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[摘要] 灌注桩基础,具有一些显著的优点,如适应性强、操作简单、设备投入小、施工速度快、振动小等等,因此常常应用于高层建筑以及软土地基建筑中。但是由于施工过程大部分在地面以下展开,可视性较差,因而钻孔灌注桩的质量可能受到多重因素的影响与制约,很容易出现安全隐患。正确分析并解决施工过程中可能出现的问题,并力求实现施工过程的可控性,是保证钻孔灌注桩成桩质量的重要途径,也是基础工程安全的重要保障。
[关键词] 钻孔 灌注
1.钻孔施工过程中常见问题及相应的控制措施
1.1 孔壁坍塌现象
孔壁坍塌现象是比较常见的一种施工问题,造成此后果的原因:
(1)土质疏松, 护壁泥浆密度和浓度太低等原因。在松散砂土中施工过程中要选用较大密度和黏度的泥浆。
(2)护筒位置和深度恰当或者孔内部水面高度小,静水压降低造成孔壁受外界压力过大而坍塌。为了避免这一后果,一般要保证护筒内泥浆水位高于地下水位,并且要把护筒的底部深入粘土中约0.5m以上。
(3)钻孔速度过快,在孔壁上来不及形成充足的泥膜。因此要合理控制钻孔的速度,保证钻孔的质量。
(4)孔壁在运输和安放过程中受到撞击。因此在搬运和吊装钢筋笼时,要防止挤压等带来的形变; 安放时一定要对准孔位,以防碰撞孔壁。对于空口坍塌严重的现象,应全部回填,等待回填物沉积密实后再进行钻孔。
1.2 桩位偏差和倾斜现象
(1)在施工过程中,很容易造成桩位偏差现象。究其原因主要有: (a) 桩位地面点测放偏差; (b) 施工机械位置不精确; (c) 垂直直度偏差过大等。因此,在拟建建筑物周围,务必要布置牢固的测量基点及方位点。在测试过程中,要保证方位角的误差在允许误差范围的最小值内。当桩位测放完毕后,应进行复测和检查。在施工机械就位前,尽量复查每根桩的位置,确保准确无误。施工中要控制好垂直度,它也直接影响着桩位偏差。
(2)桩位倾斜也是一种常见的问题。造成原因主要有:(a)施工机械就位安装不平稳;(b)倾斜硬质基岩的影响。因此施工机械安装就位时,应确保施工机械平稳,保证吊杆钩,转盘中心和桩位中心三点成一线,以确保桩身垂直度偏差小于1%,而且在施工过程中不时地检查钻杆的垂直度。
1.3 缩颈现象
缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题之一,主要原因有:
(1)桩周土体的膨胀和孔壁的坍塌。
为了防止桩身的缩颈,一般采用选用优质泥浆,降低失水量等措施,并随时保持孔内泥浆柱的压力与地层压力的平衡。对于易坍塌地段, 加大泥浆冲洗液的比重。
(2)操作不当等原因
由于外界条件的不断变化,灌注施工应该做相应的修改。因此,每次砼灌注结束后,应及时整理好原始记录,并根据灌入量和相应的灌注高度,综合评价桩的灌注质量,减少操作中的人为失误。
1.4 护筒腔漏水现象
护筒腔漏水的主要起因很多,主要有:
(1)护筒四周填土疏松。因此在安放护筒时,一定要保证四周的填土致密。对于四周土的类型最好选取最佳含水量的黏土并分层夯实,以保证致密度。
(2)钻孔过程中钻头破坏了护筒。在钻孔的过程中,应尽量防止钻头碰撞护筒。发现护筒漏水,应立即停钻,用黏土在四周填实并加固。必要时可重新安装护筒。
1.5 桩底沉渣量增多现象
清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节。沉渣阻碍了混凝土与岩基的结合,对灌注施工过程极大不利。主要成因有:
(1)施工中不遵守操作规定。按照规定,在施工过程中,当灌注桩车成孔后,一定要保证钻头的高度高于孔底约10-20cm,并保持其缓慢空转,维持循环清孔时间30分以上,以实现干净的清孔。 然后利用锤式抓斗缓缓抓起孔底的沉,进行二次清孔。
(2)待灌时间过长, 泥浆开始沉积,导致沉渣量增多。因此在开始灌注混凝土时候,要调整导管底部与孔底部的距离,使它们的距离时刻保持在30mm到40 mm之间。同时要准备好足量的混凝土量,以使得导管能够埋入混凝土面1.0 m以上,这样可以利用混凝土的巨大冲击力来溅除孔底部的沉渣,进一步减少孔底沉渣量。
