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【摘 要】近年来,随着我国国民经济的飞速发展,钻孔灌注桩技术在各类土木工程施工建设中应用广泛。钻孔灌注桩因具备强大的适应能力,并且其机械设备也比较简单,施工工艺非常成熟,施工安全可靠性高。因此,机械钻孔灌注桩在建筑土建施工中的应用也极为普遍。尤其是对于那些地质情况和水文情况较为复杂的建筑土建工程而言,机械钻孔灌注桩的工艺性能和经济效益就显得更为突出,其不仅能够有效地避免施工过程中可能发生的困难,而且对于加快施工进度、控制工程造价而言都能够发挥出不俗的作用。
【关键词】建筑;土建工程;械钻孔灌注桩;施工质量;控制措施
一、前言
钻孔灌注桩因其承载力大,抗震性能优良,其施工过程造成的噪音污染小等多种优点,在各类土木工程施工建设中应用极为广泛,尤其是在沿海地区、高层建筑中,其作为桩基础的一种结构形式已十分常见。但是,施工工艺作为建筑项目中的一项重要环节,质量的好坏不仅影响工程的质量与进度,甚至还关系到人民生命安全。在钻孔灌注桩施工中,由于监管松懈、操作失误、自然环境等原因,很容易造成施工质量缺陷,从而对钻孔灌注桩施工质量提出了更高的挑战。因此,企业要重视钻孔灌注桩施工的质量,建立一个完整规范的检测模式,及时发现施工中存在的质量缺陷,并进行分析总结,使钻孔灌注桩的施工工艺更加规范标准。下面笔者本文对机械钻孔灌注桩在建筑土建施工中的几种常见质量问题进行了浅要的分析,并对其相应的施工质量控制措施进行了一定的探讨和研究,以供广大同行参考。
二、钻孔灌注桩的基本特征
灌注桩之所以被广泛应用,关键在于它具有基础承载力,能够在极其复杂的地质条件和恶劣的环境中成桩,这种优势是任何类型桩都無法取代的。作为一种桩型,钻孔灌注桩主要是按照成桩方法进行分类与定义的,所以它具有十分显著的基本特征:(1)相比沉入桩中的锤击法,其作业噪音与震动都比较小;于可以建造直径较大的桩;(2)可以应用于各种地基和土木工程;(3)施工质量对桩的承载力影响较大;(4)水下施工不利于施工质量的控制。
三、钻孔灌注桩在建筑土建施工中的常见质量问题
对于钻孔灌注桩施工中出现的质量问题,需要及时找出问题所在,才能从根源上彻底解决。如果缺乏对质量问题的重视,有可能会带来严重的安全后果。为此,及时了解质量问题的原因是十分必要的。下面就钻孔灌注桩在建筑土建施工中的常见的质量问题进行简要说明。
1、桩心混凝土质量不合格
如果混凝土灌注时导管进水,就很可能导致桩心混凝土质量不合格,究其原因大致可分为以下几点:第一,对于混凝土的首灌方量计算错误,从而导致导管口与孔底的距离过大,使得首灌混凝土无法将导管底口完全埋入,造成泥水从导管底口直接进入;第二,因为导管的接头不够严密,或者导管本身因焊缝破裂等原因而产生泄露现象。
2、钻孔灌注桩施工中出现塌孔
若钻井过程中泥浆出现气泡或护筒内水位突然下降,则表示有塌孔迹象。造成孔壁坍塌的原因有:施工所处当地的土质较差,土质疏松,泥浆护壁处理不到位;可能因护筒周围粘土密封不严格及护筒内的水位较低。或是由于钻机钻速太快、钻孔时间过长等原因导致了孔壁遭到破坏。除此之外,钻孔完成后,等待灌注时间太长或灌注过程中时间过长同样也会引起塌孔现象。
3、钻孔灌注桩施工中钢筋笼上浮现象
