鑽孔灌注樁常見施工質量問題及防治措施

2021-08-15 14:26:09 字數 4699 閱讀 4494

小專題姓名:王曉龍

學號:0881046

班級:土木81

一般鑽孔灌注樁的施工工藝流程: 測定樁位→埋設護筒→樁機就位→鑽孔(設泥漿池製備泥漿、泥漿迴圈清渣)→清孔→灌築水下混凝土→安放鋼筋骨架。

鑽孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁後也不能進行開挖驗收。施工中任何乙個環節出現問題,都將直接影響到整個工程的質量和進度,甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此,要求基礎施工隊伍在施工技術措施上要落實,並加強施工質量管理,密切注意抓好施工過程中每乙個環節的質量,力爭將隱患消除在成樁之前。

因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規範,核查地質和有關灌注樁方面的資料,對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析後制訂出施工質量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄,以便有效地對樁基施工質量加以控制。

鑽孔灌注樁施工環節多,制約工程質量的因素也多,不同的工程,影響樁基質量的因素也不盡相同。有些比較直觀,易於控制,如鋼筋籠的加工製作與安裝、混凝土的製備、樁位偏差、泥漿效能等;而有些是隱蔽的,難以完全檢測,因而控制起來比較困難,如樁孔垂直度、沉渣厚度、泥皮厚度、樁頂浮漿及樁頂混凝土強度等。 如何減少這些因素對樁質量的影響,這篇文章著重對施工過程中難以控制的幾個工序中的技術問題作以下分析,提出防止措施。

一、鑽孔垂直度

樁的垂直度對樁承載力指標影響較大,樁斜會造成樁受力狀態改變,尤其是一些單柱的樁基,會留下一定的工程質量隱患。影響樁孔垂直度的因素主要有鑽機的平穩程度、鑽桿的剛度、鑽桿連線的垂直度及地層情況等多種因素。

目前樁孔垂直度的檢測絕大多數僅限於測上部鑽桿的垂直度來推測樁孔垂直,或者就不測,僅有少部分工程中使用了測孔儀器對樁孔進行全斷面檢測,規範要求樁孔的垂直度不大於1%,然而從測孔儀反映的資料可知,對於乙個樁孔,其垂直度上下是不一致的,多數情況存在上部直,下部偏,而且偏心的軌跡也不一致,可能越鑽越偏,成孔時一旦發現孔斜,再進行糾偏難度很大,費時費料,這就要求我們對樁孔的垂直度問題引起足夠的重視。

測孔資料反映鑽機的成孔垂直度較差,其主要原因是鑽機自重輕,易移位,鑽桿剛度相對較小,並且有些鑽桿連線後都不同軸。 正反迴圈迴轉工程鑽機相對來講垂直度有一定保證,這主要原因是因為其自重大,底盤大,鑽桿剛度大,鑽機只要調平、調直後不易改變垂直度,但鑽桿的連線形式不同,垂直度也有差異,當採用內六方卡箍式連線時,由於其存在一定的間隙,當孔深時,垂直度易超標,而法蘭連線由於結合緊密,垂直度相對較好,鑽機由於鑽桿剛度大,且同軸,其施工的樁孔垂直度一般較好。 由於對垂直度的簡易測量不能完全反映樁孔的垂直度,檢測孔斜的儀器費用又較高,每個工程、每個樁孔不可能全都用測斜儀來檢測,所以防止孔斜的措施主要是通過加強施工現場的管理來保證,開鑽前一定要支穩、調平鑽機,並保證立軸的垂直度,鑽進過程中要隨時觀察、判斷,不斷校核鑽桿垂直度,發生偏斜及時調整。

二、確保樁位、樁頂標高和成孔深度

在護筒定位後及時複核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大於50mm,並認真檢查回填土是否密實,以防鑽孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為準確地控制鑽孔深度,在樁架就位後及時複核底梁的水平和樁具的總長度並作好記錄,以便在成孔後根據鑽桿在鑽機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

雖然鑽桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鑽具時碰撞了孔壁,就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鑽具後用測繩複核成孔深度,如測繩的測深比鑽桿的鑽探小,就要重新下鑽桿復鑽並清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水後縮水的問題,因其最大收縮率達1.

