浅谈钻孔灌注桩施工质量控制
摘 要:钻孔灌注桩是工程施工中一项非常重要的工序,在灌注安装过程中要求非常高,要非常精确,所以对于钻孔灌注桩施工过程前必须对地质勘探资料进行深入的研究,根据勘探报告以及设计文件要求编制出科学合理经济的施工方案和施工组织设计,对现场操作人员、管理人员进行详尽的技术交底;在施工过程中对施工的各个环节进行有效的管控和质量检测,以保证钻孔灌注桩的施工质量。本文将对钻孔灌注桩施工过程中的质量控制问题进行探讨。 关键词:钻孔;灌注桩;施工质量
中图分类号:u443.15 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)04-(页码)-页数
根据钻孔灌注桩技术的特点,被广泛的应用到工业民用建筑以及公路桥梁的建设中,在钻孔灌注桩的施工过程中,受影响的因素非常的多,所以在施工中,一定要高度关注钻孔灌注桩的质量问题,严格执行国家有关规范要求和标准,不可疏忽大意,施工时的一个小疏忽很可能造成桩基的承载力不符合设计要求,影响整个建筑过程项目的结构安全,造成严重的质量安全事故。所以在钻孔灌注桩的施工中,项目参与各方一定要科学编制事故方案、严格按照施工规范施工,在施工的每一个环节严格的对钻孔灌注桩的成桩质量进行有效的控制。
1.钻孔灌注桩的施工方法
灌注桩系指的是在工程的施工过程中通过机械钻孔、钢管挤土或
者是通过人工挖掘等方法在地基土中形成桩孔,并在孔中灌注混凝土和钢筋笼。根据成孔的方式不同,可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔灌注桩等。由于钻孔灌注桩在施工的过程中,由于选择的护壁形成的不同,有两种施工方式,一种是泥浆护壁方式法和全套管施工法。泥浆护壁施工法的工序是:平整场地→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。 在进行泥浆护壁施工的时候,首先要做好施工前的准备,要选择相应的钻机、钻具,对场地也要布置好。钻机是钻孔施工中,最重要的器具,所以在选择的时候,要根据施工的需要,选用相应型号,相应规格的钻孔机。安装钻孔机的时候基础要稳定,否则会影响施工中产生钻孔机倾斜、桩体倾斜和桩偏心等不良等影响。为了使得钻孔机的安装地基稳定,在对一些有坡度或者是地层较软的地基,可先用推土机推平,再用钢板垫平或木头进行加固。在施工过程中为了防止桩位不准,要进行准确的定位,定好中心位置和正确的安装钻孔机对桩位的影响非常大。如果有钻塔的钻孔机,先利用钻机本身的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大至定位,然后再使用千斤顶将机架顶起,进行准确的定位,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头。定好位置,就要进行埋设护筒了,钻孔成败的关健是防止孔壁坍塌。当钻孔较深的时候,在地下水位以下的孔壁在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流沙现象。如果能保持孔比水位高并且孔内的静水压力增大,就可以防止坍塌
现象,护筒就起到这个作用,还可以隔离地水表、固定孔的位置等作用。钻孔的泥浆是由水、粘土和一些添加剂组成的。可以润滑钻具,增大静水的压力,在钻孔壁上形成了泥皮,可以起到防止坍塌的作用。在进行泥浆的调制过程中,要根据钻孔的方法和地质情况来确定调制泥浆的稠度,泥浆的调制要根据操作手段和地层的变化而掌握,泥浆太稀会使排渣的能力减少,护壁效果也会较差;泥浆如果太稠,会黏住钻机,使得钻机的速度减少,并容易形成桩身砼夹泥、造成成桩承载力下降的后果。钻孔这个工序是非常重要的,在施工前必须吃透地质勘探报告、针对不同的地质分层分部特点制定出详尽的施工方案。在施工过程中必须严格按照操作的要求来进行,首先要注意开口的质量问题,要对好中线和垂直度,并压好护筒。在钻孔的过程中要不断的添加泥浆和抽渣,还要时刻观察孔是否有偏斜现象。遇到流沙层时应控制钻头钻进速度不宜过快、适当增加泥浆比重(宜在﹤1:1.2范围内),以保证泥浆护壁的形成。在采用冲击式或者冲抓式钻机的时候,会对附近的土层造成振动现象,影响临孔的稳固,在钻孔的时候必须及时的对孔进行清理,尽快放钢筋笼和灌注混凝土。钻孔的深度、位置和直径关系到整个桩体的质量,所以在钻孔中要严格监督,对孔深、孔位、孔径进行检查,当全部符合设计要求的时候(如设计有入岩要求,须检查钻进时间、岩残渣岩样是否符合勘探要求),终孔后将钻头提至距孔底的0.2~0.3cm处空转,将残余在孔底的钻渣吸出,使残渣厚度符合设计要求(第一次清孔),避免时间过长而导致泥浆沉淀,造成