(3)泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。因此在施工前, 一定要选取质量较好的泥浆, 并控制好泥浆的比重和黏度等参数。
(4)钢筋笼与孔壁的碰撞或摩擦导致泥土坍塌,形成沉渣。在钢筋笼安放完毕后,应检查沉渣量是否超标。 如果超标,应展开二次清孔过程。一般采用空吸泵反循环法清除沉渣量,以保证沉渣量在规定允许的范围以内。
2.混凝土灌注过程中常见的施工问题和控制措施
混凝土灌注过程是施工的核心,直接决定施工的成败。施工过程中的问题也比较多,如卡管,断桩,钢筋笼上浮等现象,这些都对施工构成了较大的威胁。采取正确的应对措施很有意义。
2.1卡管现象
卡管现象是灌注过程中常见的问题,可能会对施工进展带来很大阻力。其成因有:
(1)各种机械故障造成灌注过程的不连续性。 施工时断时续导致混凝土在导管中长时间停留,一部分开始凝结,并出现阻塞现象。 因此在灌输施工的过程中,应随时监控机械制备,确保施工过程的连续性。
(2)混凝土的质量可能造成卡管阻塞现象。要求混凝土必须有良好流动性,其颗粒大小有一定限制,其配合应在实验室中确定。粗骨料的最大粒径要小于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1 / 4,且应小于40 mm。
(3)灌输开始时,隔水栓可能会产生堵管现象。一般要求隔水栓不仅要与导管在大小上匹配,而且要有很好的隔水特性,以减少阻塞现象发生。
(4)导管漏水导致混凝土部分稀释,导致阻塞。 因此灌输施工前要仔细检查导管的连接部位以保证其居于很好的密封性,也可以通过试压等操作检验导管是否符合标准等。
(5) 混凝土整体流动性差,易性不好等造成局部离析现象。一般情况下,在混凝土中掺入一些外加剂,可以调节混凝土的易性,提高混凝土的整体流动性。
2.2 断桩现象
断桩属于严重的质量事故。对于可能诱发断桩的各种因素,施工初期就必须彻底清除其隐患,准备相应对策,提高应对突发事故的能力, 及时采取援救措施,尽量减少损失。 造成断桩的因素比较多。
(1)在导管底端混凝土很容易被冲洗液稀释,导致混凝土桩体与基岩之间形成不凝固混凝土填充。这种情况下,断桩的几率很大。因此一定要保证孔底卫生避免孔底沉渣超过规定标准,同时在冲孔完毕后要及时灌输混凝土,防止导管漏水等产生稀释混凝土的现象。在灌输混凝土之前,孔径的测量要精确,以保证灌输过程的连续性,减少人为因素。
(2)不正确的混凝土灌输方式导致的混凝土离析,从而产生断桩现象。施工前要严格控制混凝土的配合比等参数,保证混凝土具有较好流动性,
(3)混凝土灌输过程中不规范的操作导致
在施工过程中,因停电或缺料等可能造成夹渣,而混凝土被夹渣隔离开来的现象。或者导管拔起的过高等,这些都严重威胁着灌输施工,都有可能导致断桩。按照施工规定,混凝土灌输过程一定要连续性作业,应避免停电和停水。
2.3 钢筋笼上浮现象
在灌输施工中,经常会出现钢筋笼上浮的现象。这种现象严重影响桩身的质量,破坏灌输施工的连续性作业。造成钢筋笼上浮的原因主要有:
(1)灌输漏斗和隔水栓塞的位置不恰当
当灌输漏斗和隔水栓塞位置过高或者导管底端距孔底高度过大时,混凝土下行速度随即变大,其巨大的冲击力可能导致钢筋笼的上浮现象。为了避免这一事故的发生,施工前一定要确定好相关参数,施工中并及时做合理调整。
(2)导管位置不恰当
如果导管位置偏离孔的中心或发兰盘变形,当导管上提时可能会导致钢筋笼上浮。这对这一情况,应合理控制混凝土灌注速度。
(3)混凝土配合比和含砂率以及粗细骨料的选择等细节有效控制不当
如果混凝土的坍落度和粘聚性不符合要求,钢筋笼由于受混凝土的摩擦阻力而产生上浮现象。因此,放置导管時要合理控制导管的位置高度等,避免导管与钢筋笼的摩擦,从而避免导管上提时钩挂钢筋笼。
(4)灌输速度的合理控制
在灌注施工过程中,混凝土的上升可能导致钢筋笼上浮。对灌输的不同阶段合理调整期速度是减少钢筋笼上浮的一种途径。当灌注混凝土至钢筋笼底时,应适当减小灌输速度,并力求实现灌输过程的均匀性和连续性。待笼底全部进入混凝土内部后,可是适当增大灌输速度,缩短作用时间。当需要增加灌注量时,可以适当提高速度,避免过快增大。
3.结束语