浮笼是机械钻孔灌注桩较为常见的质量缺陷之一,尤其是在半截笼的桩基础当中出现的概率较高,究其原因大致可分为以下几点:第一,混凝土灌注时首灌量严重不足,甚至是采用混凝土罐车直接对导管进行灌注,导致混凝土首灌时不能迅速覆盖淹没钢筋笼;第二,混凝土灌注前的泥浆比重较低,不能对钢筋笼的上浮产生足够的阻力;第三,起拔导管时挂住钢筋笼造成浮笼。
4、断桩
一旦在混凝土灌注时出现坍孔或者堵管等事故,就很可能导致断桩。在混凝土灌注过程中发生坍孔的原因大致可分为:第一,护筒底部及周围未用粘土回填或夯实不足,灌注过程中泥浆护筒掏空,或周围振动;第二,地质钻探资料不明,护壁质量差,或在朝夕河流中涨潮时,孔内水位差减小,不能保持原有井水压力,发生坍孔。而发生堵管的原因则大致可分为:第一,因为发生机械故障或者停电等原因导致混凝土在导管内的停留时间超过了初凝时间,从而导致无法流动而堵管;第二,因为混凝土的配合比出现问题,导致混凝土性能指标尤其是其流动性能不足;第三,因为混凝土在从搅拌站运输到待灌桩的过程中产生离析,导致在混凝土灌注过程中因粗骨料太过集中而堵管。
四、钻孔灌注桩的施工质量控制措施
1、对于桩心混凝土质量不合格的施工质量控制措施
要防止出现桩心混凝土质量不合格的现象,就必须杜绝机械钻孔灌注桩在混凝土灌注时出现导管进水,其防治策略:首先,若为前文所述的第一种原因造成的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机或砂泵及抓斗清出,如果不行,必须提出钢筋笼,重新复钻清除;其次,若为第二种原因,应视具体情况,拔换原管重下新管,或用原导管插入续灌,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,导管插入混凝土层有足够的厚度,一般宜大于二十厘米,续灌的混凝土配合比应增加水泥用量,提高后灌入导管内,灌注前将导管进行小幅度抖动,使原混凝土损失的流动性弥补,以后可恢复正常。
2、对于塌孔的施工质量控制措施
对于塌孔现象,首先加大施工质量监督力度,并根据施工环境所处的地质状况,确定护壁力度,防止在钻孔过程中受到破坏。在保证工程质量的前提下,需要缩短混凝土的灌注时间。此外,在抽拔导管时力度适中,严格控制操作方法,防止幅度过大,出现塌孔问题。
3、对于浮笼的施工质量控制措施
对于机械钻孔灌注桩在施工过程中浮笼的防治策略:首先,混凝土灌注时禁止采用混凝土罐车直接对导管进行灌注,必须采用吊斗整体灌注,保证混凝土灌注时迅速覆盖淹没钢筋笼;其次,混凝土灌注前二次清孔的泥浆比重控制在1.1-1.5之间,加大泥浆的侧压力,增大钢筋笼上浮阻力;再次,混凝土灌注时安排专人观察钢筋笼吊筋情况,吊筋一旦松动,马上停止灌注,立即采用少量多次的方法,缓慢灌注混凝土,以减少因冲击而产生的巨大浮力,直到混凝土埋住钢筋笼2-5米后,才能恢复正常灌注;另外,控制混凝土导管,使其始终保持在钢筋笼的中心位置,防止起拔导管时挂住钢筋笼造成浮笼,每次拔管应进行一次吊筋松动检查,一旦出现挂笼,马上调整导管位置,脱离与钢筋笼的接触,恢复正常灌注。 4、对于断桩的施工质量控制措施
