钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。
1)泥浆护壁施工法
冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。施工顺序(如图所示)
(1)施工准备
施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。
钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。
(2)钻孔机的安装与定位
安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。
为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
(3)埋设护筒
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。
(4)泥浆制备
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或*作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
(5)钻孔
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照*作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰,一般可采用(如图所示)的顺序钻孔。
(6)清孔
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,*作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。(如图所示)为风管吸泥清孔示意图。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。
(7)灌注水下混凝土
清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。
2)全套管施工法
全套管施工法的施工顺序其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。
全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。
钻孔灌注桩施工方案2
钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。
1)泥浆护壁施工法
冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。施工顺序(如图所示)
(1)施工准备
施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。
钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。
(2)钻孔机的安装与定位
安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。
为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
(3)埋设护筒
钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约2~3m。一般常用钢护筒。
(4)泥浆制备
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或*作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。
(5)钻孔
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照*作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰,一般可采用(如图所示)的顺序钻孔。
(6)清孔
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,*作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。(如图所示)为风管吸泥清孔示意图。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。
(7)灌注水下混凝土
清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。
2)全套管施工法
全套管施工法的施工顺序其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。
全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。
浅谈钻孔灌注桩的施工3
0.前言随着公路事业的快速发展,钻孔灌注桩技术越来越得到更广泛的推广和应用.几年来,我单位先后承接了国道312线、省道S333线、S239线、S335线等重要公路建设项目.结合工作实际,浅谈一下对钻孔灌注桩的认识.
钻孔灌注桩是使用电动钻孔机械钻孔,待成孔深度达到设计要求后进行清孔、放入钢筋笼,然后在孔内灌注混凝土而成桩。属于一种现场工业化的基础工程施工方法。所需机械设备有螺旋钻孔机、钻扩机或潜水钻孔机。
一、钻孔灌注桩工艺过
(一)螺旋钻孔灌注桩施工工艺:钻机就位后,用吊线、水平尺等检查导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心。钻孔时放下钻机,使钻杆向下移动至钻头触及土面时,才开动转轴旋动钻杆,边钻边进边出土。当钻到预定深度后,必须在原深处进行空钻清土,然后停钻提起钻杆。桩孔钻成清孔后,应尽快吊放钢筋,灌注混凝土不要隔夜,灌注混凝土时应分层进行。
(二)大直径钻孔扩底灌注桩施工工艺:场地平整→放桩位线→钻孔机就位→机械钻直孔→人工清直孔及扩孔→扩孔清底→检查→放钢筋笼→灌注混凝土。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于700mm,用机械或人工成孔,在孔内灌注混凝土而成的桩,如果桩底部再进行扩大,则称大直径钻孔扩底灌注桩。
二、钻孔灌注桩施工要点
(一)成孔的垂直度
钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要指标,垂直度的检测应该是保证桩身质量的重要环节。为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中,要随时注意校核钻杆的垂直度,发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀,土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形,施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时,使用自重大的钻机和刚度大的钻杆则较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石,采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践表明,也是防止孔斜的简单有效的方法。
(二)成孔的深度
1、如测量有误达则不到设计深度。一般施工队伍常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象,有的收缩量可达1%左右,测50m的孔就会产生0。5m左右的误差。采用细钢丝测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳,每次终孔一定把测绳拿去核实。
2、钻孔入岩深度达不到设计要求。更多的是由于地层分布不均匀,如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩,可采用岩样鉴别法。此外,还需注意每个桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案,直至工程使用正常,沉降稳定。
(三)钻孔的孔径
在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘*土和粉土中钻孔容易出现缩孔现象。尤其要重视液*指数IL>0。75呈现软塑状态和流塑状态的粘*土,而在IL>1。0呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象更不可避免。与孔径有关的质量问题有:
1、由于孔径小于规范要求,桩的截面缩小,承载能力降低,实际上降低了桩的安全系数。
2、软弱土层一般都在地层上部,缩颈现象也发生在此段,而桩的内力也是上段大,容易造成桩身抗压强度不够而破坏。
3、由于孔径达不到要求,导致钢筋笼无保护层,桩的抗压弯能力消弱或丧失。
(四)孔内的泥浆
在钻孔灌柱桩的施工中,,泥浆质量差,会形成如下的.不良后果:
1、形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脱落,导致孔壁稳定*差,在砂*土地层易于塌壁,在流塑状粘土层则易于缩孔。
2、泥浆稠度大、比重大,含砂率高,形成的泥皮质量差、厚度大,大大降低桩的侧摩阻力。
3、稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附,导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流动半径,使砼骨料大部分堆积在桩芯部位,而钢筋笼外几乎无骨料,不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。故对泥浆质量的管理决不是个小问题,一定要严格要求施工单位按规范要求严格控制。
(五)孔内的沉渣与沉淤
沉淤的控制主要是提高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的清除采用反循环成孔工艺能达到较好的效果速度能达到2~3m/s。是正循环的40倍以上,故携渣能力强。为此,可采用正循环成孔,反循环清孔的工艺。此法现场只需增加一台6m3的空压机即可,费用不大,简便易行,效果良好。
无论采用反循环还是正循环成孔工节,都应重视砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分钟左右,一方面抽出一定的沉渣,另一方面泥浆的抽吸作用导致一部分沉渣、沉淤上浮,而且短时间内不会沉淀。此时灌注砼,砼坠落的巨大冲击力还能溅除最后残余的部分沉渣与沉淤,可基本上将孔底沉渣清除干净。
(六)混凝土的灌注
成孔后孔内混凝土的灌注是最后一道也是最关键的一道工序。
在保证混凝土质量合格的前提下,导管法水下灌注混凝土质量难以控制的主要原因是:1)不能象上部结构施工那样逐层振捣;2)由于导管埋在泥浆和混凝土中,混凝土的灌入阻力是相当大的,灌入阻力可按下式估算:R=π(D2—d2)(L1rw+L2rh)/4式中;D为桩直径;d为导管直径;rw为泥浆重度;rh为砼重度。
要克服很大的灌入阻力保证混凝土桩身质量,必须有相当大的冲击力,冲击力越大,完成混凝土灌注的时间越短,砼桩身越均匀。由于混凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料,不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样,因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌,则易造成混凝土粗骨料在桩芯堆积,随半径增大而递减。桩身不匀,则影响桩身混凝土的抗压强度和桩的承载能力。
目前最常见的水下砼灌注法有如下缺点:
1、砼料落入导管中不连续,形不成较大的冲击能量,使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散,桩的摩阻力严重降低。此外,还容易使桩身不均匀。
2、砼料绝大多数要经过反*再落入导管,容易造成砼离析和堵管。
3、吊臂上下移动速度慢,产生不了大的加速度,因此砼料的下落没有足够的超压,造成砼料的导管附近堆积成钟形断面。由于不能将隔浆层水平顶升,在钟形断面塌落时容易裹入泥浆,造成夹泥芯。
4、由于导管上下移动次数过于频繁,使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中,影响桩身砼质量。
鉴于以上缺点,在施工中宜采用大体积砼冲击灌注法。但用大体积砼冲击灌入法应注意以下几个问题:
1、必须注意排气技术,防止形成气堵,使砼料灌不下去。
2、砼料最好通过网筛(网眼8~10cm左右)进入料斗,防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管。
3、砼和易*要好,如砼离析,则容易在料斗下部和出料口处形成堆积,导致出料困难,同时也容易堵塞导管。
4、砼灌注时,吊车司机的配合也至关重要。当打开活门砼料下落时,必须随砼料的下落不断向上提动导管,提动量要小,注意掌握时机。
5、当砼灌注到桩顶部位时,为了保持足够的冲力,必须注意导管要留有一定的长度,一般为10m左右,灌注时及时上拨,保证高度产生冲力,使桩头部分的砼质量不至降低。
三、提议重视的几点建议
