论文部分内容阅读
摘要:钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性强、施工简单易操作且设备投入不是很大,目前,在各类房屋及建筑中都得到了广泛的应用。但钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩环节多,施工过程容易出现质量事故。因此,必须重视施工全过程质量监控。本文着重就钻孔灌注桩施工各环节关键点的质量控制方法进行讨论和分析,提出保证钻孔灌注桩施工质量的监控措施。
关键词:灌注桩;质量控制;施工工艺
1、钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工按工艺分为成孔及清孔、钢筋笼制作及安装、混凝土搅拌及浇注三大工序。
2、成孔和清孔质量控制
2.1成孔
成孔工艺有正循环和反循环两种方式。正循环是采用泥浆泵把泥浆从泥浆池经过皮管抽到孔底,泥浆再经排浆口过沟槽,经沉淀池沉淀后流到泥浆池;反循环是采用泥浆泵将携带钻渣的泥浆从孔底吸到沉淀池,经过沉淀后的泥浆排到泥浆池,经沟槽流到孔内。成孔过程是施工控制重点,根据不同地质条件选择合适的钻机、钻锤,不同地层选择适当泥浆指标、钻进速度;进入不同地层时要及时记录,入岩点、终孔判断是关键工序。成孔是钻孔灌注桩施工的重点,钻出合格的孔对安装钢筋笼,灌注水下混凝土,及整个桩基质量的控制起决定性作用。
2.1.1 成孔的垂直度
钻孔灌注桩的垂直度不满足要求,轻则钢筋笼和导管将无法沉放,重则影响桩的承载能力。施工中,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,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
2.1.2 孔深
钻孔深度一般采用测绳测量,但常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象,有的收缩量可达 1cm/m 左右,更大的测量误差是由于测绳易断引起的,断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用,往往可差数米。采用细钢丝测绳时要当心数标松动错位。施工中,可在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳,每次终孔把测绳拿去核实。
2.1.3 孔径
成孔直径不规则会出现扩孔或缩孔现象,扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的,缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。扩
径会增加成本,而缩径会减少桩的竖向承载力,必须采取有力措施予以控制。
为避免扩径的出现,应检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,在成孔过程中还应徐徐钻进,以便形成良好的孔壁,要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位,确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力,成孔尤其是清孔后应尽快灌注水下混凝土,尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间。
2.2钻孔
在强、弱风化岩层分界面上钻进时,要增加取渣次数,并及时翻浆排渣,并取净取渣筒内渣样,保证每次取渣筒内取出的渣样都是新鲜岩样。在岩层中钻进每隔一段时间,把钻锤提起检查钻锤锤牙的磨损程度和加宽钻锤直径,直径每减小2cm 应补焊到设计直径,磨损程度过大可能导致孔内缩颈过大,严重的可能卡钻。在弱风化岩层中钻进,适当降低泥浆指标,并每隔一段时间改变冲程高度,以免出现梅花桩。所取到的渣样中含有部分强风化岩样时,要求翻浆、清渣后再次取样,观察强风化岩样是否减少,确定入岩后每30cm取样一次,要坚持取样的真实性,以便能够准确判断岩层变化。确定入岩以后按照每进尺一定深度捞取渣样一次,嵌岩深度达符合设计要求,从所取渣样判断岩层的变化,确定该桩是否终孔,桩底下面应有2倍直径的岩层作为桩基持力层。
2.3 清孔
在钻进过程中,每钻进一定深度要利用换浆方法及时捞渣,如果孔底沉渣过厚,不利于进尺也不利于取样,即使取到的渣样也被打的很碎,导致渣样判断困难。钻到设计孔底标高后,先检查孔底渣样情况,再进行检孔,检孔合格后进行清孔。首先清除孔内残留的钻渣,清渣原则上不降低泥浆相对密度。清渣时要经常清理水沟,钻渣清除干净之后开始调泥浆指标,首先调含砂率到规范要求范围内,再调泥浆相对密度。控制泥浆相对密度的目的主要在于控制孔底沉渣厚度,发挥泥浆护壁作用,泥浆密度大有利于泥浆护壁,但可能导致孔底泥浆沉淀过厚,降低泥浆相对密度的措施是向泥浆池加水利于泥浆泵把稀释后的泥浆循环到孔内,换浆的速度可以根据工人的熟练程度灵活掌握,但换浆不能过快,更不能把水直接加到孔内。控制含砂率的目的在于控制孔底沉淀厚度,砂在静止状态下沉淀很快。降低含砂率的措施有: ①及时清理沉淀池和泥浆池; ②加大泥浆池和沉淀池的尺寸; ③加长水沟的长度,最好做成弯曲状,并每隔几米加一道滤网; ④尽量提高泥浆泵; ⑤间歇循环; ⑥使用滤砂器滤砂。