要防止出现断桩的现象,就必须杜绝机械钻孔灌注桩在混凝土灌注时出现坍孔或堵管等情况。其中,对于机械钻孔灌注桩在混凝土灌注过程中发生坍孔的防治策略:首先,发生坍孔要查明原因,首先要排除影响因素,然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土,若不继续坍孔,可正常灌注,可能浪费部分混凝土;其次,若坍孔仍不能停止,且坍塌部位较深,直接导管拔出,钢筋笼取出,在以掺砂砾的黏土进行回填,当回填土沉实后,再重新钻孔成桩。而对于其出现堵管的防治策略:首先,若为前文所述的第一种原因造成的,土初凝时间,若灌注时时间已久,孔内首批混凝土已初凝,导管又堵,只有重新安设冲孔,处理钢筋笼、导管,重新钻孔成桩;其次,若为第二、三种原因,可用吊绳抖动导管,或用长竿冲捣导管,或在导管上安附者或振捣器等,使其下落,如仍不能下落,须将导管连同混凝土一起拔出,进行清理整修,然后重新安装,采用以上方法重新灌注。
五、结束语
随着市场经济的快速发展,国家实力的提高,建筑业得到飞速发展,与此同时,也对建筑施工工艺与工程质量提出了新的挑战。工程项目质量的优劣不仅关系到国家经济建设的发展,还关乎到人民生命财产安全。钻孔灌注桩施工作为建筑工程中应用较广泛的一项工艺,在建筑行业技术领域中起着不可替代的作用。当前钻孔灌注桩施工环节众多,施工工艺复杂程度较高,加之施工环境,操作等多种因素的原因,往往会对工程质量安全造成后果。通过对钻孔灌注桩施工技术的了解,以及对施工过程中质量缺陷的认识,能够及时提出相应的应对措施,避免了断桩,病桩等质量缺陷带来的安全隐患,这对当今建筑工艺有着重大的现实意义。因此,施工企业需要严格把握好灌注施工中的每一道环节质量,优化施工工艺。在提高工程质量的同时,提升施工企业的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]沈斌:《钻孔灌注桩施工质量控制技术研究》,《科学之友》,2012年02期
[2]宋志宏:《钻孔灌注桩施工质量的控制措施分析》,《中国水运(下半月)》,2012年06期
[3]杨如华:《公路桥梁钻孔灌注樁施工质量控制的对策》,《交通标准化》,2013年12期
[4]乔振峰 李顺红:《浅谈钻孔灌注桩施工中成孔成桩质量控制》,《中华民居(下旬刊)》,2013年02期
【关键词】建筑;土建工程;械钻孔灌注桩;施工质量;控制措施
一、前言
钻孔灌注桩因其承载力大,抗震性能优良,其施工过程造成的噪音污染小等多种优点,在各类土木工程施工建设中应用极为广泛,尤其是在沿海地区、高层建筑中,其作为桩基础的一种结构形式已十分常见。但是,施工工艺作为建筑项目中的一项重要环节,质量的好坏不仅影响工程的质量与进度,甚至还关系到人民生命安全。在钻孔灌注桩施工中,由于监管松懈、操作失误、自然环境等原因,很容易造成施工质量缺陷,从而对钻孔灌注桩施工质量提出了更高的挑战。因此,企业要重视钻孔灌注桩施工的质量,建立一个完整规范的检测模式,及时发现施工中存在的质量缺陷,并进行分析总结,使钻孔灌注桩的施工工艺更加规范标准。下面笔者本文对机械钻孔灌注桩在建筑土建施工中的几种常见质量问题进行了浅要的分析,并对其相应的施工质量控制措施进行了一定的探讨和研究,以供广大同行参考。
二、钻孔灌注桩的基本特征
灌注桩之所以被广泛应用,关键在于它具有基础承载力,能够在极其复杂的地质条件和恶劣的环境中成桩,这种优势是任何类型桩都無法取代的。作为一种桩型,钻孔灌注桩主要是按照成桩方法进行分类与定义的,所以它具有十分显著的基本特征:(1)相比沉入桩中的锤击法,其作业噪音与震动都比较小;于可以建造直径较大的桩;(2)可以应用于各种地基和土木工程;(3)施工质量对桩的承载力影响较大;(4)水下施工不利于施工质量的控制。