综上所述,为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量,施工中应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高:
(一)对施工单位钻孔设备钻头的切削*能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。
(二)不同的施工方法其效率和质量有很大的差异,施工时应从施工方法着手进行预先控制。
(三)认真研究质量检测设备的准确*和可靠*,如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷,处理不当会降低安全度,留下工程隐患。
(四)提高和完善管理水平,应强调过程控制和事前控制为主,建议拟定系统化的动态管理制度和方法。
(五)健全质量管理制度、提高质量意识,树立质量第一的和预控为主的观念不断更新质量理念。
相信不久的将来,钻孔灌注桩的施工技术将进一步日臻完善并在建筑领域内得到更广泛的应用。
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旋挖钻孔灌注桩的施工方案4
一、工程概况:xxx
二、施工方法及施工机械选择
根据本桥桩基施工的地质条件,钻孔桩基础施工采用1台旋挖钻机钻孔,装载机倒运钻渣,1台25t汽车吊吊装钢筋笼及灌注水下混凝土。混凝土由xxxx拌和站集中拌合。本桥施工根据地形及便道完成情况,由承台开始分别向xxxxx隧道方向推进。场地内设钢筋加工场一处,所有灌注桩钢筋笼均在加工场集中加工,由拖车拖运至施工桩位。
三、灌注桩施工工艺流程:xxx
四、主要施工方法
1、施工准备
1)平整施工场地,详细了解桥址范围内地表及地下的障碍物情况,如电缆、输水管道、输电线路等。调查施工区域内供水、供电条件,采取相应措施以保证水、电供应能满足现场施工需求。
2)进场原材料进行严格检查,并取样报试验室进行相关的试验。进场机械设备进行各项安全检查,施工人员进行安全培训。
3)对现场技术人员提供的桩位控制桩、桩顶标高控制桩进行复核,确认无误后进行护桩。放置旋挖钻的位置要清除松土、浮土,个别地段可做夯实处理。对边坡较陡、存有裂缝的地段必须采取护坡加固处理。施工现场要做到水、电、路、通讯的畅通,保证车辆和人员的正常通行。设置垃圾回收站,避免造成环境污染。对施工设计图纸进行审核,确定无误后对现场施工人员进行施工技术交底。
2、桩位放样
由测量队根据施工测量控制点进行各灌注桩中心精确定位。同时在桩位的纵轴线与横轴线埋设四根木桩(护桩)或在平台上打四个点(纵横方向各两点交汇出桩孔中心),以控制护筒的吊放、埋设及钻机就位。护筒安设完成经监理工程师验收合格后方可进行钻孔。
3、护筒埋设
护筒由厚度15mm钢板制成,护筒密实不透水。护筒直径比旋挖钻钻头大200mm,每节护筒长度3.0m,埋设后护筒面高出原地面50cm,以防止杂物、泥水流入孔内。在埋设护筒时,先由挖掘机挖出护筒基坑,吊机吊装就位,由人工进行辅助配合,根据测量测放桩位中心点,准确安设,然后回填基坑,护筒四周回填黏土并分层夯实。
护筒埋设质量标准:护筒顶面位置的偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。
4、钻机就位
液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°,钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5cm。钻机平台周围必须平整、密实。钻机就位后的底座和顶端必须平稳,在钻进过程中不得产生位移或沉陷,否则应及时处理。
5、泥浆制备
泥浆池设置于桥址右侧,为提高泥浆的质量,采用膨润土、火碱以及纤维素按一定比例拌和而成。钻孔时应均匀缓慢钻进,钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。泥浆制备应注意两个方面:一是泥浆的指标问题,其比重一般应控制在1.1~1.3之间,黏度控制在19~28s,含砂率不小于95%,ph值应不大于6.5。二是补浆的速度,泥浆补充一般采用泵送方式,制备泥浆用水现场取用。
6、钻孔
钻机就位后,钻头中心对准桩位,定位误差不大于20mm。钻孔作业须分班连续进行,填写好钻孔施工记录,交接班时必须交待钻进情况及下一班注意事项。钻进时应随时检查泥浆比和含砂率,不符合要求时,及时调制。经常注意地层变化,在地层变化处进行捞取渣样,判明后计入记录表中并与地质剖面图核对。开钻时必须慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
钻进过程中,*作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计数器控制钻孔深度。钻孔需一次成孔,中途不得停顿,因故停钻时,钻进应将钻头提离孔底5m以上。在钻孔过程中,指定专人经常对孔径、孔深,垂直度等项进行检查,施工时做好钻孔记录。当钻至设计深度后,用测绳检查泥浆和孔底沉淀厚度,用探孔器进行钻孔直径检查,并及时通知监理工程师进行桩孔检查验证。孔深、孔径不能小于设计值,钻孔倾斜度允许偏差为1%桩长。
钻孔异常处理
a.坍孔处理
钻孔过程中发生坍孔后,要查明原因进行分析处理,可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末,同时增大泥浆比重(控制在1.15~1.4之间),改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时,速度要非常缓慢,等钻头完全进入浆液后,再匀速下到孔底,每次提钻速度控制在0.3~0.5m/s。坍孔严重时,应回填重新钻孔。
b.缩孔处理
钻孔发生弯孔缩孔时,一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直,如发生严重弯孔和探头石时,应采用小片石或卵石与黏土混合物,回填到偏孔处,待填料沉实后再钻孔纠偏。
c.埋钻和卡钻处理
埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快;卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好,钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时,卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后,在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆,形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后,应保证孔内有足够的泥浆,保持孔内压力,稳定孔壁防止坍塌,为事故处理奠定基础。