钻孔灌注桩施工是常用的建筑施工的基础形式, 具有很多的优点。但是由于大部分是在地下作业, 因此施工可控性较差, 而且施工受到多种因素的干扰和制约, 严重时可能造成断桩等重大事故。针对于此, 对于施工过程中可能的发生的问题展开合理分析, 并采取恰当的解决对策是保证钻孔灌注施工过程的重要保障。
[关键词] 钻孔 灌注
1.钻孔施工过程中常见问题及相应的控制措施
1.1 孔壁坍塌现象
孔壁坍塌现象是比较常见的一种施工问题,造成此后果的原因:
(1)土质疏松, 护壁泥浆密度和浓度太低等原因。在松散砂土中施工过程中要选用较大密度和黏度的泥浆。
(2)护筒位置和深度恰当或者孔内部水面高度小,静水压降低造成孔壁受外界压力过大而坍塌。为了避免这一后果,一般要保证护筒内泥浆水位高于地下水位,并且要把护筒的底部深入粘土中约0.5m以上。
(3)钻孔速度过快,在孔壁上来不及形成充足的泥膜。因此要合理控制钻孔的速度,保证钻孔的质量。
(4)孔壁在运输和安放过程中受到撞击。因此在搬运和吊装钢筋笼时,要防止挤压等带来的形变; 安放时一定要对准孔位,以防碰撞孔壁。对于空口坍塌严重的现象,应全部回填,等待回填物沉积密实后再进行钻孔。
1.2 桩位偏差和倾斜现象
(1)在施工过程中,很容易造成桩位偏差现象。究其原因主要有: (a) 桩位地面点测放偏差; (b) 施工机械位置不精确; (c) 垂直直度偏差过大等。因此,在拟建建筑物周围,务必要布置牢固的测量基点及方位点。在测试过程中,要保证方位角的误差在允许误差范围的最小值内。当桩位测放完毕后,应进行复测和检查。在施工机械就位前,尽量复查每根桩的位置,确保准确无误。施工中要控制好垂直度,它也直接影响着桩位偏差。
(2)桩位倾斜也是一种常见的问题。造成原因主要有:(a)施工机械就位安装不平稳;(b)倾斜硬质基岩的影响。因此施工机械安装就位时,应确保施工机械平稳,保证吊杆钩,转盘中心和桩位中心三点成一线,以确保桩身垂直度偏差小于1%,而且在施工过程中不时地检查钻杆的垂直度。
1.3 缩颈现象
缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题之一,主要原因有:
(1)桩周土体的膨胀和孔壁的坍塌。
为了防止桩身的缩颈,一般采用选用优质泥浆,降低失水量等措施,并随时保持孔内泥浆柱的压力与地层压力的平衡。对于易坍塌地段, 加大泥浆冲洗液的比重。
(2)操作不当等原因
由于外界条件的不断变化,灌注施工应该做相应的修改。因此,每次砼灌注结束后,应及时整理好原始记录,并根据灌入量和相应的灌注高度,综合评价桩的灌注质量,减少操作中的人为失误。
1.4 护筒腔漏水现象
护筒腔漏水的主要起因很多,主要有:
(1)护筒四周填土疏松。因此在安放护筒时,一定要保证四周的填土致密。对于四周土的类型最好选取最佳含水量的黏土并分层夯实,以保证致密度。
(2)钻孔过程中钻头破坏了护筒。在钻孔的过程中,应尽量防止钻头碰撞护筒。发现护筒漏水,应立即停钻,用黏土在四周填实并加固。必要时可重新安装护筒。
1.5 桩底沉渣量增多现象
清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节。沉渣阻碍了混凝土与岩基的结合,对灌注施工过程极大不利。主要成因有:
(1)施工中不遵守操作规定。按照规定,在施工过程中,当灌注桩车成孔后,一定要保证钻头的高度高于孔底约10-20cm,并保持其缓慢空转,维持循环清孔时间30分以上,以实现干净的清孔。 然后利用锤式抓斗缓缓抓起孔底的沉,进行二次清孔。
(2)待灌时间过长, 泥浆开始沉积,导致沉渣量增多。因此在开始灌注混凝土时候,要调整导管底部与孔底部的距离,使它们的距离时刻保持在30mm到40 mm之间。同时要准备好足量的混凝土量,以使得导管能够埋入混凝土面1.0 m以上,这样可以利用混凝土的巨大冲击力来溅除孔底部的沉渣,进一步减少孔底沉渣量。
(3)泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。因此在施工前, 一定要选取质量较好的泥浆, 并控制好泥浆的比重和黏度等参数。
(4)钢筋笼与孔壁的碰撞或摩擦导致泥土坍塌,形成沉渣。在钢筋笼安放完毕后,应检查沉渣量是否超标。 如果超标,应展开二次清孔过程。一般采用空吸泵反循环法清除沉渣量,以保证沉渣量在规定允许的范围以内。