3、钢筋笼制作与安装质量控制
除按《建筑桩基技术规范》JGJ94294 、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB5020422002 进行材料、制作、焊接等检查外,尚应注意以下质量控制点。
(1) 桩侧混凝土保护层垫块,常用的有3 种形式: ①用短钢筋为轴的预制混凝土滚轮状垫块,滚轮半径为垫层厚度,钢筋轴焊接在钢筋笼的主筋上; ②用弯起的扁钢焊接在钢筋笼上; ③混凝土弧形垫块。从防锈出发,形式①、③更符合混凝土保护层的要求。
(2) 钢筋笼下端宜焊加劲环、主筋不宜伸出,防止被导管钩住。较大直径的桩,钢筋笼下端主筋可向内弯起,以防止安装过程中钢筋笼碰坏钻孔壁,但其内径应大于导管接头处外径100mm以上。
(3) 钢筋笼安放时应对准孔位,尽量减少碰撞孔壁。钢筋笼安放至设计标高位置后,应立即用卡环将钢筋笼固定在钢轨上,防止上浮。
4、灌注水下混凝土质量控制
钢筋笼安装完成安装导管,施工组织设计要求首次使用的导管、灌注一定数量桩的导管或者灌注50m以上的深孔要做水密承压试验,压强达到0.6~0.7MPa, 时间持续30min 左右。安装导管前要计算好导管尺寸,保证最后几节为短节导管,并且能够保证安装大料斗后导管底距孔底25~40cm 。
二清合格后,在导管内首先放一比导管直径小的球做检球用。在6~8m3 大料斗上塞紧塞子,用小料斗从混凝土车上卸料吊到大料斗上,等大料斗装满后,拔掉大料斗的塞子,使首批混凝土在重力作用下下到孔底,为了保证桩基质量,首批混凝土埋管深度控制在1m 以上。首批混凝土灌注需连续灌注,要边灌注、边排浆,泥浆要在指定地点排放,不能污染环境。
灌注过程要勤测混凝土面深度,计算导管埋深,并组织拆管。导管正常埋深控制在2~6m 之间。如果是深孔报计算混凝土用料后,测出每车混凝土实际灌注高度,每车混凝土计算灌注高度减去每车混凝土实际灌注高度的累积差达到一车混凝土应灌注高度后,在计算用量中增加一车混凝土。当混凝土灌注到接近孔口时孔内沉淀泥浆较厚,导管外侧压力较大,此时可能导致混凝土灌注不顺利,应当勤测混凝土面位置,并及时拆管。当混凝土灌注到设计标高时,由于孔内泥浆沉淀太厚,测锤不易探测到混凝土面位置,此时最好使用竹竿,利用混凝土石子与竹竿之间的摩擦测混凝土深度。
5、结束语
综上所述,钻孔桩事故处理的方法很多,难度也较大。因此,在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作,水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,尽最大努力杜绝事故的发生。
关键词:灌注桩;质量控制;施工工艺
1、钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工按工艺分为成孔及清孔、钢筋笼制作及安装、混凝土搅拌及浇注三大工序。
2、成孔和清孔质量控制
2.1成孔
成孔工艺有正循环和反循环两种方式。正循环是采用泥浆泵把泥浆从泥浆池经过皮管抽到孔底,泥浆再经排浆口过沟槽,经沉淀池沉淀后流到泥浆池;反循环是采用泥浆泵将携带钻渣的泥浆从孔底吸到沉淀池,经过沉淀后的泥浆排到泥浆池,经沟槽流到孔内。成孔过程是施工控制重点,根据不同地质条件选择合适的钻机、钻锤,不同地层选择适当泥浆指标、钻进速度;进入不同地层时要及时记录,入岩点、终孔判断是关键工序。成孔是钻孔灌注桩施工的重点,钻出合格的孔对安装钢筋笼,灌注水下混凝土,及整个桩基质量的控制起决定性作用。
2.1.1 成孔的垂直度
钻孔灌注桩的垂直度不满足要求,轻则钢筋笼和导管将无法沉放,重则影响桩的承载能力。施工中,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,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
2.1.2 孔深
钻孔深度一般采用测绳测量,但常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象,有的收缩量可达 1cm/m 左右,更大的测量误差是由于测绳易断引起的,断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用,往往可差数米。采用细钢丝测绳时要当心数标松动错位。施工中,可在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳,每次终孔把测绳拿去核实。
2.1.3 孔径
成孔直径不规则会出现扩孔或缩孔现象,扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的,缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。扩
径会增加成本,而缩径会减少桩的竖向承载力,必须采取有力措施予以控制。