7、清孔
钻孔达到设计深度后,且成孔质量符合要求并报监理工程师检查验收后,即可停钻清孔。清孔时用捞砂钻头将沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前,若沉渣厚度超出规范要求,应进行二次清孔。
清孔后泥浆指标:相对密度:1.10~1.20
含砂率:?4%
8、终孔验收
当钻孔达到设计终孔标高后,使用已校正的测绳进行自检,符合规范及设计要求后,请监理工程师检查,确定终孔。
a、验收标准:桩孔平面位置偏差:小于50?
孔深:不小于设计规定
桩孔的倾斜度:小于1%
孔径不小于设计尺寸
泥浆指标同清孔后泥浆指标
b、验收方法:桩孔平面位置采用全站仪进行测量
钻孔深度采用测绳检验
桩孔直径、倾斜度采用自制的测孔器检测
9、钢筋笼制安
钢筋原材料加工在4#拌合站内临建钢筋场进行,所有钢筋均按照设计图纸尺寸及形式加工,超过原材长度部分采用双面搭接焊或闪光对焊焊接。采用搭接焊时搭接长度不小于5d,焊缝应饱满,焊缝表面应平顺,无缺口、裂纹和较大的金属焊瘤,接头弯折角度不得大于4°,接头轴线的偏差不得大于0.1d,并不得大于2mm。
为确保钢筋骨架整体*,防止钢筋骨架在起吊时发生变形,每2.0m设置φ20加强箍筋一道,并在钢筋骨架每隔2.0m沿圆周等距离焊接φ20定位钢筋环四根。
钢筋骨架运至现场后用25t汽车吊吊入孔内。
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差值:
为保证成孔质量,钢筋笼吊装完毕后且下完导管应对桩孔进行检测,检测内容包括沉淀物厚度、泥浆浓度、含砂率等,符合要求后方可进行砼灌注,否则应按要求再次清孔。
10、砼灌注
桩基砼灌注采用导管下料,导管壁厚6mm,直径25cm,导管接头采用带有橡胶垫圈的法兰盘,导管在使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,水密试验压力为500kpa。在灌注首批砼时储料斗容积应不小于2.5m3(导管口距桩底40cm,砼埋深不小于1m)。砼应连续灌注,在灌注过程中,应经常用探锤测孔内砼面位置,及时调整导管埋深,保证导管在砼中的埋深不小于2m,但不大于6m。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,为防止钢筋骨架上浮,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,才可恢复正常灌注速度。灌注的砼顶面应高出设计桩顶标高0.5~1.0m,以确保截断面以下混凝土全部达到设计强度。在灌注砼时,泥浆应作相应的处理,以免污染环境。
砼配合比根据试验确定,除砼强度必须满足设计要求外,同时要求具有良好的和易*、流动*,坍落度控制在20±2cm,初凝时间不小于4h。砼由搅拌站集中拌和,罐车运至现场,溜槽入孔。
11、检测验收
钻孔灌注桩完成后,应逐根进行无破损法检测,经验收合格后方可进行下一道工序施工。
五、施工进度计划
灌注桩总进尺3712m,共投入壹台钻机施工,钻机每天的工作效率为100m/天,考虑75%的保证率,同时考虑每根桩的清孔、钢筋笼的吊装、砼浇注时间为12小时
六、质量保证措施
1、施工前做好技术交底,责任到人。
2、原材料进场均应根据规范要求进行抽检试验,经检验合格后方可投入使用,钢筋、水泥均应有出厂合格证。
3、钻孔作业分班连续进行,认真填写钻孔施工记录,交接班时交代钻进情况及下一班应注意的事项。
4、钢筋笼起吊时可采取多点先横向同步起吊,然后在起吊过程中根据吊机大、小勾起吊高度不同,慢慢将钢筋笼竖吊,防止钢筋笼在起吊过程中变形。
5、砼在拌制前,应对砂石料进行含水量检测。确保砼坍落度为20±2cm,对已初凝的砼严禁投入使用。浇筑混凝土前,需将钢筋笼固定在孔位护筒上,或地面固定设备上;灌注混凝土过程中,要随时掌握混凝土灌注高程及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时,要及时将导管提至钢筋笼底端以上;当混凝土上升到接近钢筋笼下端时,需放慢灌注速度,减小混凝土面上升的动能作用,以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度后,再提升导管,减小导管埋入深度,使导管下端高出钢筋笼下端相当距离时再按正常速度灌注。在通常情况下,可以防止钢筋笼上浮;当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止灌注,并准确计算导管埋深和已浇混凝土高程,提升导管后再进行灌注,上浮现象即可消除。
七、安全生产与环境保护
1、认真贯彻“管生产必须管安全”的原则,除设专职安全员外,生产副经理、技术负责人等各级生产人员必须将安全工作作为自己的主要职责认真抓好。
2、坚持安全活动日制度,每周一次,及时总结生产情况,进行安全教育,消灭事故隐患。
3、钻机安装牢固,防止倾覆。钻机就位后,机身要用方木垫平,塞牢。桅杆顶端用钢丝绳对称拉紧;
4、注意用电安全,点线不能直接敷设在地面上,需采取架空措施。配电箱加锁;
5、钻孔中,要注意观察有无漏浆现象,特别是岩溶地质,随时补充泥浆,保证孔内水位;
6、每工班检查钻头、主绳、主绳与钻头连接、绳卡等,及时处理问题。钢丝绳的一个节距内断丝超过15%时必须更换。钢筋绳安全系数,揽风绳3.5,吊索8~10;
7、钢筋笼吊装要有专人负责指挥,并设监督岗,认真执行安全生产责任制,施工现场工作人员必须戴好安全帽,设置安全标牌,责任落实到人,把“安全第一,预防为主”的方针真正落实到实处。
8、对于各类设备,尤其是起吊设备,要及时保养,同时要经常检查,确保设备完好,杜绝事故发生。
9、泥浆要在沉淀处理后排放,并符合环保要求,必须及时清运渣土,防止污染。
市政工程中的钻孔灌注桩施工5
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摘要:钻孔灌注桩在市政工程,尤其是桥梁工程中应用十分广泛,钻孔灌注桩形成的基础具有成本低、施工简单、适应*强等特点,然而钻孔灌注桩的施工具有其固定的施工流程和特点,本文就分析了其施工中常见的理由,提出了保证其施工质量的措施。
关键词:市政工程;钻孔灌注桩;理由;措施
一、市政工程中钻孔灌注桩施工存在的理由
从目前来看,虽然钻孔灌注桩施工技术具有突出的优点,并在市政工程中的桥梁工程中得到了广泛的应用,但是考虑到市政工程的复杂程度和钻孔灌注桩施工技术的复杂*,市政工程中钻孔灌注桩施工还存在一定的理由,其理由主要表现在以下几个方面。
1.如果处理不当,钻孔的孔壁容易出现坍塌
在市政工程的桥梁工程中,在灌注桩施工前需要在指定位置进行钻孔,由于孔洞较深,为了保证孔洞尺寸和孔壁坚固,需要在钻孔过程中对孔壁进行处理,主要应采用孔壁加固措施,保证孔壁土方坚固。但是受到施工过程中土层粘度和施工工艺的限制,有时候在钻孔过程中没有很好的对孔壁进行处理,导致了钻孔的孔壁容易出现坍塌。孔壁坍塌后,不但影响了钻孔的尺寸,也对后续施工产生了重要影响,需要及时进行清理,否则将会影响钻孔的整体灌注质量。
