钻孔灌注桩的质量控制和常见问题概述

[摘要]对钻孔灌注桩的施工质量控制和有关技术问题进行探讨,并对施工中可能出现的质量问题提出防治措施。

[关键词]灌注桩施工质量防治措施

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0710092-01

一、前言

钻孔灌注桩的施工大部分在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,因此在施工前要认真核查地质和有关灌注桩方面的资料,熟悉设计图纸的要求,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些质量问题进行分析,依照相关施工、技术规范,制订施工质量验收实施方案,详实记录每根桩的施工情况,以便有效地对钢筋砼桩基础的施工质量加以控制。

二、成孔施工技术和质量的控制

在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作:

(一)采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同,打入桩是将周围土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

(二)确保桩身成孔垂直精度。这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜检测工作。

(三)确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在提出钻具后必须用测绳测量成孔深度,同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象,应根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度,并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降,在软粘土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右,两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10cm就要及时调换钻头。

(四)钢筋笼制作和吊放。钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检测试验合格后,按设计和施工规范要求对钢筋的品种、规格、数量、长度进行验收和制作质量检查。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,满足设计要求。在钢筋吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象。

三、施工质量问题及防治措施

(一)钢筋笼上浮

产生的原因:砼由漏斗顺导管向下灌注时,产生一种顶托力,使钢筋笼上浮。

防治措施:(1)钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。(2)灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢砼灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。(3)砼液面进入钢筋笼一定深度后,应适当提导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入砼表面应不小于2m,不大于6m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时,现场操作人员应及时补救,补救的办法是马上起拔拆除部分导管;导管拆除一部分后,可适当上下活动导管;这时可以看到,每上提一次导管,钢筋笼在导管的抽吸作用下,会自然回落一点;坚持多上下活动几次导管,直到上浮的钢筋笼全部回落为止。当然,如果钢筋笼严重上浮,那么这一补救措施也不一定会十分奏效。

(二)“烂桩头”

产生的原因:(1)清孔不彻底,桩顶浮浆过浓过厚,影响水下砼灌注时测量桩顶位置的精度。(2)导管起拔速度过快,尤其是桩头直径过大时,如未经插捣,直接起拔导管,桩头很容易出现砼中间高、四周低的“烂桩头”。(3)浇筑速度过快,导致孔壁局部坍塌,影响测量结果。

防治措施:(1)认真做好清孔工作,确保清孔完成后孔口没有泥块返出;在空孔较长的桩内测量砼上升面时,应控制好测量重锤的质量。通常认为使用5～40mm碎石砼时,重锤的质量可以控制在1.5kg左右;使用5～25mm碎石砼时,重锤的质量可以控制在1kg左右。在设计桩顶与地面距离<4m时,通常认为使用竹竿通过手感测量砼面更直观,精度更高。(2)砼终灌拔管前,应使用导管适当地插捣砼,把桩身可能存在的气包尽量排出桩外后,以便精确测量砼面。也可通过导管插捣使桩顶砼摊平。

(三)灌注砼时桩孔坍孔

灌注水下砼过程中,发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,为坍孔征兆。如用测深锤探测砼面与原深度相差很多时,可确定为坍孔。

原因分析:(1)灌注砼过程中,孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区,没有采取措施来稳定孔内水位。(2)护筒刃脚周围漏水;孔外堆放重物或有机械振动,使孔壁在灌注砼时坍孔。(3)导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔。

预防方法:(1)灌注砼过程中,要采取各种措施来稳定孔内水位,还要防止护筒及孔壁漏水。(2)用吸泥机吸出坍入孔内的泥土,同时保持或加大水头高度,如不再坍孔,可继续灌注。(3)如用上法处治,坍孔还不停时,或坍孔部位较深,应将导管、钢筋笼拔出,回填粘土,重新钻孔。

(四)孔位倾斜

原因分析:(1)桩机本身未竖直或桩机平台不水平。(2)桩机在钻孔过程中发生不均匀沉降。(3)在进行超深桩作业时,桩机钻杆太细。

预防方法:(1)首先要扩大桩机支承面积,使桩机稳固,并保证钻机平台水平。(2)采取经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。(3)严格按照规范要求选配钻杆。

四、结语

总之,进行钻孔灌注桩作业时要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对施工过程中可能会发生的一些问题及时进行分析处理,做到科学组织,精心施工,严格管理,施工质量是完全有保证的,这些所谓的质量通病也是完全可以避免的。

作者简介:

王金城(1978-),男,广东清远市人,清远市佛冈县交通局工作,研究方向:交通土建工程。