2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕後重新標定,並在使用中經常複核。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現象,除了在複核鑽具長度時注意檢查鑽桿是否彎曲外,還根據不同土層情況對比地質資料,隨時調整鑽進速度,並描繪出鑽進成孔時間曲線。當鑽進粉砂層進尺明顯下降,在軟粘土鑽進最快0.2m/min左右,在細粉砂層鑽進都是0.

015m/min左右,兩者進尺速度相差很大。鑽頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過程中要經常複核鑽頭直徑,如發現其磨損超過10mm就要及時調換鑽頭。

三、鋼筋籠製作質量和吊放

鋼筋籠製作前首先要檢查鋼材的質保資料,檢查合格後再按設計和施工規範要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和製作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上,這是由於鋼筋吊籠放後是暫時固定在鑽架底梁上的,因此,吊環長度是根據底梁標高的變化而改變,所以應根據底梁標高逐根複核吊環長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連線焊縫質量,對質量不符合規範要求的焊縫、焊口則要進行補焊。

同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放並尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出後重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鑽糾偏,並在重新驗收成孔質量後再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。

四、泥皮厚度

泥皮係指由於施工成孔、成孔工藝等因素, 在樁身混凝土與樁周土之間形成的一層粘性泥土。在成孔過程中由於鑽頭的切削、擠壓以及泥漿中自由水在動水位壓力作用下向孔壁滲透,使泥漿中的粘粒不斷粘附在孔壁表面。而形成一層柔韌的粘土膜,它可以抵抗沖洗介質對孔壁的沖刷,而且迴圈的時間越長,泥皮厚度也會增加,起到穩定孔壁的作用,但成樁後泥皮會影響樁周土摩阻力的發揮,無泥漿迴圈的樁,樁周泥皮較薄,泥漿迴圈的樁,樁周泥皮較厚,從一些試樁資料中反映,泥皮厚度的不同可影響樁基承載力達10%,無泥漿迴圈的成孔工藝承載力相對較。

在成孔過程中由於排渣、鑽進、樁周形成泥皮不可避免,要減少泥皮厚度,主要可通過選擇適當的鑽機和成孔方法來縮短成孔時間,成孔後及時灌注來減小孔壁泥皮的形成時間,尤其是泥漿迴圈成孔工藝,更要加強管理,選擇造漿率高的優質粘土或膨潤土造優質泥漿。並且設定有效的泥漿迴圈系統,及時清渣、測量、調節泥漿效能。

五、 灌注水下混凝土前泥漿的製備和第二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能衝擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處於懸浮狀態,再利用泥漿膠體的粘結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的迴圈流動被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清乾淨,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鑽孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的製備和清孔是確保鑽孔樁工程質量的關鍵環節。

因此,對於施工規範中泥漿的控制指標:粘度測定17~20min;含砂率不大於6%;膠體率不小於90%等在鑽孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門採取泥漿製備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌製泥漿必須根據施工機械、工藝及穿越土層進行.配合比設計。

灌注樁成孔至設計標高,應充分利用鑽桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續小於1.10~1.20,測得孔底沉渣厚度小於50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。

沉放導管時檢查導管的連線是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由於孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處於懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土衝擊反起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。

當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規範要求後,應立即進行水下混凝土的灌注工作。

六、水下混凝土施工

鑽孔灌注樁水下混凝土施工易出現的問題有:1)、導管接送嚴重漏水,造成斷樁。發生這種故障的後果非常嚴重,進水,使混凝土形成鬆散層次或囊體,出現浮漿夾層造成斷樁,嚴重影響混凝土質量,導致廢樁重做。

2)、導管輕微漏水、導管埋入混凝土太深,混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素,可能造成導管的堵塞,導致澆注中斷,若重新灌注澆注時,則混凝土內存在浮漿夾層,造成斷樁。3)、護筒外壁冒水,引起地基下沉,護筒傾斜和位移,使樁孔偏斜,無法施工。4)、孔壁坍塌。