2.钻孔过程中尺寸和方位掌握不好,钻孔容易发生偏斜理由
在钻孔灌注桩施工过程中,钻孔必须按照图纸表明的尺寸和方位进行施工,严谨随意更改孔的尺寸和位置。考虑到市政工程中桥梁工程的重要*,钻孔尺寸和方位如果得不到保证的话,将会严重影响桥梁工程的最终质量。所以,对于钻孔的尺寸和方位必须严格按照图纸施工。但是在实际施工过程中,由于施工地形和施工工艺的理由,导致了钻孔的尺寸和方位没有很好的把握,有时会出现钻孔的尺寸过大或者过小,有些孔甚至会发生偏斜,所以,对此理由必须引起足够的重视。
3.清孔作业不彻底,容易造成吊脚桩的出现在钻孔灌注桩施工过程中,为了保证钻孔的质量,需要在钻孔结束之后进行清孔作业,保证孔壁和孔底没有渣土残留,为后续混凝土灌注做准备。但是在实际施工作业中,清孔作业有时因为设备和工艺理由导致清孔不彻底,在孔壁及孔底留有一定量的残土,影响了孔壁的光洁度和孔底的平整度。虽然清孔作业只是其中的一道工序,但是如果清孔作业不彻底的话,将会造成灌注桩吊脚,从而影响桩基的整体质量,为桥梁日后的施工留下隐患,最容易发生的理由就是容易造成吊脚桩的出现。
二、成桩的制作以及质量制约
1.清孔
在钻孔灌注桩的施工过程中,之所以要进行一定程度上的清孔,主要是为了对孔底的沉渣进行有效的清除,以此对灌注桩的承载能力进行保证。清孔*作的具体原理如下:首先,对泥浆在流动时所具有的动能进行有效的利用,使其对桩孔底部的沉渣进行一定程度上的冲击,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态。然后再有效利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔。这样一来,就能够实现对桩孔内的沉渣进行有效的清除,由此可知,泥浆能够在混凝土钻孔桩的施工过程中发挥十分重要的作用,因此,需要对泥浆的制备进行严格的制约。只有制备出适应*、质量好的泥浆,才能对钻孔桩的工程质量进行有效的保证。一般情况下,施工规范中的泥浆制约指标主要为:黏度测定17~20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等。在钻孔灌注桩施工过程中必须严格制约,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备。同时,在泥浆原料的选择上也十分有讲究,需要选择质量较好的高塑*粘土或者膨润土来制作泥浆,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行,配合比设计。
2.钢筋笼制作质量与吊放
钢筋笼在公路桥梁工程的钻孔灌注桩施工中发挥了十分重要的作用,因此需要对其质量进行有效的保证。首先,需要对钢材的质保资料进行一定程度的检查,只有检查通过合格才能投入使用;其次,对设计要求与施工规范进行充分的结合,并基于此对钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量进行有效的验收。在验收的过程当中,需要对钢筋笼吊环的长度进行有效的制约,一定要保证它能够准确无误的吊放在设计的标高之上。这主要是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而转变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放的过程中,应当对钢筋笼的连接焊缝质量进行逐节验收,如果发现质量不过关的焊缝与焊口,应该及时安排相关施工人员对其进行有效的补焊。除此之外,还应当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,应停止吊放并寻找理由。如果是因为没有将钢筋笼进行垂直吊放而造成的,应当立即对其进行重新吊放;而如果是因为成孔偏斜而造成的,则应该立即进行复钻纠偏工作,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。
三、如何实现对市政工程中钻孔灌注桩施工理由的解决和预防
1.对孔壁坍塌理由的解决和预防
通过对市政工程实际钻孔灌注桩施工过程进行分析可知,某些情况下由于护壁泥浆配比错误,或者泥浆配比过程中水泥和砂浆的比例失调,导致了孔壁的强度不够,引起了孔壁坍塌的理由。除了泥浆配比的因素之外,在钻孔过程中如果孔的成形速度过快,钻头还没等到孔壁形成泥模就拔出的时候,也容易造成孔壁坍塌的理由。考虑到孔壁坍塌对钻孔灌注桩施工产生的重要影响,我们在钻孔灌注桩施工过程中,应采取积极的解决和预防措施。其主要措施包括:首先,在孔壁的护壁泥浆配比过程中,严格按照标准执行,杜绝泥浆配比不准确现象的发生。其次,要在钻孔过程中制约钻头上提的速度,待到形成孔壁泥模的时候再将钻头上提升。再次,对已经发生坍塌的孔,要对孔壁和底部进行彻底清理,对孔壁进行二次加固,避开坍塌现象再次发生。
2.对桩孔偏斜理由的解决和预防
在市政工程钻孔灌注桩施工的过程中,由于钻杆连接理由和钻杆在调校过程中未能保持垂直度等理由,使得钻孔过程中钻头和钻杆容易发生偏斜,由此导致了所钻的孔出现了偏斜,给后续施工带来了较大的麻烦,不利于后期钻孔的灌注,使得孔桩的质量难以得到保证。为此,我们必须采取具体措施,有效解决和预防桩孔偏斜理由。主要措施包括以下几个方面:首先,在桩孔开钻之前,应对场地进行清理,并对场地的标高和水平度进行测量,保证钻头和钻杆的垂直度满足要求。其次,要在钻孔过程中,时刻保证钻杆的垂直度,一旦遇到硬土层或岩石层,应及时更换钻头。再次,钻孔完成后应上下扫孔,确保桩孔的垂直度满足要求。
3.对吊脚桩理由的解决和预防
在钻孔灌注桩施工过程中之所以出现吊脚桩,主要理由在于孔壁发生了坍塌给孔底造成了泥沙堆积,同时混凝土浇筑的时间没有制约好,导致了孔底部平整度不够及泥沙过量。要想对吊脚桩理由进行有效解决,就要在清孔的过程中严格执行相关标准,并对孔底部进行重点清理,同时找准混凝土浇筑时间,在浇筑过程中进行重.点*,保证浇筑质量。
四、结语
通过本文的分析可知,在市政工程的桥梁施工中,钻孔灌注桩施工技术已经成为了主要技术,为市政工程的桥梁工程提供了可靠的技术保证,不但提高了市政工程的整体质量,还满足了桥梁工程的施工需要。从目前市政工程中桥梁工程的施工来看,虽然钻孔灌注桩技术得到了全面应用,但是在具体应用的过程中还存在一定的理由,为此,我们要积极预防钻孔灌注桩施工理由的发生,努力提高钻孔灌注桩施工质量,为市政工程中的桥梁工程提供可靠的技术保证。
参考文献
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[4]李庆矿.钻孔灌注桩施工工艺技术[J].宿州学院学报,2009(03).
