钻孔桩施工过程中容易出现的问题及处理措施
2011-04-12李春静董大伟
李春静,董大伟
(吉林铁道职业技术学院,吉林 吉林 132002)
1 如何防治钻孔灌注桩发生偏斜
(1)质量问题及现象。①钻成的桩孔不垂直,造成桩孔偏差值大于规定的L/100。②桩孔偏差过大,导致钢筋笼不能顺利入孔。
(2)原因分析。①钻机在安装的过程中,可能没有放置在水平位置,或施工场地在施工前未整平及压实,在钻孔的过程中发生不均匀沉降,导致桩孔偏斜。②水上钻孔平台基底座不稳固、未处于水平状态,在钻孔过程中,钻机架发生不均匀变形。③在较深的地下钻孔过程中遇到孤石、探头石等障碍物,把钻头挤向一侧。④钻杆弯曲,接头松动,导致钻头晃动范围较大。
(3)预防措施。①在钻孔机就位工作前,应对施工场地进行整平和压实,并把钻孔机调整到水平状态,在钻进过程中,应经常检查使钻机始终处于水平状态工作。对于水上钻机平台在钻孔机就位工作前,必须进行安装验收,其平台要牢固、水平、钻机架要稳定。②应使钻孔机顶部的起重滑轮槽、钻杆的卡盘和护筒桩位的中心在同一垂直线上,并在钻进过程中防止钻机移位或出现过大的摆。③施工前,应提前做好探测,如探测过程中发现障碍物,应采用冲击钻进行施工。④要经常对钻杆进行检查,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。⑤使用冲击钻施工时冲程不要过大,尽量采用二次成孔,以保证成孔的重直度。
(4)处理措施。①当遇到孤石等障碍物时,可采用冲击钻冲击成孔。②当钻孔偏斜超限时,应回填粘土,待沉积密实后再重新钻孔。③当遇到孤石等障碍物,使钻孔发生偏斜或卡住钻头,应重新回填石块,从新钻孔。
2 在钻孔过程中发生坍孔如何处理
(1)质量问题及现象。在钻孔过程中或成孔后孔壁发生坍塌。
(2)原因分析。①由于孔内泥浆粘稠度小,保护孔壁的能力较差,出现漏水;或保护孔壁的护筒埋置较浅,或周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部的粘土层厚度不足,护筒底部漏水等原因,造成泥浆水平高度不够,对孔壁压力减少发生孔壁坍塌。②清孔后未及时浇注砼,放置时间过长。③钻孔进行时未连续作业,中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2m,降低了水头对孔壁的压力。泥浆相对密度过小,致使水头对孔壁的压力较小。④在松软砂层中钻孔时进度过快,泥浆护壁形成较慢,并从孔壁渗水。⑤钻孔附近有大型设备作业,或有临是时通行便道,车辆通行时产生振动。⑥操作不当,提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。
(3)预防措施。①应根据设计部门提供的地质勘探资料,根据地质情况的不同,选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。如在砂层中钻孔时,应加大泥浆稠度,选用较好的造浆材料,提高泥浆的粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度。②在钻孔附近,禁止有大型设备作业,如铲车、压路机和挖沟机等。③水中振动沉入护筒时,应根据地质资料,将护筒沉穿於泥及透不层,护筒之间的接头要密封好,防止漏水。④在陆地埋置护筒时,应在底部夯填50cm厚的粘土,在护筒周围也要夯填粘土,并注意夯实,护筒周围要均匀回填,保证护筒稳固和防止地面水的渗入。⑤当施工地区水位变化较大时,应采取升高护筒,增加水头等措施保证水头压力相对稳定。⑥若浇筑准备工作不充分,暂时不要进行清孔,清孔合格后要及时浇筑砼。⑦钻孔时要连续作业,无特殊情况中途不得停钻。⑧提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直,尽量不要碰撞孔壁。⑨供水时不得将水管直接冲射孔壁,孔口附近不得存有大量积水。
3 灌注水下砼时如何防止断桩
(1)质量问题及现象。①由于导管埋置的太深、当砼堵塞导管时处理时间过长、或灌注时间较长使先期灌注的砼凝固,导致导管不能提起。②在灌注砼过程中,由于导管拔脱,泥浆进入导管内,致使孔内泥浆豁然迅速下降。③由于导管接头处密封不好,致使泥浆进入导管,若继续灌注,则会在砼中出现泥浆夹层。④在无破损检测中,桩的某一部位存在夹泥层。
(2)原因分析。①在导管提拔时,由于测量或计算错误,或盲目提拔导管使导管提拔过量,从而使导管底口拔出砼面,或使导管口处于泥浆层或泥浆与砼的混合层中,形成断桩。②砼坍落度小、离析或石料粒径较小,在砼灌注过程中堵塞导管,且在砼初凝前未能疏通好,不得不提起导管时,从而形成断桩。③导管接口渗漏致使泥浆进入导管内,在砼内形成夹层,造成断桩。由于计算错误致使导管底口距孔底距离较大,致使首批灌注的砼不能埋住导管,从而形成断桩。④在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在砼初凝前无法提起,造成砼灌注中断,形成断桩。⑤由于其他意外原因造成砼不能连续灌注,中断时间超过砼初凝时间,致使导管无法提升,形成断桩。⑥导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩。
(3)预防措施。①下导管时,其底口距孔底的距离不大于40~50cm,同时要能保证首批砼灌注后能埋住导管至少1m。在随后的灌注过程中,导管的埋置深度一般控制在2~4m范围内。②导管使用前,要对导管进行检漏和抗拉力试验,以防导管渗漏。每节导管组装编号,导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定,尽量采用大直径导管。③在提升导管时要通过测量砼的灌注深度及已拆下导管长度,认真计算提拔导管的长度,严禁不经测量和计算而盲目提拔导管,一般情况下一次只能拆除卸一节导管。砼的坍落度要控制在18~22cm、要求和易性好。若灌注时间较长时,可在砼中加入缓凝剂,以防止先期灌注砼初凝,堵塞导管。④在钢筋笼制作时,一般要采用对焊,以保证焊口平顺。当采用搭接焊时,要保证焊缝不要在钢筋内形成错台,以防钢筋笼卡住导管。⑤当砼堵塞导管时,可采用拔插抖动导管,当所堵塞的导管长度较短时,也可用型钢插入导管内进行冲击来疏通导管,也可在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的砼。⑥关键设备要有备用,材料要准备充足,以保证砼能够连续灌注。⑦当钢筋笼卡住导管后,可设法转动导管,使之脱离钢筋笼。
4 结语
综上所述,在认定事故时,首先要明确相关的鉴定标准,如钻孔质量检查标准为孔内沉淀层厚度磨擦桩:不小于0.4~0.6;直桩倾斜度:小于1%;磨擦桩:不小于设计规定;轴线偏位,不大于5cm等,只有明确相应检测标准,才能够准确地鉴定事故到底属于哪一种类型,从而针对这些事故采取相应的应对措施。当然钻孔桩事故处理的方法很多,处理的难度也较大,我们无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量带来不可忽视的影响。因此,在钻孔桩施工中必须明确各个环节的质量标准,每个工序必须严格按照规范操作,不允许忽视任何一个环节。
[1]李世华.桥梁工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]侯洪涛.建筑施工技术[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]罗大庆.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].西部探矿工程,2004(16).