论文导读:桩基础作为建筑工程强制监督内容之一,是建筑工程质量监督的重中之重,由于桩基工程的隐蔽性,给质量监督带来一定的难度。钻孔桩及人工挖孔桩由于地质情况较难掌握,处理不当易出现缩孔、塌孔、断桩等质量事故,在通过对钻孔和人工挖孔桩基础的工程施工实践中,积累了一些经验,处理了一些特殊的问题,取得了良好的效果,现总结成文,以期和同行切磋和交流。
关键词:灌注桩施工,问题,处理方法
1、人工挖孔桩:
1.1地下水
地下水是深基础施工中最常见的问题。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。
1.1.1地下水量不大时
可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。
1.1.2水量较大时
当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,能达到很好的效果。
1.1.3对不太深的挖孔桩
可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决。
1.1.4抽水时环境影响
有时施工周围环境特殊,一是抽出地下水进出时周围环境,基础设施等影响较多,不允许无限制抽水;二是周围有江沙、湖泊、沼泽等,不可能无限制达到抽水目的。论文参考网。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。论文参考网。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,达到正常开挖。
1.2流砂
人工挖孔在开挖时,如遇细砂,粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故。
1.2.1流砂情况较轻时
有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1m左右一段,缩短为0.5m,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。
1.2.2流砂情况较严重时
常用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外径为直径,可分成4-6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m,装后即支模浇注护壁混凝土,若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突出挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法,应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大,使孔位倾斜至下层护壁以外,打入浆管,压力浇注水泥浆,使下部土壤硬些,提高周围及底部土壤的不透水性,以解决流砂现象。
1.3淤泥质土层
在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用木方、木板模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度,并及时浇注混凝土护壁,这次支挡的木方可板要沿周边打入底部不少于0.2m深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置互相反向交叉,能达到很好的支挡效果。
2、钻孔灌注桩:
2.1缩径(孔径小于设计孔径)
因塑性土膨胀容易造成缩孔。
成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
2.2桩底沉渣量过大
如成孔后检查不够认真,清孔不干净易造成沉渣量过大。
2.2.1认真检查,采用正确的测绳与测锤;
2.2.2一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m, 在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。
2.3钢筋笼上浮
2.3.1造成钢筋笼上浮的原因:
当混凝土灌注至钢筋笼下,若此时提升导管,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮;
由于砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层砼因浇注时间较长,已近初凝,砼与钢筋笼有一定握裹力,如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上移。
2.3.2防治措施:
2.3.2.1灌注砼过程中,应随时掌握砼浇注标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上;
2.3.2.2当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消除。
2.4断桩与夹泥层
2.4.1形成断桩与夹泥层的原因:
①泥浆过稠,增加了浇注砼的阻力,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层;
②灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因:a.当导管堵塞时,一般采用上下振击法,使混凝土强行流出,但如此时导管埋深很少,极易提漏。b.因泥浆过稠,如果估算或测砼面难,在测量导管埋深时,对砼浇注高度判断错误,而在卸管时多提,使导管提离砼面,也就产生提漏,引起断桩;
③灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故;
④导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后砼不能及时冲填,造成泥浆填入。
2.4.2防治方法:
2.4.2.1认真做好清孔,防止孔壁坍塌;
2.4.2.2尽可能提高混凝土浇注速度:a.开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。B.快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞;
2.4.2.3提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程;
2.4.2.4灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。论文参考网。
总之,施工过程中对桩质量的控制,主要是掌握现场施工实际情况与工艺情况、准确的现场施工记录,并了解施工单位素质,掌握桩缺陷的防治措施。这样才能对砼桩质量进行控制,达到质量监督的目的。
参考文献:
公路桥隧施工及验收标准规范汇编 人民交通出版社(2004)
桩基工程手册 北京:中国建筑工业出版社(1995)
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