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【摘要】本文首先阐述了钻孔灌注桩的概念,接着对沉管夯扩灌注桩施工过程中常出现的问题进行了分析,最后对沉管夯扩灌注桩的施工要点和施工质量控制及检测措施进行了探讨。
【关键词】钻孔灌注桩,建筑施工,应用
中图分类号:TU7文献标识码: A
一、前言
近年来,我国沉管夯扩灌注桩的施工技术虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对沉管夯扩灌注桩的施工质量控制及检测,对确保居民的切身利益有着重要意义。
二、钻孔灌注桩的概念
灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔,然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩,沉管灌注桩、人工挖孔和挖孔扩底灌注桩等。钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故,进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量,确保基础工程安全的重要措施。
三、钻孔灌注桩施工过程中常出现的问题
1、桩身断裂问题
在施工过程中,由于夯扩桩施工设备一般较重,在临近桩施工时机械行走、运转所产生的挤压、振动,可能对临近桩产生水平剪力,以至造成桩身断裂;同时,由于沉管桩属于挤土桩,土体受挤压后产生侧向位移,同时还会伴随产生地面隆起现象,这时会对相邻桩产生水平侧向和向上努力,很容易处于初凝状态的桩体挤断裂;再者,由于施工时灌注混凝土的配合比不当、和易性差,拔管速度过快,混凝土在管内的流动性不好,也极易产生断桩。
2、桩身缩颈问题
拔管速度过快,由于桩体的形成过程是在拔管的过程中混凝土在振动条件下流出管外,与周围土体接触形成桩体,如果拔管速度过快,管内混凝土不能及时充分流出管外;而由于周围可能处于软塑状态的土体在临近桩施工振动作用下侧向应力恢复较快,对流塑状态的混凝土产生挤压,至使桩体断面变小;又因越是靠近地面桩管的摩擦阻力越小,拔管速度容易变快,此时管内混凝土的压力又很小,混凝土越不易流出管外;此外,混凝土材料粒径过大,混凝土的配合不当,浇注时产生"抱管"现象,也会形成夯扩桩缩颈现象。实践证明,夯扩桩缩径现象多发生在地表下2m左右水位变化或地层软硬交界处。
3、桩身混凝土离析、夹泥、强度偏低问题
地下水位过高,土体含水量大,施工沉管过程中形成超静水压力乃至形成地下承压水流,造成对临近刚施工过夯扩桩体的冲刷,甚至可能出现喷水冒浆现象,最终水泥被泥浆置换;桩端密封不严密,或沉管后桩管在土体中停留时间过长,至使管内进水、进泥,然后灌入混凝土后造成桩端混凝土离析、夹泥现象;混凝土材料的选取不当、配合比不当,造成桩体产生离析、桩体强度偏低现象。
4、桩顶或桩端达不到设计标高、扩大头不足问题
对桩体的灌料量估算不足,投入混凝土量偏少;对场地的岩土工程条件了解不明确,尤其是桩端持力层的起伏标高不明,局部桩端贯入持力层深度较大,超过了机械施工能力;桩体扩大头夯扩量过大,一方面造成临近桩难以下沉到设计标高,另一方面造成整个场地持力层越挤越密,最终有沉不下的现象;夯扩头材料的投放量不足、夯扩头材料的坍落度过大、持力层的密实度较大、选用机械设备的参数偏低等因素都会造成夯扩头不足。
5、桩顶位移量大、桩中钢筋笼偏移、桩顶预留钢筋长度不足
桩管在入土下沉时,导向架与地面不垂直,下沉到一定深度后往往再用行走桩架方式难以校正桩位;桩管下沉时在地表如若遇到虚填土坑、大块硬障碍物,桩尖都会偏向较软的方向,以至造成桩位的偏移。桩顶钢筋长度不足原因分析是拔管过程中,吊放钢筋笼装置出现松动,产生向下滑移现象,或者因刚浇注的混凝土坍落度大、桩体混凝土处于流塑状态,钢筋的比重比混凝土的比重大,在施工振动作用下,钢筋沉入混凝土。
四、沉钻孔灌注桩的施工要点
1、技术要点
(一)、如有地下水或渗水,沉管过程、外管封底可采用干硬性混凝土,经夯实形成阻水、阻泥管塞,其高度一般为100mm。
(二)、桩身混凝土分段浇筑;拔管时,内夯管和桩锤施压于外管中的混凝土顶面,边压边拔。
(三)、工程施工前进行试成桩、详细记录混凝土的分次灌入量、外管上拔高度、内管夯击次数、双管同步沉入深度,并檢查外管的封底情况,有无进水、涌泥等,经核实后作为施工控制的依据。
(四)、桩端扩大头进入持力层的深度不小于3m。
2、安全技术措施
(一)、打桩前,对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查,对有影响的工程,采取有效的加固措施或隔振措施,以确保施工安全。