孔壁坍塌。清完孔之后,就可以将钢筋笼就位、放入孔内,定好位置后进行加固,然后导管安装、下放至孔底(导管底面标高距孔底30cm为宜)后进行二次清孔。二次清孔残渣余留一般不大于5cm。混凝土浇注在二次清孔结束后30分钟内进行,首盘浇注初灌量必须保证导管底部埋入混凝土50cm意思,并且要求连续浇注。灌注的时候混凝土不能中断,否则会造成断桩的现象。 2.成孔的质量控制
在施工之前,要对人员以及机械进行严格的要求与控制,施工管理项目部组织架构完善、岗位分工明晰。要检查施工监管人员的资格证书、操作人员作业上岗证书。进场施工机械的机械性能要保持良好并要出具检测证书。要对桩基的施工方案、工程质量保证措施进行详细的审核,每一项都要符合合同以及规范标准要求,并且在施工之前所有的管理人员以及施工人员都要进行详细的技术、安全交底并做好书面记录。在施工中严格遵守施工流程要求,施工各个幻觉的技术控制。
(1)准备阶段:施工人员对施工地点地质情况、桩位、桩径、桩长、标高等了解清楚;桩位放样要准确、牢固。
(2)钻孔阶段:安装钻机,使钻杆中心重合,其水平位移及倾斜度误差按照规范要求予以调整。桩机应基础稳定,以保证桩位的准确性;钻孔过程采用正循环回转钻进技术,在粘土层适当少投土、靠钻进自行造浆;在砂石层适当加大泥浆浓度固壁;在流沙层适当放慢钻进速度、加大泥浆浓度固壁;钻进过程严禁孔内掉进钻头、
钻杆及其他杂物,经常检查钻头的磨损情况;钻进终孔时留取渣样,每桩至少留取一组。
(3)清孔阶段:清孔是钻孔桩施工中保证成桩质量的重要环节。通过情孔可能使沉渣全部清除,使钢筋与孔底结合完好,以提高桩底承载力;终孔后将钻头提升距孔底0.2~0.3m处,使之空转,将残余的沉渣吸出;当钢筋笼下沉固定后进行二次清孔,使沉渣符合设计要求。
(4)钢筋笼的制作及安装主意的事项:钢筋笼制作时,主筋连接、桩身纵向受力钢筋的接头应设置在桩身受力较小处。接头位置宜错开,且在35d的同一接头连接区内钢筋接头不得超过钢筋数量的50%。主筋与箍筋应点焊;钢筋笼应整体吊装,吊装时不得碰损孔壁。钢筋笼吊放时必须完成一次清孔。钢筋笼吊放至设计位置时,应检测其水平位置和高程是否达到设计要求,检测合格后立刻固定钢筋笼。钢筋笼入孔后至混凝土浇注完毕应控制在4小时内;钢筋笼在制作、运输、吊装过程中应采取有效措施防止钢筋笼变形、并安装要求设置保护层垫块并固定牢固。
(5)导管放置到设计深度后应立刻进行二次清孔,混凝土在二次清孔后30分钟内必须浇注;导管联结要平直、牢固,密封可靠,导管距孔底30cm;首盘混凝土浇注应保证初灌量将导管底部埋入50cm以上,且连续浇注不得间断;一次拆管不得超过6m,每次拆卸导管前均要测量砼面高度,计算出导管埋深;导管最小埋深﹥2.0m。
在进行对桩位进行控制的时候,桩位位置的偏差必须在规定的范围内,施工单位以及相关的管理人员要对桩位的坐标和高度进行精准的计算,做好现场坐标的控制网。在进行坐标位置的选择上,要设置在不易被破坏且能准确定位的地点,坐标的控制点不是一层不变的,要根据桩基施工的进度,进行变化的。项目的工程师要对坐标的控制点以及坐标点定期进行复核监控,以确保桩基施工中,桩位的位置能够精确。在桩基的施工过程中,要对每个桩柱的位置进行复查,对开口的质量也要加以复核,当桩机开始施工时,要对桩柱的位置,坐标的标点位置以及护筒的高度等内容加以记录,这样可以有效的控制桩柱的建筑。
对于桩柱的位置以及桩柱的标高和孔的深度进行质量检测是非常重要的。护筒的中心位置要和桩柱的中心位置相符,即使有偏差,偏差也不能超过50mm,所以护筒定位以后,要对护筒位置进行复核,以确保位置精确。在护筒的材料选择上也要注意,制作护筒的材料有木质的,钢质的以及钢筋混凝土的,护筒要坚固且耐用,不能漏水,护筒的内径要比钻孔的直径大。在施工中一般选择钢质的,每节长度大约在2~3m之间。在进行孔深监测时,要对桩架和磨盘是否水平,以及桩孔的长度进行测量,并做好相应的记录。在施工之前,要对桩的标高进行控制,根据桩柱的定位和标高,对桩机的路线加以控制,确保每台桩机正常工作,互相不受影响,减少对孔的破坏。
孔形成后,按照规定对桩孔成孔质量进行一定数量的抽测,抽测
结果应复核设计及规范要求。同时,在桩基施工过程中应根据设计和规范要求完成检测桩的数量和位置,以便在桩基础混凝土龄期满足规范要求后进行桩基承载力检测。
在钻孔灌注桩施工中,应努力做到质量预控在前、在施工过程中应严格遵守规范要求、在成桩后对桩基坑应及时围护,认真如实填写施工记录有关表格,以确保桩基工程的质量监控。 3.结束语
钻孔灌注桩工程施工过程中应严格遵照桩基础施工规范进行每个施工环节的施工,对桩机的安装、桩位、标高、轴线、孔深、桩径、沉渣厚度、钢筋笼制作质量、清孔质量、导管的放置及拔管速度等各个方面都应严格按照规范和设计要求精心施工,这样才能从根本上保证钻孔灌注桩的成桩质量。 参考文献
[1]王伯惠.上官兴.中国钻孔灌注桩新发展[m].北京.人民交通出版社.1999.
[2]楼小明.陈强华.钻孔灌注桩承载力异常现象分析[j].岩土工程学报.2001(23).