钻孔灌注桩施工的质量控制6
摘要:由于钻孔灌注桩施工的隐蔽*和不可预见*,施工工艺复杂,质量较难控制,文章运用三阶段质量控制原理,结合钻孔灌注桩施工工艺特点,详细分析和论述了事前、事中和事后施工质量控制要点。
关键词:钻孔灌注桩;施工;质量控制1、引言钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用,具有抗震*好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。目前在国内公路桥梁基础工程领域中钻孔灌注桩基础已占据了重要地位,但灌注桩地下施工不可预计因素多,工程质量较难控制,桩基施工既有机械*作,又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作,工序种类繁多,影响因素多,水下混凝土施工要求严格,稍有不慎,就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等,可能造成质量事故,因此,施工中必须严格监管质量。2000版GB/T19000ISO9000族标准中,质量控制的定义是:质量管理的一部分,致力于满足质量要求。钻孔灌注桩施工的质量控制,是指为保证工程合同规定的质量标准对钻孔灌注桩施工进行的质量控制。由于施工阶段是使业主及工程设计意图最终实现并形成工程实物的阶段,也是最终形成工程实物质量的系统过程,所以施工阶段的质量控制也是一个经由对投入的资源和条件的质量控制(事前控制)进而对生产过程及各环节质量进行控制(事中控制),直到对所完成的工程产出品的质量检验与控制(事后控制)为止的全过程的系统控制过程。本文从工程施工角度,对钻孔灌注桩施工的三个阶段质量控制进行分析和讨论。2.事前质量控制事前控制也即施工前准备阶段的质量控制。2.1对施工人员的控制检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求,选择分包商承担灌注桩施工时,要审查合同是否允许进行分包,确认承包商的技术能力和管理水平能保证按要求完成工程施工,方可允许分包商施工人员进场。2.2对施工方案、工艺的控制施工方案包括施工技术方案和施工组织方案,具体包括:2.2.1施工程序的安排:主要是各桩的施工成桩先后次序。2.2.2施工机械设备的选择:2.2.2.1适应地层特点和施工工艺的要求;成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。2.2.2.2适应施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等;2.2.3灌注桩施工工艺:主要是成孔、成桩各工序的*作工艺,它是施工方案的核心。钻孔灌注桩成孔、成桩的一般工艺流程如下图:测量放线定桩位埋设护筒桩机就位调整平整度成孔第一次清孔混凝土搅拌废泥浆排放泥浆沉淀拌制护壁泥浆钢筋笼制作灌注水下混凝土二次清孔、沉渣测定安放导管吊放钢筋笼质量检测成桩质量检测2.3做好施工准备2.3.1施工前首先要做好场地平整,探明和清除桩位处的地下障碍物,按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布设。2.3.2施工前应逐级进行图纸和施工方案交底,并做好原材料质量检验工作。2.3.3护筒位置应埋设准确和稳定,旱地、筑岛处护筒与坑壁之间用粘土分层回填夯实,护筒与桩位中心线偏差不得大于50mm,倾斜度不大于1%,高度宜高出地面0.3m或水面1.0~2.0m.护筒埋置深度应根据设计要求或水文地质情况定,旱地、筑岛处一般超过杂填土埋藏深度0.2m,在粘*土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m,同时应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。有冲刷影响的河床,沉入冲刷线不小于1.0~1.5m.2.3.4试成桩:目的是核对地质资料,检验所选设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。试成孔过程中,应根据持力层情况,决定选用钻头型式,选择合适的清孔方式。成孔结束后应检验孔径、垂直度、孔壁稳定和沉渣泥浆密度等指标是否满足设计要求,如满足,试成孔的施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。3.事中质量控制对测量定位、终孔、清孔,下放钢筋笼、浇灌砼等工序要作为重点设立质量控制点3.1成孔3.1.1从轴线控制点施测桩位,检查桩位对中,选多个角度检查磨盘的平整度;同时检查机架枕木基础是否稳定,在钻孔过程中随时复查垂直度及磨盘平整度,对偏差要及时调整。3.1.2按照试成孔的工艺参数组织钻进施工,根据钻进过程中各土层的情况,安排对泥浆比重进行检测。3.1.3合理确定是否入岩,应根据勘探报告所揭示的持力层等高线与孔深比较,加强巡查、记录,结合钻具自重大小、吊挂松紧程度等,观察在界面钻进过程以及进入持力层钻机的反应情况,并加强取样,对照试成桩时确定的岩样为准,最终判定入岩或终孔,确保桩基进入持力层的深度。3.2清孔3.2.1终孔后,应将钻头提离孔底80~100mm空转,在保证护壁的前提下达到初步稀析泥浆,输入比重1.05~1.08的新泥浆,循环40~60min,具体时间应根据桩径和孔深掌握,尽可能将孔底岩屑、泥块打碎并随泥浆浮出孔外。3.2.2下笼后安装导管进行二次清孔。泥浆*能指标在浇注砼前,孔底500mm以内的相对密度
浅谈桥梁钻孔灌注桩的施工技术7
随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应*强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域.但灌注桩属于隐蔽工程,大部分是在水下进行的,影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难,因此对其施工过程每一环节都必须严格要求,稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷本文就如何在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理等问题进行探讨,期望通过与同行们相互交流,达到提高施工水平的目的.