(二)、机具进场要注意陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等,以免造成事故。
(三)、打桩机走道须平整、坚实,必要时宜铺设道渣,经压路机碾压密实。场地四周挖排水沟以利排水,保证移动桩机时的安全。
(四)、在施工前先全面检查机械,发现有问题时及时解决,检查后要进行试运转,严禁带病作业。机械操作须遵守安全技术操作要求,由专人操作,并加强机械的维护保养,保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。
(五)、吊装就位时,起吊要慢,拉住溜绳,防止桩头冲击桩架,撞坏桩身;加强检查,发现不安全情况,及时处理。
3、熟悉地质报告及施工方案,进行事前预控
(一)、审核桩基施工工艺选择的正确性。根据地形情况及工期要求,施工单位采用锤击沉桩机械设备。
(二)、严格记录打桩前试桩参数。打桩的准备工作完成后,监理会同业主代表、建筑师、设计院负责人共同现场试桩,详细记录试桩的技术参数。
4、施工阶段严把质量关,实现事中控制
(一)、施工场地的处理。桩机行走范围内要求地面有一定的承载力,保证桩机平稳移动。鉴于本工程场区内为原预留的草坪地,虽平坦但比较软。为防止桩机下陷而造成桩身倾斜破坏,在沉桩前首先对场地进行处理。
(二)、定位放样的复核。施工单位把桩位线放好后,自检合格,填写好施工测量报验单报监理,监理收到该报验单,在规定的时间内会同施工单位技术负责人进行现场复核,主要复核轴线控制的基准线、控制点,而且要把该控制点引测到不受桩挤土扰动的地方保护好,打桩过程中监理要不定期进行复核、校正。
(三)、进场材料、钢筋笼制作与吊装的质量控制。
(四)、搞好旁站监理,控制成品质量。在二次夯扩桩的施工过程中,安排监理员全过程旁站,切实控制好混凝土的灌注方法及工艺,确保成桩质量。
5、严格成桩检测工作,实现事后控制
(一)、静载试验。
(二)、小应变动测。
(三)、土方开挖后,成桩的外型几何尺寸都良好,同时要求施工单位在破桩头时,保证破桩时桩头质量的完整性。
六、结束语
随着钻孔灌注桩的施工技术的不断完善,在市场竞争日趋激烈和时代不断发展的背景下,钻孔灌注桩的施工质量控制及检测将会发挥着越来越重要的作用。
参考文献
[1]武海军.夯扩沉管灌注桩在建筑桩基工程中的应用[J].城市建设理论研究,2011(12).
[2]赵明华等.土力学与基础工程.武汉:武汉工业大学出版社,2000.7
[3]袁聚云,李镜培,楼晓明等.基础工程设计原理.上海:同济大学出版社,2001.1
【关键词】钻孔灌注桩,建筑施工,应用
中图分类号:TU7文献标识码: A
一、前言
近年来,我国沉管夯扩灌注桩的施工技术虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对沉管夯扩灌注桩的施工质量控制及检测,对确保居民的切身利益有着重要意义。
二、钻孔灌注桩的概念
灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔,然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩,沉管灌注桩、人工挖孔和挖孔扩底灌注桩等。钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故,进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量,确保基础工程安全的重要措施。
三、钻孔灌注桩施工过程中常出现的问题
1、桩身断裂问题
在施工过程中,由于夯扩桩施工设备一般较重,在临近桩施工时机械行走、运转所产生的挤压、振动,可能对临近桩产生水平剪力,以至造成桩身断裂;同时,由于沉管桩属于挤土桩,土体受挤压后产生侧向位移,同时还会伴随产生地面隆起现象,这时会对相邻桩产生水平侧向和向上努力,很容易处于初凝状态的桩体挤断裂;再者,由于施工时灌注混凝土的配合比不当、和易性差,拔管速度过快,混凝土在管内的流动性不好,也极易产生断桩。
2、桩身缩颈问题
拔管速度过快,由于桩体的形成过程是在拔管的过程中混凝土在振动条件下流出管外,与周围土体接触形成桩体,如果拔管速度过快,管内混凝土不能及时充分流出管外;而由于周围可能处于软塑状态的土体在临近桩施工振动作用下侧向应力恢复较快,对流塑状态的混凝土产生挤压,至使桩体断面变小;又因越是靠近地面桩管的摩擦阻力越小,拔管速度容易变快,此时管内混凝土的压力又很小,混凝土越不易流出管外;此外,混凝土材料粒径过大,混凝土的配合不当,浇注时产生"抱管"现象,也会形成夯扩桩缩颈现象。实践证明,夯扩桩缩径现象多发生在地表下2m左右水位变化或地层软硬交界处。
3、桩身混凝土离析、夹泥、强度偏低问题
