地基,在推土机推平的同时,用枕木或者钢板加固;对于工业与民用建筑工程,有条件的可采用混凝土硬化施工场地。为了防止桩位不准造成的不良影响,必须正确定位中心位置以及钻机位置。对于有钻塔的钻孔机,根据地笼与钻机配合力度,让钻杆移动到制定位置,再通过千斤顶进行定位,钻孔偏差控制在2cm 以内。当桩位对准后,再利用枕木,对横梁垫平。
在钻孔中,必须根据施工要求,保障开孔质量、垂直度、中线,再做好护筒安设工作。同时,还必须随时注意成孔倾斜的纠偏工作,使用冲抓式或者冲击式进行施工。钻孔顺序则根据工程安排,让钻孔施工不受已有的桩孔影响,通常使用中央到两边的方式进行钻孔,进而减少钻桩振动对桩身造成的影响。
2. 钻孔灌注桩施工过程
在水中钻孔灌注桩基础施工中,首先必须做好“筑捣”工作,再修筑对应的便桥、便道。围堰方法可以采用草袋围堰的方式,让围堰高度超过施工期间可能出现的最高水位。在护筒埋设中,通常用6mm 的钢板卷焊而成,高度大于水面1.0~2.0m,桩径比直径小20cm;如果地面没有解冻,必须埋置在冻结层之下,埋置深度一般为2~4m;对于有冲刷的河床,必须沉入冲刷线1.0~1.5m 或者以上,轴线倾斜度在1%以内。为了防止灌注桩钻孔倾斜对工程造成的不利影响,必须对施工现场进行压实、整平,从而将钻机调到工作状态。在钻机就位之前,通过验收安装进程,让平台始终处于水平、牢固的状态,机架稳定。为了让钻机顶部滑轮槽、卡盘以及桩位中心始终处于同一直线上,在钻进过程中必须避免过大摆动或者钻机位移造成的不良影响。
二、钻孔灌注桩基础控制措施
1. 施工准备阶段的质量控制
1.1 认真参与图纸会审及设计交底工作
参与图纸会审要重点研究工程地质勘测报告,对地质剖面图有一个清晰的印象。并对桩位图、施工图、桩长、桩径、乃至对桩设计承载力等进行复核。
1.2 审核施工组织设计和施工方案
施工组织设计及施工方案涉及的内容非常多,关系到施工安全、施工质量控制、环保及消防等,必须符合现行法律法规、施工技术标准及现场条件。要从施工准备阶段从严控制,对不符合要求的方面要及时建议并给出审批意见。
1.3 认真把好测量定位关
测量定位是整项工作的关键,是关系到孔位的准确性,钻孔的垂直度及基准面的标高。施工单位在具体操作过程中,须严格按三检制的要求层层落实,严格控制偏差在设计或规范允许范围内。
1.4 必须把护筒、钻机安装稳固、准确
护筒有固定桩位、钻孔导向、保护孔口和隔离孔内外表层水的作用。在制作过程中要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用等功能。钻机是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架,要安装稳定、安全。应能承受钻具和其它辅助设备的重量,并具有一定的刚度,在钻进中或其它操作时,不易产生晃动。在钻孔过程中经常检查,以保证转盘面水平、钻机机架垂直,进而确保桩身的垂直度和孔径。埋设护筒过程中,其中心与桩位中心的偏差要控制在 50mm 以内,埋设深度至少高出回填土层 1m。完成护筒埋设后即可就位成孔机械,保持机械的平衡性,并用揽风绳进行固定,保证天车滑轮外中心、钻头中心、护筒中心一致。
2. 施工阶段的质量控制
2.1 成孔质量的控制
(1)采用蛇形施工程序。钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。
(2)确保桩身成孔垂直精度及桩位、桩顶标高和成孔深度。这是灌注桩顺利施工的一个重要条件。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。浇筑混凝土前进行必要的升降试验,并对孔底泥浆沉淀的厚度进行探测,超出设计规定则要进行清孔。钻孔达到设计标高后应及时清孔,清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等换浆时应保证孔内水头高度,当孔内泥浆性能指标和沉淀厚度符合设计要求时,停止清孔。
2.2 钢筋笼的制作与安装的质量控制
2.2.1 制作钢筋笼前,工程技术人员要复查所用钢材及焊条的型号,主筋每200 个焊接点需做钢筋焊接拉伸试验和焊接冷弯试验各1 组(3 根为1 组)。工程技术人员必须审核原材料及其焊件的检测结果。
2.2.2 加工制作钢筋笼的材料必须是合格品,施工工程技术人员要对钢筋笼进行全面自检,工程技术人员应及时进行相应项目的抽检,抽检合格后签认。
2.2.3 在验收合格的钻孔中吊放钢筋笼,并正确就位。工程技术人员要检查钢筋笼的就位情况,检查钢筋笼是否变形以及确保混凝土保护层厚度,检查合格后方可下导管灌注混凝土。在钢筋笼吊放过程中,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。一旦成孔过程中出现问题,容易出现塌孔、缩径以及桩端满足不了持力层的设计要求等问题,直接降低桩的承载力,因此,必须严格控制成孔的质量,成孔后应探孔。
2.3 灌注混凝土
在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m~10m 时,应及时将坍落度调小至12cm~16cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3 左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,桩身混凝土的充盈系数必须大于1。
根据相关设计规范要求,基桩顶部要超浇 1m高,促使质量相对较差以及顶部夹泥的混凝土溢出护筒,直至溢出新鲜混凝土为止,完成浇筑后要将护筒拔出,将工作面清理干净。需要注意一点,为保证混凝土的强度,灌注桩顶标高至少要大于设计标高 0.5m,在接桩前将多余部分凿除即可,保证桩头不存在松散层。
3. 验收阶段
桩基的质量检测包括桩身的无破损检测和混凝土的抗压强度试验等。
3.1 受检桩位的确定
受检桩位由工程技术人员根据施工情况和约定的检测桩数确定尽量选择有代表性的桩、对施工质量有怀疑的桩以及因施工故障处理过的桩。
3.2 无破损检测
在桩身混凝土强度达到28d 设计强度的75%以上,或浇灌混凝土14d 后,即可通过检测。检测的桩如有严重缺陷时,应由工程技术人员指定加倍复检。施工单位安排施工進度时,必须对此加以考虑,以免影响桩的复检。
参考文献:
[1] 石磊,续来成.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J]. 华章. 2010(15)
[2] 徐昌生.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J]. 北方交通. 2007(06)