韩飞(青岛市市政公用工程质量监督站,山东,青岛,266000)
钻孔灌注桩施工质量控制分析8
钻孔灌注桩施工完成后,不能进行开挖验收,只能通过仪器进行检测,质量控制难度大,因此,施工技术措施必须严格落实,在施工前要认真熟悉设计图纸,核查地质,制订详细的施工方案,精心组织施工。那么,下面是由yjbys小编为大家带来钻孔灌注桩施工质量控制分析,欢迎大家阅读浏览。
一、钻孔灌注桩的成孔质量控制
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要环节,在成孔的过程中可能会发生塌孔、缩径和桩孔偏斜等现象,这将直接影响灌注桩的质量。因此,在成孔的施工质量控制应注意以下几点:
(一)合理采用成孔机具
钻孔混凝土灌注桩的成孔机具很多,有旋挖钻、回旋钻、冲击钻等,还有人工成孔。合理的选用成孔机具,不仅可以保证成孔的质量,还会给施工单位带来效益。什么样的地质都有适宜它的成孔机具,所以在选择成孔机具时应充分考虑地质情况,根据地质情况选择机具。
(二)严格控制成孔垂直精度
成孔后,孔的垂直度是灌注桩顺利进行下道工序的重要条件,直接影响桩基钢筋笼和导管的沉放工作,严重时会导致无法进行混凝土灌注。为了保证成孔垂直精度,钻机安装就位时底座和顶端要平衡,钻机底座地基要坚实平整,钻孔支架平台牢固稳定,满足机械承重及工作震动要求,钻机架设必须稳固不产生位移或沉陷。
(三)控制桩位、桩顶标高和成孔深度
用“导线点控制法”控制桩位的中心位置,桩位放样工作完成后进行基坑开挖、护筒埋设工作,在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒埋置后,护筒中心线与桩中心线重合平面位置偏差不得大于5厘米。埋设护筒时护筒顶端高出地面0.2~0.3米,并认真检查回填土是否密实,保证护筒埋设牢固,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地面的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,所以在钻孔过程中和终孔后下钢筋笼前必须经常复测护筒顶标高、中心线和桩长,以确保桩位准确、桩长和钢筋的就位。护筒在灌注完混凝土后拔除。
二、钢筋笼制作和吊放质量要点控制
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。钢筋笼在混凝土灌注前整体放入孔内。桩的钢筋骨架根据其设计长度制作,采用一节、两节或多节制作,连接为单面焊,钢筋笼连接时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。钢筋笼应具有强劲的内支撑或辅助支撑,在吊装和就位过程中防止扭曲变型。根据保护层厚度制作圆柱状混凝土预制块,用辅助钢筋串起焊接在钢筋笼纵向主筋上或串在钢筋笼的螺旋筋上,沿桩长方向等距离(不超过2米)布置,在钢筋笼的周围作为控制混凝土保护层厚度的部件。钢筋骨架竖直吊装入孔,防止冲击护筒或*孔壁造成坍孔,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,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼底面高程误差不得超过±50毫米。
三、泥浆制备和清孔质量要点控制
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。当钻孔达到设计深度后成孔质量符合图纸要求后,立即进行孔内及孔底的清理工作。清孔时孔内水位保持在地下水位或孔外水位以上1.5~2.0米,以防止钻孔的任何塌陷。清孔时将附于护筒壁的泥浆清洗干净,将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。清孔工作的质量对桩的承载力影响甚大,必须特别注意。当冲孔完成后在较短时间内不能灌注混凝土时暂不要清孔、掏浆,以免减少泥浆对孔壁的压力造成坍孔。
当清孔完成后,立即进行灌注混凝土的准备工作,在灌注混凝土前孔底回淤量及泥浆比重超出规范要求时重新进行清孔。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。清孔后钻孔的质量要求如下:钻孔清孔完成后,孔底沉淀物的厚度按照规定值进行检查,沉淀厚度符合要求:沉淀<200毫米。
清孔完成后钻孔的质量符合以下要求时,方可进行桩基混凝土的浇筑工作:①平面位置任何方向均小于5厘米偏差;②钻孔直径不小于设计桩径;③垂直桩的倾斜率不大于1%;④回淤量符合图纸规定;⑤桩长不小于设计桩长。
当超出以上质量标准要求时,调整钻具进行挽救或返工处理。
四、灌注桩施工质量控制
(一)为确保灌注桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石试验报告),发现实样与质保书不符时,应取样进行复查,对于不合格的材料(如水泥、砂、石、水质),严禁用于混凝土灌注桩。
(二)钻孔灌注桩混凝土的施工主要是采用导管灌注,现场的配合比应随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比,并确定材料计量的准确*,在混凝土灌注时应加强对混凝土坍落度的控制,混凝土坍落采用18~21厘米,并及时制作试件。
(三)各项准备工作完毕后开始灌注水下混凝土,首批混凝土数量满足导管的初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要。灌注混凝土开始后连接不断地进行,混凝土的拌合物徐徐灌入导管,防止在导管内造成高压气囊。在灌注过程中经常探测混凝土顶层的高度并做好记录,及时提升和拆除导管,导管的埋置深度控制在2.0~6.0米。提升导管时匀速缓慢提升,用力不要过猛,导管始终在孔的*位置,使导管不卡管、不挂钢筋笼、不漏水。避免用力过猛将导管拔出混凝土面,杜绝断桩事故发生。
钻孔灌注桩属隐蔽工程项目,质量检查比较难,笔者通过几年来几十个钻孔灌注桩工程的施工,得出这样一个结论:要保证钻孔灌注桩的施工质量,其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心和事业心,要有以防为主的态度,对桩基的每一个施工环节都要重视,并精心施工,只有这样,桩基的质量控制才能得到保证。
钻孔灌注桩常见工程事故及预防措施9
关键词钻孔灌注桩;工程事故;预防措施
钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土、对周围环境及邻近建筑物影响小、能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力、适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点,在桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛应用,已成为一种重要的桩型。随着社会的需要,钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大,单桩承载力也越来越高,同时也使单柱的设计成为可能。对于长桩、大桩,其施工难度大,易发生质量事故。而单柱设计对桩的质量要求高,发生质量事故后,加固处理难度大,且费用较高。因此,有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析,找出质量事故发生的原因,研究相应对策,尽可能防止质量事故发生。
1地质勘探资料和设计文件存在的问题
地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅、土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范、桩周摩阻力和桩端阻力不准等问题。设计文件主要存在对地质勘探资料没有认真消化、桩型选择不当、峻工地面标高不清等问题。因此,在桩基础开始施工前,应针对这些问题对地质勘探资料和设计文件进行认真审查。另外,对桩基础持力层厚度变化较大的场地,应适当加密地质勘探孔,必要时进行补充勘探,防止桩端落在较薄的持力层上而发生桩端冲切破坏。场地有较厚的回填层和软土层时,设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。
