钻孔灌注桩施工中的偏位因素及其防控
2016-04-06赵琼
赵 琼
(中机三勘岩土工程有限公司,湖北 武汉 430030)
钻孔灌注桩施工中的偏位因素及其防控
赵 琼
(中机三勘岩土工程有限公司,湖北 武汉 430030)
结合工作经验,分析了钻孔灌注桩施工中引起桩心偏位的主要因素,从开孔前检测、钻孔设备安装、孔位检验、混凝土灌注等方面,阐述了预防控制桩心偏位的措施,旨在确保钻孔灌注桩的施工质量。
钻孔灌注桩,桩基,桩心,钻机
钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广,已被广泛应用于公路与民用建筑工程基础中。但是,由于钻孔灌注桩是一项隐蔽工程,其施工过程不便直接观察,同时又是比较容易出现质量问题的一种桩基形式,因此,分析其在施工过程容易发生偏位的因素,并进行相应的预防控制是保证成桩质量的有效方法。尤其是在软土和回填便道等极易产生桩心偏位的施工中,怎样控制好桩心位置尤为重要。
1 桩基测量控制点检核
目前获得的控制点主要是由红线班提供,平面控制点精度在5 cm内,一般提供一组点(3个点),接点后首先复核控制点数据是否正确:以其中一点设站,另外一点后视,并检查两点间距离,确认准确后,测量第三点,计算坐标差值,按红线系统推算,间距在5 cm以内都是合格的。使用时先选用间距差值较小的两点,以其中一点做基准点,另外一点做方向,再用导线测量方式在施工区域外设控制点。控制点布设原则是不容易被破坏(可以作交点用)、通视条件好、稳固变形小、使用方便、对现场施工干扰少。高程也需要复核,一般也是对一组点复核,无误后按四等水准的方法布设水准点,水准点可以布设在墙上也可埋设在地下。
2 施工平台的填筑对桩基位控制的潜在影响
在填筑施工平台时,应选择粒径较小的填料,要求填平压实。施工实践发现用粒径大于40 cm建筑垃圾填筑的施工平台上的钢护筒底部出现局部塌边、桩头不圆、桩基位偏心的情况较多。这是因为建筑垃圾多为混凝土块,其强度远大于护筒底部的淤泥层或软土层,容易随成孔设备一起对护筒下部形成切削,在泥浆的作用下出现护筒底塌边,造成不规则桩头并使上部施工机具不稳定,容易产生桩基偏位。
3 开孔前的检测与护筒的埋设
在桩基施工平台填筑完成后,要进行开孔前的测量放样工作,并且做好引桩,才能开始填设护筒。钢护筒一般要比桩径大20 cm~40 cm。为了保证桩基成型后满足设计的位置要求,同时便于最后护筒的拔出,填设好的护筒中心应尽量与桩中心重合并与水平基准垂直。护筒中心偏差要求小于50 mm,倾斜度不大于1%,超差需要重埋。另外,由于钻孔时施工机具的作用力很容易使护筒倾斜,因此应在埋好的护筒外侧填实加固后才能开钻,以防止出现斜孔、塌孔、偏位等问题。
4 钻孔设备的安装与定位
安装设备的基础如果不稳定,施工中易产生钻机倾斜、桩倾斜和桩偏心等问题,因此要求安装地基稳固。在安装钻机前,首先要对护筒中心进行再次测量放点检验,发现护筒中心位置超差应重埋。定好桩中心后还应检验引桩的正确与否,必要时需重新引桩。为了保证孔位的正确性和孔的垂直度,钻机的安装要求地基稳固,位置准确,机身平稳垂直,可以用4根长50 cm左右的钢筋或电焊条呈90°设置于钢护筒的四周,紧贴护壁,便于拉线确定钻机准确位置。护筒埋好后应对其进行必要的加固,一般应该在护筒口周围围砌一层砂袋堆平护筒口,护筒口顶下20 cm~30 cm位置焊10号槽钢或φ50钢管,槽钢或钢管应与砂袋密切接触,以保证护筒在承压状态下不产生下沉。对于软土回填施工平台,这种地基承载力较差,为了有效地减缓钻机下陷速度和减轻钻机机身的不均匀沉降,可以用推土机推平,在底部铺上钢板或木模板,再在上面铺枕木,然后把钻机安放在枕木上,以提高其钻机平台的承载力。
5 成孔过程中的孔位检验和注意事项
钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量。尤其是在开钻前10 m,钻进速度不宜过快,因为此时钻进过快,由于孔壁未形成有效保护层,很容易出现塌孔。这期间要经常检验和校正钻机的中心位置、调整钻机的垂直度和机架的水平。有经验的机长都会配有水平尺,经常检验机架的水平。如果突然出现了较大的钻机倾斜或移位,应停止钻进,并测量放样检查钻机和护筒是否移位,因为地层较软和有坡度的地基的施工平台上,钻机不均匀沉降所产生的作用力会使钻机向护筒移动,从而挤压护筒导致护筒移位。这时就不能以护筒壁边上的引桩拉线来确定中心位置。还有,在开钻的前10 m及大雨浸泡后施工平台上钻机本身的稳定性较差,应多观察、多检查。
6 成孔的检测及灌注混凝土对桩位的影响
钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此,除了在钻孔过程中密切监测外,在成孔后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检测,重新测定孔位中心,对护筒壁边的引桩进行检测和校正,测定护筒顶的准确标高,为下笼做准备。钢筋笼吊放到设计位置时,应检测其水平位置和高程是否达到设计要求,检测合格后应立即固定钢筋笼。钢筋笼的安放定位是否准确,是成桩后桩基位能否合格的关键,下钢筋笼时一定要认真仔细,对好中心,最后一节笼要缓慢放下、细心检测。检测的标准是钢筋笼中心与桩孔中心±10 mm、钢筋笼标高定位±50 mm。但钢筋笼对中了不等于定好了位,还应采取有效的限位措施。一般采用如图1,图2所示两种方法,图2的效果更好。定位时要注意在钢筋笼中间保留足够的灌注混凝土导管的工作间隙。另外,灌注完成后拔护筒(特别是吊筋长度小于护筒深度的桩位)时,一定要注意垂直向上拔,严禁斜向拉扯。因为限位筋是以护筒壁内侧作参照的,新注混凝土的强度没有上来,斜向拉扯将直接导致桩基上部的桩位偏心。所以此时要注意观察和调整钻机拔护筒的姿态。
7 结语
合理控制桩位是保证钻孔灌注桩质量的关键,也是工程后续施工能够顺利进行的前提和保障。施工人员要对施工地点地质情况、桩位、桩径、桩长、标高等全面的了解清楚。在施工过程中注意做好前述的检测控制,成桩后桩基桩头开挖出来,桩心偏位应当是可控和满足设计规范要求的。
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[3] 金 兵.浅析公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施[J].科技创新与应用,2016(12):3-5.
On deviation factors in bored piles construction its protection and control
Zhao Qiong
(ChinaMachineryTIDIGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd,Wuhan430030,China)
Combining with the work experience, the paper analyzes the main factors leading to the deviation of pile center in the construction of bored piles, and illustrates the measures to control the pile center deviation from the detection before the holing, installation of drilling equipment, detection of holes, and concrete grouting, so as to ensure the construction quality of the bored piles.
bored pile, pile foundation, pile center, drilling machine
1009-6825(2016)24-0092-02
2016-06-20
赵 琼(1964- ),女,助理工程师
TU473.14
A