施工中發生孔壁坍塌,往往都有前兆。有時是排出的泥漿中不斷出現氣泡,有時護筒內的水位突然下隆,這都是塌孔的跡象。

如果上述問題出現,勢必增加工程投資,又拖延工期,工程質量也很難達到預期的目標。

我們採取了如下施工方法和措施控制施工質量:

1)、為防止導管接頭與導管漏水,施工中我們通過嚴格的事前、事中、事後控制,保證導管製作及具備以下條件: (1)足夠的抗拉強度,能承受其自重和盛滿混凝土的重量。(2)各節的安裝接頭所用的膠熱及法蘭的對接位置,預先試拼並作好標記,按插導管時須按試拼時的狀態對號攔裝,所有的法蘭盤接頭均須墊入5~7公釐厚的橡膠墊圈,安放時須對正放平,擰緊螺栓,嚴防漏水。

(3)內徑應一致,其誤差應小於±2公釐,內壁須光滑無阻,組拼後須用球塞、檢查錘作通過試驗。(4)最下端一節導管長度要長一些,一般為4公尺,其底端不得帶法蘭盤,以便在混凝土內。每節導管的長度要整齊統一,便於丈量長度,並作出標記和記錄。

(5)導管使用前做好水密性試驗。導管不要埋入混凝土過深,嚴格控制混凝土配合比、和易性等技術指標。

2)、為預防孔壁坍塌,我們採用了維持護筒水位簡外水位高出1.3~1.4公尺,操作中避免碰撞孔壁,並隨時注意控制泥漿的和比重。

3)、為保證施工質量,水下混凝土的配合比選用要比設計強度高20%左右,坍塌度宜採用18~22厘公尺。

4)、混凝土自拌合機出料至灌注時不宜超過30分鐘,施工中間每間斷30分鐘後,要上下串一上導管,防止混凝土失去流動性,提公升導管困難,增加發生事故的可能性。在施工過程中,中途中斷澆注時間不宜走過30分鐘,整個樁的澆注霎時間不宜過長,盡量在8小時內完畢。

5)、注意灌注所需混凝土數量,一般較成孔樁徑計算的大,約為設計樁徑體積的1.2倍左右。為控制混凝土超灌量,要掌握好各導管的鑽孔速度,在正常鑽孔作業時,中途不要隨便停鑽,以避免擴孔導致混凝土超灌量。

澆注混凝土要高出樁頂設計標高0.5~1.0公尺,以便清除浮漿和消除測量誤差。

務必注意,不要因誤測而造成短樁。導管埋入混凝土的嘗試取決於澆注速度和混凝土的性質,任何時候不得小於1公尺,一般控制在2~4公尺內。

鑽孔灌注樁常見施工質量問題及防治措施分析

摘要 鑽孔灌注樁屬於一項具有繁雜施工工藝和工序,精湛技術要求的隱蔽工程,施工過程受到很多因素影響。鑽孔灌注施工質量關係到工程的安全和人們生命財產安全,本文列舉了鑽孔灌注樁常見施工質量問題,並一一提出了防治措施,以供參考。關鍵詞 鑽孔灌注 質量問題 防治措施 1 在鑽孔過程中,樁孔偏移或傾斜度過大,超...

鑽孔灌注樁施工質量問題及防治措施

防治措施 成孔後,鑽頭提高孔底10 20cm,保持慢速空轉,維持迴圈清孔時間不少於30分鐘。採用效能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時,使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。可採用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度,減少空孔時間,從而減少沉渣。下完鋼筋籠後,...

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鑽孔灌注樁系地下隱蔽工程,影響其質量的因素較多,而且控制難度較大,若忽視就可能產生質量問題和事故,造成經濟損失和工期延誤。根據從事灌注樁工程施工的經驗和體會,針對水下砼灌注中的堵管 鋼筋籠上浮 樁身縮徑 斷樁等質量問題,了有關預防和處理的控制措施,供施工過程中參考。1 導管堵塞 在灌注砼開始或過程中...