2孔口与钻孔存在的问题
2.1孔口高程的误差
孔口高程的误差主要有两方面,一是由于地质勘探完成后场地再次回填,孔口高程时由于疏忽而引起的误差。二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化而造成的误差。其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测1次桩位孔口高程[1]。
2.2钻孔深度的误差
有些工程在场地回填平整前就勘探地面高程较低,当工程地质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。另外,孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。钻孔的终孔标准应以桩端进入持力层的深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。
2.3孔径误差
孔径误差主要是由于工人疏忽用错其他规格的钻头,或因钻头陈旧,磨损后直径偏小所致。一般对于桩径800~1200mm的桩,钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的。每根桩开孔时,合同双方的技术人员应验证钻头规格,以减小孔径误差。
2.4钻孔垂直度不符合规范要求
造成钻孔垂直度不符合规范要求的原因:一是场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程中发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜。二是钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜;三是钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成钻头偏离方向;四是钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成钻头偏离方向。
控制钻孔垂直度的主要技术措施为:一是压实、平整施工场地;二是安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差应立即调整;三是定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换;四是在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进时,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后再低速低钻压钻进;五是在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶整器[2]。
2.5钻孔塌孔与缩径
钻(冲)孔灌注桩的塌孔与缩径从表面上看是2个相反面,实际上产生的原因却基本相同。主要是地层复杂、钻进进尺过快、护壁泥浆*能差、成孔后放置时间过长没有灌注砼等原因所造成。其对策为钻(冲)孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应控制在2m/h以内,泥浆*能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、粘度为20~30s、含砂率≤6%,若孔内造浆不能满足以上要求时,可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法,改善泥浆的*能,通过对泥浆的除砂处理,可控制泥浆的密度和含砂率。没有特殊原因,钢筋笼安装后应立即灌注砼。
3桩端持力层判别错误
持力层判别是钻孔桩成败的关键,现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层,判断比较容易,可根据地质资料的深度,结合现场取样进行综合判定。对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可采用以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。
4孔底沉渣过厚或开灌前孔内泥浆含砂量过大
孔底沉渣过厚的原因除清孔泥浆质量差、清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当等。要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,应采用丈量钻杆长度的方法测定,取孔内钻杆长度+钻头长度,钻头长度取至钻尖的2/3处。在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔,有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时,前阶段应采用高粘度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度,及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析。若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低,捞不到粗砂粒,或后期把孔内泥浆密度降低后,孔底沉渣厚度增大较多,则说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度偏小,砂粒悬浮在孔内泥浆里,没有真正达到清孔的目的,施工时应特别注意这种情况。
5水下砼灌注和桩身砼质量问题
砼配制质量关系到砼灌注过程是否顺利和桩身砼质量两大方面,要配制出高质量的砼,首先要设计好配合比和做好现场试配工作,采用高标号水泥时,应注意砼的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系,必要时添加砼缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比(特别是水灰比)和搅拌时间。掌握好砼的和易*及砼的坍落度,防止砼在灌注过程发生离析和堵管。
5.1初灌时埋管深度达不到规范值
我国JGJ9494规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为300~500mm,初灌时导管埋深应≥800mm。在计算砼的初灌量时,个别施工单位只计算了1.3m桩长所需的砼量,漏算导管内积存的砼量,使初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。同时,施工单位准备的导管长度规格太少,安装导管时配管困难,有时导管至孔底的距离偏大,而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班,形成初灌量不足,导致埋管深度达不到规范值。初灌砼量V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度、孔内泥浆密度进行计算,且V≥V0+V1。V0为1.3m桩长的砼量,V0=1.2×1.3πD2/4(单位:m3);1.2为桩的理论充盈系数;D为设计桩径(m)。V1为初灌时导管内积存的砼量,V1=(hπd2/4)(ρ+0.55πd)/2.4(单位:m3);h为导管安装长度(m);d为导管直径(m);ρ为孔内泥浆密度(t/m3);0.55为导管内壁的摩阻力系数;2.4为砼的密度(t/m3)。