为避免扩径的出现,应检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,在成孔过程中还应徐徐钻进,以便形成良好的孔壁,要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位,确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力,成孔尤其是清孔后应尽快灌注水下混凝土,尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间。
2.2钻孔
在强、弱风化岩层分界面上钻进时,要增加取渣次数,并及时翻浆排渣,并取净取渣筒内渣样,保证每次取渣筒内取出的渣样都是新鲜岩样。在岩层中钻进每隔一段时间,把钻锤提起检查钻锤锤牙的磨损程度和加宽钻锤直径,直径每减小2cm 应补焊到设计直径,磨损程度过大可能导致孔内缩颈过大,严重的可能卡钻。在弱风化岩层中钻进,适当降低泥浆指标,并每隔一段时间改变冲程高度,以免出现梅花桩。所取到的渣样中含有部分强风化岩样时,要求翻浆、清渣后再次取样,观察强风化岩样是否减少,确定入岩后每30cm取样一次,要坚持取样的真实性,以便能够准确判断岩层变化。确定入岩以后按照每进尺一定深度捞取渣样一次,嵌岩深度达符合设计要求,从所取渣样判断岩层的变化,确定该桩是否终孔,桩底下面应有2倍直径的岩层作为桩基持力层。
2.3 清孔
在钻进过程中,每钻进一定深度要利用换浆方法及时捞渣,如果孔底沉渣过厚,不利于进尺也不利于取样,即使取到的渣样也被打的很碎,导致渣样判断困难。钻到设计孔底标高后,先检查孔底渣样情况,再进行检孔,检孔合格后进行清孔。首先清除孔内残留的钻渣,清渣原则上不降低泥浆相对密度。清渣时要经常清理水沟,钻渣清除干净之后开始调泥浆指标,首先调含砂率到规范要求范围内,再调泥浆相对密度。控制泥浆相对密度的目的主要在于控制孔底沉渣厚度,发挥泥浆护壁作用,泥浆密度大有利于泥浆护壁,但可能导致孔底泥浆沉淀过厚,降低泥浆相对密度的措施是向泥浆池加水利于泥浆泵把稀释后的泥浆循环到孔内,换浆的速度可以根据工人的熟练程度灵活掌握,但换浆不能过快,更不能把水直接加到孔内。控制含砂率的目的在于控制孔底沉淀厚度,砂在静止状态下沉淀很快。降低含砂率的措施有: ①及时清理沉淀池和泥浆池; ②加大泥浆池和沉淀池的尺寸; ③加长水沟的长度,最好做成弯曲状,并每隔几米加一道滤网; ④尽量提高泥浆泵; ⑤间歇循环; ⑥使用滤砂器滤砂。
3、钢筋笼制作与安装质量控制
除按《建筑桩基技术规范》JGJ94294 、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB5020422002 进行材料、制作、焊接等检查外,尚应注意以下质量控制点。
(1) 桩侧混凝土保护层垫块,常用的有3 种形式: ①用短钢筋为轴的预制混凝土滚轮状垫块,滚轮半径为垫层厚度,钢筋轴焊接在钢筋笼的主筋上; ②用弯起的扁钢焊接在钢筋笼上; ③混凝土弧形垫块。从防锈出发,形式①、③更符合混凝土保护层的要求。
(2) 钢筋笼下端宜焊加劲环、主筋不宜伸出,防止被导管钩住。较大直径的桩,钢筋笼下端主筋可向内弯起,以防止安装过程中钢筋笼碰坏钻孔壁,但其内径应大于导管接头处外径100mm以上。
(3) 钢筋笼安放时应对准孔位,尽量减少碰撞孔壁。钢筋笼安放至设计标高位置后,应立即用卡环将钢筋笼固定在钢轨上,防止上浮。
4、灌注水下混凝土质量控制
钢筋笼安装完成安装导管,施工组织设计要求首次使用的导管、灌注一定数量桩的导管或者灌注50m以上的深孔要做水密承压试验,压强达到0.6~0.7MPa, 时间持续30min 左右。安装导管前要计算好导管尺寸,保证最后几节为短节导管,并且能够保证安装大料斗后导管底距孔底25~40cm 。
二清合格后,在导管内首先放一比导管直径小的球做检球用。在6~8m3 大料斗上塞紧塞子,用小料斗从混凝土车上卸料吊到大料斗上,等大料斗装满后,拔掉大料斗的塞子,使首批混凝土在重力作用下下到孔底,为了保证桩基质量,首批混凝土埋管深度控制在1m 以上。首批混凝土灌注需连续灌注,要边灌注、边排浆,泥浆要在指定地点排放,不能污染环境。
灌注过程要勤测混凝土面深度,计算导管埋深,并组织拆管。导管正常埋深控制在2~6m 之间。如果是深孔报计算混凝土用料后,测出每车混凝土实际灌注高度,每车混凝土计算灌注高度减去每车混凝土实际灌注高度的累积差达到一车混凝土应灌注高度后,在计算用量中增加一车混凝土。当混凝土灌注到接近孔口时孔内沉淀泥浆较厚,导管外侧压力较大,此时可能导致混凝土灌注不顺利,应当勤测混凝土面位置,并及时拆管。当混凝土灌注到设计标高时,由于孔内泥浆沉淀太厚,测锤不易探测到混凝土面位置,此时最好使用竹竿,利用混凝土石子与竹竿之间的摩擦测混凝土深度。
5、结束语
综上所述,钻孔桩事故处理的方法很多,难度也较大。因此,在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作,水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,尽最大努力杜绝事故的发生。