2.混凝土灌注过程中常见的施工问题和控制措施
混凝土灌注过程是施工的核心,直接决定施工的成败。施工过程中的问题也比较多,如卡管,断桩,钢筋笼上浮等现象,这些都对施工构成了较大的威胁。采取正确的应对措施很有意义。
2.1卡管现象
卡管现象是灌注过程中常见的问题,可能会对施工进展带来很大阻力。其成因有:
(1)各种机械故障造成灌注过程的不连续性。 施工时断时续导致混凝土在导管中长时间停留,一部分开始凝结,并出现阻塞现象。 因此在灌输施工的过程中,应随时监控机械制备,确保施工过程的连续性。
(2)混凝土的质量可能造成卡管阻塞现象。要求混凝土必须有良好流动性,其颗粒大小有一定限制,其配合应在实验室中确定。粗骨料的最大粒径要小于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1 / 4,且应小于40 mm。
(3)灌输开始时,隔水栓可能会产生堵管现象。一般要求隔水栓不仅要与导管在大小上匹配,而且要有很好的隔水特性,以减少阻塞现象发生。
(4)导管漏水导致混凝土部分稀释,导致阻塞。 因此灌输施工前要仔细检查导管的连接部位以保证其居于很好的密封性,也可以通过试压等操作检验导管是否符合标准等。
(5) 混凝土整体流动性差,易性不好等造成局部离析现象。一般情况下,在混凝土中掺入一些外加剂,可以调节混凝土的易性,提高混凝土的整体流动性。
2.2 断桩现象
断桩属于严重的质量事故。对于可能诱发断桩的各种因素,施工初期就必须彻底清除其隐患,准备相应对策,提高应对突发事故的能力, 及时采取援救措施,尽量减少损失。 造成断桩的因素比较多。
(1)在导管底端混凝土很容易被冲洗液稀释,导致混凝土桩体与基岩之间形成不凝固混凝土填充。这种情况下,断桩的几率很大。因此一定要保证孔底卫生避免孔底沉渣超过规定标准,同时在冲孔完毕后要及时灌输混凝土,防止导管漏水等产生稀释混凝土的现象。在灌输混凝土之前,孔径的测量要精确,以保证灌输过程的连续性,减少人为因素。
(2)不正确的混凝土灌输方式导致的混凝土离析,从而产生断桩现象。施工前要严格控制混凝土的配合比等参数,保证混凝土具有较好流动性,
(3)混凝土灌输过程中不规范的操作导致
在施工过程中,因停电或缺料等可能造成夹渣,而混凝土被夹渣隔离开来的现象。或者导管拔起的过高等,这些都严重威胁着灌输施工,都有可能导致断桩。按照施工规定,混凝土灌输过程一定要连续性作业,应避免停电和停水。
2.3 钢筋笼上浮现象
在灌输施工中,经常会出现钢筋笼上浮的现象。这种现象严重影响桩身的质量,破坏灌输施工的连续性作业。造成钢筋笼上浮的原因主要有:
(1)灌输漏斗和隔水栓塞的位置不恰当
当灌输漏斗和隔水栓塞位置过高或者导管底端距孔底高度过大时,混凝土下行速度随即变大,其巨大的冲击力可能导致钢筋笼的上浮现象。为了避免这一事故的发生,施工前一定要确定好相关参数,施工中并及时做合理调整。
(2)导管位置不恰当
如果导管位置偏离孔的中心或发兰盘变形,当导管上提时可能会导致钢筋笼上浮。这对这一情况,应合理控制混凝土灌注速度。
(3)混凝土配合比和含砂率以及粗细骨料的选择等细节有效控制不当
如果混凝土的坍落度和粘聚性不符合要求,钢筋笼由于受混凝土的摩擦阻力而产生上浮现象。因此,放置导管時要合理控制导管的位置高度等,避免导管与钢筋笼的摩擦,从而避免导管上提时钩挂钢筋笼。
(4)灌输速度的合理控制
在灌注施工过程中,混凝土的上升可能导致钢筋笼上浮。对灌输的不同阶段合理调整期速度是减少钢筋笼上浮的一种途径。当灌注混凝土至钢筋笼底时,应适当减小灌输速度,并力求实现灌输过程的均匀性和连续性。待笼底全部进入混凝土内部后,可是适当增大灌输速度,缩短作用时间。当需要增加灌注量时,可以适当提高速度,避免过快增大。
3.结束语
钻孔灌注桩施工是常用的建筑施工的基础形式, 具有很多的优点。但是由于大部分是在地下作业, 因此施工可控性较差, 而且施工受到多种因素的干扰和制约, 严重时可能造成断桩等重大事故。针对于此, 对于施工过程中可能的发生的问题展开合理分析, 并采取恰当的解决对策是保证钻孔灌注施工过程的重要保障。