钻孔灌柱桩的施工及监理
2012-04-12安阳化学工业集团有限责任公司王海明
安阳化学工业集团有限责任公司 王海明
钻孔灌柱桩的施工及监理
安阳化学工业集团有限责任公司 王海明
钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型,是指在工程现场通过机械钻孔在地基中形成桩孔,然后在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩有施工噪音小、建造桩直径大、地基适用性强、桩承受力受施工质量影响大、混凝土质量难控制等5大特点。根据所选护壁的不同,可将钻孔灌注桩的施工方法分为泥浆护壁施工法和全套管施工法2种。钻孔灌注桩的一般施工步骤为:平整场地→泥浆制备→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→灌注混凝土→拔出护筒→检查成桩质量。
一、钻孔灌注桩施工中易出现问题的环节
钻孔灌注桩的应用范围较广,在房屋建筑、水工建筑和桥墩基础施工等方面均有广泛应用。再加上钻孔灌注桩施工中涉及到的工种较多,不仅包含测量工作,还有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制及灌注等多项工作,可以说,钻孔灌注桩的施工过程极为复杂,施工难度较大,出现各种问题的可能性也较高。一般地,钻孔灌注桩施工常在以下环节出现问题。
1.基础准备环节。在钻孔灌注桩施工中,对钻孔机的定位和安装有极为严格的要求。钻孔灌注桩的中心位置不精确或钻孔机安装不合格,都会引发钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等现象。另外,为了防止坍孔,埋设的护筒的质量必须达标。
2.钻孔和清孔环节。在钻孔灌注桩施工中,钻孔和清孔是两项十分重要的工作。如未严格做好钻孔工作,会导致孔的垂直度出现偏差;如未及时做好清孔工作,则会因相隔时间过长而使泥浆沉淀,最终引起钻孔坍塌。
3.混凝土灌注环节。在灌注混凝土的过程中,如果施工出现了长时间中断,就易导致断桩现象的发生。
二、钻孔灌注桩施工监理
钻孔灌注桩的施工质量与建筑的使用、寿命和安全等息息相关,而钻孔灌装施工又是一项极为复杂的工作。因此,施工中必须加强监理,以保证成桩质量。
1.监控流程。首先,监理人员要严格审查试桩的申请报告和试验工艺,确认无误后要对材料进行抽样调查,检查试桩的施工流程并完成审核试桩报告。其次,监理人员要在开工前审核施工单位报送的施工组织文件,检查施工准备工作,包括对钻机、钻具、场地布置的检查。最后,在施工开始后,监理人员要全程监控钻孔机的定位与安装、钻孔和清孔、混凝土灌注等环节。
2.监控重点。施工监理是保证施工质量的一项重要措施,但是任何施工监理也无法做到对整个工程事无巨细地全程监控,因此,施工中就需要有所侧重,有针对性地对重点环节进行监控。在钻孔灌注桩施工中,需要重点监控的主要有孔的垂直度、孔深和孔径以及混凝土灌注等几方面。
(1)孔的垂直度。精准的垂直度是保证钻孔灌注桩承载能力的一个重要方面。从我国目前的建筑施工情况来看,真正关注孔垂直度的施工单位很少,有些施工单位甚至根本就不知道需要检测孔垂直度,还有些单位为了赶进度而忽略了该步骤。而垂直度的偏差会使桩本身的受力能力下降,影响桩的结构和后续工作。因此,为了避免钻孔倾斜,在钻机定位和钻孔过程中要随时注意校核钻杆的垂直度,发现倾斜应及时纠正。对于地基不均匀、地层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其他硬物等情况,施工前必须充分作好应对准备。在不均匀地层中钻孔时,钻机自重大、钻杆刚度大则较为有利;进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要调至慢档;处理大孤石和坚硬岩石时,采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都较为有效。工程实践表明,安装导正装置是防止孔斜最为简单有效的方法。如在终孔后才发现孔斜,不仅纠正起来费时费力,而且修孔常使桩的充盈系数增大。
(2)孔深和孔径。因为孔深不到位而引发工程事故的案例比比皆是,笔者在此不再赘述。孔径小于规范要求会使桩的截面缩小,使桩的承载能力降低,实际上降低了桩的安全系数。因此,施工监理必须关注孔深和孔径。
对于孔径的检测与控制,要从提高泥浆质量入手。钻头的直径应适当加大;也可以采用处理孔斜的导正器法,在导正器上焊接一定数量的合金刀片,使其在进钻或起钻过程中起到扫孔作用。在易产生缩孔现象的土层中施工时,减少空孔时间也是保证成桩质量的有效措施之一。
(3)混凝土灌注。清孔后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放入孔内,定位后要对其加以固定,然后用导管灌注混凝土。在该步骤,一方面要保证混凝土的质量,另一方面要保证混凝土灌注过程的连贯性,避免出现断桩。
三、结论
钻孔灌注桩作为一种重要的桩型,在建筑中有着极为广泛的应用和极为重要的作用,因此,必须注意保证钻孔灌注桩的施工质量。本文,笔者对钻孔灌注桩施工监理的流程及监控重点作出了简单阐述,希望对钻孔灌注桩的施工监理工作起到一定指导意义,也希望能抛砖引玉引出更多、更好的监理意见,提高施工质量。