地下水位过高,土体含水量大,施工沉管过程中形成超静水压力乃至形成地下承压水流,造成对临近刚施工过夯扩桩体的冲刷,甚至可能出现喷水冒浆现象,最终水泥被泥浆置换;桩端密封不严密,或沉管后桩管在土体中停留时间过长,至使管内进水、进泥,然后灌入混凝土后造成桩端混凝土离析、夹泥现象;混凝土材料的选取不当、配合比不当,造成桩体产生离析、桩体强度偏低现象。
4、桩顶或桩端达不到设计标高、扩大头不足问题
对桩体的灌料量估算不足,投入混凝土量偏少;对场地的岩土工程条件了解不明确,尤其是桩端持力层的起伏标高不明,局部桩端贯入持力层深度较大,超过了机械施工能力;桩体扩大头夯扩量过大,一方面造成临近桩难以下沉到设计标高,另一方面造成整个场地持力层越挤越密,最终有沉不下的现象;夯扩头材料的投放量不足、夯扩头材料的坍落度过大、持力层的密实度较大、选用机械设备的参数偏低等因素都会造成夯扩头不足。
5、桩顶位移量大、桩中钢筋笼偏移、桩顶预留钢筋长度不足
桩管在入土下沉时,导向架与地面不垂直,下沉到一定深度后往往再用行走桩架方式难以校正桩位;桩管下沉时在地表如若遇到虚填土坑、大块硬障碍物,桩尖都会偏向较软的方向,以至造成桩位的偏移。桩顶钢筋长度不足原因分析是拔管过程中,吊放钢筋笼装置出现松动,产生向下滑移现象,或者因刚浇注的混凝土坍落度大、桩体混凝土处于流塑状态,钢筋的比重比混凝土的比重大,在施工振动作用下,钢筋沉入混凝土。
四、沉钻孔灌注桩的施工要点
1、技术要点
(一)、如有地下水或渗水,沉管过程、外管封底可采用干硬性混凝土,经夯实形成阻水、阻泥管塞,其高度一般为100mm。
(二)、桩身混凝土分段浇筑;拔管时,内夯管和桩锤施压于外管中的混凝土顶面,边压边拔。
(三)、工程施工前进行试成桩、详细记录混凝土的分次灌入量、外管上拔高度、内管夯击次数、双管同步沉入深度,并檢查外管的封底情况,有无进水、涌泥等,经核实后作为施工控制的依据。
(四)、桩端扩大头进入持力层的深度不小于3m。
2、安全技术措施
(一)、打桩前,对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查,对有影响的工程,采取有效的加固措施或隔振措施,以确保施工安全。
(二)、机具进场要注意陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等,以免造成事故。
(三)、打桩机走道须平整、坚实,必要时宜铺设道渣,经压路机碾压密实。场地四周挖排水沟以利排水,保证移动桩机时的安全。
(四)、在施工前先全面检查机械,发现有问题时及时解决,检查后要进行试运转,严禁带病作业。机械操作须遵守安全技术操作要求,由专人操作,并加强机械的维护保养,保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。
(五)、吊装就位时,起吊要慢,拉住溜绳,防止桩头冲击桩架,撞坏桩身;加强检查,发现不安全情况,及时处理。
3、熟悉地质报告及施工方案,进行事前预控
(一)、审核桩基施工工艺选择的正确性。根据地形情况及工期要求,施工单位采用锤击沉桩机械设备。
(二)、严格记录打桩前试桩参数。打桩的准备工作完成后,监理会同业主代表、建筑师、设计院负责人共同现场试桩,详细记录试桩的技术参数。
4、施工阶段严把质量关,实现事中控制
(一)、施工场地的处理。桩机行走范围内要求地面有一定的承载力,保证桩机平稳移动。鉴于本工程场区内为原预留的草坪地,虽平坦但比较软。为防止桩机下陷而造成桩身倾斜破坏,在沉桩前首先对场地进行处理。
(二)、定位放样的复核。施工单位把桩位线放好后,自检合格,填写好施工测量报验单报监理,监理收到该报验单,在规定的时间内会同施工单位技术负责人进行现场复核,主要复核轴线控制的基准线、控制点,而且要把该控制点引测到不受桩挤土扰动的地方保护好,打桩过程中监理要不定期进行复核、校正。
(三)、进场材料、钢筋笼制作与吊装的质量控制。
(四)、搞好旁站监理,控制成品质量。在二次夯扩桩的施工过程中,安排监理员全过程旁站,切实控制好混凝土的灌注方法及工艺,确保成桩质量。
5、严格成桩检测工作,实现事后控制
(一)、静载试验。
(二)、小应变动测。
(三)、土方开挖后,成桩的外型几何尺寸都良好,同时要求施工单位在破桩头时,保证破桩时桩头质量的完整性。
六、结束语
随着钻孔灌注桩的施工技术的不断完善,在市场竞争日趋激烈和时代不断发展的背景下,钻孔灌注桩的施工质量控制及检测将会发挥着越来越重要的作用。
参考文献
[1]武海军.夯扩沉管灌注桩在建筑桩基工程中的应用[J].城市建设理论研究,2011(12).
[2]赵明华等.土力学与基础工程.武汉:武汉工业大学出版社,2000.7
[3]袁聚云,李镜培,楼晓明等.基础工程设计原理.上海:同济大学出版社,2001.1