三、钻孔灌注桩在建筑土建施工中的常见质量问题
对于钻孔灌注桩施工中出现的质量问题,需要及时找出问题所在,才能从根源上彻底解决。如果缺乏对质量问题的重视,有可能会带来严重的安全后果。为此,及时了解质量问题的原因是十分必要的。下面就钻孔灌注桩在建筑土建施工中的常见的质量问题进行简要说明。
1、桩心混凝土质量不合格
如果混凝土灌注时导管进水,就很可能导致桩心混凝土质量不合格,究其原因大致可分为以下几点:第一,对于混凝土的首灌方量计算错误,从而导致导管口与孔底的距离过大,使得首灌混凝土无法将导管底口完全埋入,造成泥水从导管底口直接进入;第二,因为导管的接头不够严密,或者导管本身因焊缝破裂等原因而产生泄露现象。
2、钻孔灌注桩施工中出现塌孔
若钻井过程中泥浆出现气泡或护筒内水位突然下降,则表示有塌孔迹象。造成孔壁坍塌的原因有:施工所处当地的土质较差,土质疏松,泥浆护壁处理不到位;可能因护筒周围粘土密封不严格及护筒内的水位较低。或是由于钻机钻速太快、钻孔时间过长等原因导致了孔壁遭到破坏。除此之外,钻孔完成后,等待灌注时间太长或灌注过程中时间过长同样也会引起塌孔现象。
3、钻孔灌注桩施工中钢筋笼上浮现象
浮笼是机械钻孔灌注桩较为常见的质量缺陷之一,尤其是在半截笼的桩基础当中出现的概率较高,究其原因大致可分为以下几点:第一,混凝土灌注时首灌量严重不足,甚至是采用混凝土罐车直接对导管进行灌注,导致混凝土首灌时不能迅速覆盖淹没钢筋笼;第二,混凝土灌注前的泥浆比重较低,不能对钢筋笼的上浮产生足够的阻力;第三,起拔导管时挂住钢筋笼造成浮笼。
4、断桩
一旦在混凝土灌注时出现坍孔或者堵管等事故,就很可能导致断桩。在混凝土灌注过程中发生坍孔的原因大致可分为:第一,护筒底部及周围未用粘土回填或夯实不足,灌注过程中泥浆护筒掏空,或周围振动;第二,地质钻探资料不明,护壁质量差,或在朝夕河流中涨潮时,孔内水位差减小,不能保持原有井水压力,发生坍孔。而发生堵管的原因则大致可分为:第一,因为发生机械故障或者停电等原因导致混凝土在导管内的停留时间超过了初凝时间,从而导致无法流动而堵管;第二,因为混凝土的配合比出现问题,导致混凝土性能指标尤其是其流动性能不足;第三,因为混凝土在从搅拌站运输到待灌桩的过程中产生离析,导致在混凝土灌注过程中因粗骨料太过集中而堵管。
四、钻孔灌注桩的施工质量控制措施
1、对于桩心混凝土质量不合格的施工质量控制措施
要防止出现桩心混凝土质量不合格的现象,就必须杜绝机械钻孔灌注桩在混凝土灌注时出现导管进水,其防治策略:首先,若为前文所述的第一种原因造成的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机或砂泵及抓斗清出,如果不行,必须提出钢筋笼,重新复钻清除;其次,若为第二种原因,应视具体情况,拔换原管重下新管,或用原导管插入续灌,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,导管插入混凝土层有足够的厚度,一般宜大于二十厘米,续灌的混凝土配合比应增加水泥用量,提高后灌入导管内,灌注前将导管进行小幅度抖动,使原混凝土损失的流动性弥补,以后可恢复正常。
2、对于塌孔的施工质量控制措施
