海南天鸿市政设计股份有限公司
摘要:本文在分析钻孔灌注桩施工技术特点以及质量常见通病的基础上,从多个维度出发,从施工准备、技术应用等多个层面进行钻孔灌注桩技术的应用,以期满足现阶段房建工程施工活动的基本要求。
关键词:钻孔;灌注桩;质量;通病;措施
1钻孔灌注桩施工中常见问题的处理原则
在钻孔灌注桩施工过程中,不论出现何种质量问题,对这些质量问题进行处理时,均应以满足设计要求和使用要求为前提进行处理。钻孔灌注桩成孔后、混凝土浇筑前,应根据设计图纸对检测管进行预埋处理,混凝土浇筑后应使用超声波法对钻孔灌注桩的成桩质量进行检测,对钻孔灌注桩的动静承载力进行分别检测,待所有检测结果满足设计要求后方可进行下一步相应的施工。
2钻孔灌注桩施工质量缺陷类型
2.1断桩
在进行钻孔灌注桩施工过程中,断桩是较为少见,但若发生后则是较为严重的质量事故,钻孔灌注桩产生断桩的因素主要有以下几种:1)在浇筑混凝土时,定位的已浇筑混凝土标高出错,从而导致导管的埋深不足,在拔出导管时出现拔脱提漏现象,最终形成断桩;2)浇筑混凝土时,混凝土浇筑至一定深度时未及时拔管,且每层混凝土浇筑时间间隔较长,导致混凝土流动性较差,从而在拔管时使上层粘结性能较差的混凝土与下层基本硬化的混凝土拉开,而出现断桩现象;3)由于施工队伍专业水平较低,在进行混凝土浇筑施工时,经常出现卡管现象,导致混凝土浇筑时间过长,最终形成断桩;4)由于地基土质较差,且对孔壁加固不到位等,在进行混凝土浇筑施工时,出现塌孔现象,最终导致断桩现象的发生,这种因素下产生的断桩现象在实际施工过程中较为常见;5)在混凝土浇筑过程中,由于导管漏水或出现其他故障时,导致混凝土浇筑施工中断,从而造成断桩现象的产生。因此在进行钻孔灌注桩施工时,应对施工过程中的所有隐患进行一一排查,并采取有效的措施避免质量事故的发生,除此之外还应采取一系列的准备补救措施,将断桩隐患彻底根除。
2.2缩孔
钻孔灌注桩在成孔过程中,若钻锥磨损较为严重且更换钻头不及时、钻头钻至不良地基土体如软土、粘土、泥岩等土质时,成孔过程中就会产生缩孔现象,从而影响钻孔灌注桩的施工质量。
2.3钻进中坍孔
在钻进过程中,如果钻孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,就表示已坍孔。此时,出渣量显著增加而不见钻头进尺,但钻孔负荷显著增加,泥浆泵压力突然上升,造成憋泵。一旦坍孔,钻孔便无法正常进行,易造成掉钻、埋钻事故。
2.4护筒冒水、钻孔漏浆
护筒外壁冒水,护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆的现象称为护筒冒水、钻孔漏浆。一旦漏浆,护筒内承压水头高并得不到保障,易引发坍孔,也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。产生上述现象的原因有:①护筒埋设太浅,周围填土不密实,或护筒的接缝不严密,在护筒刃脚或其接缝处产生漏水;②钻头起落时,碰撞护筒,造成漏水;③钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层;④护筒内水位过高。
3钻孔灌注桩施工质量缺陷的处理方法
3.1补桩法
在钻孔灌注桩施工完成后,发现桩体存在大量缺陷,桩身承载力严重不足时,若条件允许可使用补桩法进行加固施工。具体为:在存在缺陷的钻孔灌注桩附近重新钻孔并浇筑混凝土,将原设计的单桩承台变更为二桩承台、二桩承台变更为三桩承台,以此类推。使用这种方法不会对原桩造成任何影响,且施工工期较凿除法短,加固处理的费用也较凿除法低。
3.2缩孔措施
(1)经常检查钻具尺寸,及时补焊或更换钻齿。有软塑土时,采用失水率小的优质泥浆护壁。(2)采用钻具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。
3.3钻进中坍孔防治措施
(1)在松散粉砂土或流砂中钻孔时,应选用密度、粘度较大的泥浆。一般选用优质黄色黏土制作泥浆,要求黄色黏土中不得含有沙石等杂质,塑性指数大于22。并放慢进尺速度,一般控制在(6~7)m/h为宜),也可投入黏土掺片石或卵石,低锤冲击,将黏土膏、片石或卵石挤入孔壁稳定孔壁。(2)根据不同地质,调整泥浆密度。确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差,维护孔壁稳定。黄色黏土泥浆的密度控制在(1.25~1.30)×103kg/m3左右,数量不少于单桩井孔体积的2倍。实践证明:高质充足的黄色黏土泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量的关键之一。井孔上段(6~7)m时,可不必向井孔内输入高压水,让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁,特别是护住护筒底脚处的井壁(这一位置最易坍塌)。(3)清孔时应指定专人负责补水,保证钻孔内必要的水头高度,中段(6~7)m可输入高压水承压清孔。下段(6~7)m输入黄色黏土泥浆,如此作法,既有效地保证了施工质量,又节省了费用较高的黄色黏土用量。(4)发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。坍孔部位不深时,可用深埋护筒法,将护筒周围土填密夯实重新钻孔。(5)发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和黏土(或砂砾和黄色黏土)混合物到坍孔处以上(1~2)m。如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再进行钻进。
3.4护筒冒水、钻孔漏浆防治措施
(1)埋设护筒时,护筒四周土要分层夯实,选择含水量适当的黏土。外护筒一般采用钢制护筒,内径2m左右为宜,其主要作用是固定桩位,控制孔口有一定的水头,保护孔口不塌陷,不穿孔。在旱地上埋设外护筒一般采用挖埋法。埋置深度以进入原状土1m以上为宜,并在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的黏土(最好选用黄土)要分层回填夯实,以达到最佳密实度。在水中埋设外护筒可采用振动加压下沉法。护筒底一定要下沉至原状土1m左右,否则易坍塌、穿孔。(2)起落钻头,要注意对中,避免碰撞护筒。(3)有钻孔漏浆相应情况时,可增加护筒长度及沉埋深度,采取加大泥浆比重,倒入黏土慢速转动,用冲击法钻孔时,还可填入片石、碎卵石土,反复冲击增强护壁。(4)适当降低护筒内的水头。施工中,严格控制好护筒内水位,一般情况下,以保护高于筒外施工水位1.5m为宜。水头过高易从护筒底脚。
4结语
钻孔灌注桩是一种通过机械钻孔、成孔,再安装钢筋笼并浇筑混凝土的成桩施工方法。在钻孔灌注桩施工过程中,由于影响因素较多,因此施工后的成桩可能存在各种类型的缺陷,从而影响桩体的承载力。因此在成桩后应对桩体进行相应检测,若发现桩体内存在缺陷,应对缺陷进行正确对待,采用适当的方法将缺陷根除,将后续安全隐患降为最低,避免此类事故的发生。
参考文献
[1]丁茂喜.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用研究[J].四川水泥,2015(10):226,238.
[2]刘笑.钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].山西建筑,2015,41(28):66-67.