对于塌孔现象,首先加大施工质量监督力度,并根据施工环境所处的地质状况,确定护壁力度,防止在钻孔过程中受到破坏。在保证工程质量的前提下,需要缩短混凝土的灌注时间。此外,在抽拔导管时力度适中,严格控制操作方法,防止幅度过大,出现塌孔问题。
3、对于浮笼的施工质量控制措施
对于机械钻孔灌注桩在施工过程中浮笼的防治策略:首先,混凝土灌注时禁止采用混凝土罐车直接对导管进行灌注,必须采用吊斗整体灌注,保证混凝土灌注时迅速覆盖淹没钢筋笼;其次,混凝土灌注前二次清孔的泥浆比重控制在1.1-1.5之间,加大泥浆的侧压力,增大钢筋笼上浮阻力;再次,混凝土灌注时安排专人观察钢筋笼吊筋情况,吊筋一旦松动,马上停止灌注,立即采用少量多次的方法,缓慢灌注混凝土,以减少因冲击而产生的巨大浮力,直到混凝土埋住钢筋笼2-5米后,才能恢复正常灌注;另外,控制混凝土导管,使其始终保持在钢筋笼的中心位置,防止起拔导管时挂住钢筋笼造成浮笼,每次拔管应进行一次吊筋松动检查,一旦出现挂笼,马上调整导管位置,脱离与钢筋笼的接触,恢复正常灌注。 4、对于断桩的施工质量控制措施
要防止出现断桩的现象,就必须杜绝机械钻孔灌注桩在混凝土灌注时出现坍孔或堵管等情况。其中,对于机械钻孔灌注桩在混凝土灌注过程中发生坍孔的防治策略:首先,发生坍孔要查明原因,首先要排除影响因素,然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土,若不继续坍孔,可正常灌注,可能浪费部分混凝土;其次,若坍孔仍不能停止,且坍塌部位较深,直接导管拔出,钢筋笼取出,在以掺砂砾的黏土进行回填,当回填土沉实后,再重新钻孔成桩。而对于其出现堵管的防治策略:首先,若为前文所述的第一种原因造成的,土初凝时间,若灌注时时间已久,孔内首批混凝土已初凝,导管又堵,只有重新安设冲孔,处理钢筋笼、导管,重新钻孔成桩;其次,若为第二、三种原因,可用吊绳抖动导管,或用长竿冲捣导管,或在导管上安附者或振捣器等,使其下落,如仍不能下落,须将导管连同混凝土一起拔出,进行清理整修,然后重新安装,采用以上方法重新灌注。
五、结束语
随着市场经济的快速发展,国家实力的提高,建筑业得到飞速发展,与此同时,也对建筑施工工艺与工程质量提出了新的挑战。工程项目质量的优劣不仅关系到国家经济建设的发展,还关乎到人民生命财产安全。钻孔灌注桩施工作为建筑工程中应用较广泛的一项工艺,在建筑行业技术领域中起着不可替代的作用。当前钻孔灌注桩施工环节众多,施工工艺复杂程度较高,加之施工环境,操作等多种因素的原因,往往会对工程质量安全造成后果。通过对钻孔灌注桩施工技术的了解,以及对施工过程中质量缺陷的认识,能够及时提出相应的应对措施,避免了断桩,病桩等质量缺陷带来的安全隐患,这对当今建筑工艺有着重大的现实意义。因此,施工企业需要严格把握好灌注施工中的每一道环节质量,优化施工工艺。在提高工程质量的同时,提升施工企业的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]沈斌:《钻孔灌注桩施工质量控制技术研究》,《科学之友》,2012年02期
[2]宋志宏:《钻孔灌注桩施工质量的控制措施分析》,《中国水运(下半月)》,2012年06期
[3]杨如华:《公路桥梁钻孔灌注樁施工质量控制的对策》,《交通标准化》,2013年12期
[4]乔振峰 李顺红:《浅谈钻孔灌注桩施工中成孔成桩质量控制》,《中华民居(下旬刊)》,2013年02期