钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法的探讨
摘要:本文根据工程的实际情况,介绍了钻孔灌注桩工程机械成孔施工中常见的事故(如钻孔缩径、钻孔倾斜、钻具折断、孔壁坍塌埋钻等)和灌注成桩施工中常见的事故(埋管、堵管、离析、缩颈等)的原因分析,并对常见的问题给出了相应的处理方法。 关键词:钻孔灌注桩;施工问题原因;处理方法 文章编号:1674-3954(2013)09-0147-02 1 前言
钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、施工噪音低、无挤压无振动、设备投入不大等多种优点。但是由于钻孔灌注是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,所以它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。本文主要浅析了钻孔桩钻孔过程及混凝土灌注过程中遇到的一些常见问题,分析了产生问题的原因,总结出了一些规律和防治措施,为今后的施工起到一些帮助。现针对这些问题和措施,介绍如下。 2 钻孔过程中出现的施工问题及解决方法 2.1钻孔偏斜及处理方法 2.1.1原因
钻孔偏斜是一种成孔后桩孔出现斜孔的现象。主要是由钻机安装就位稳定差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致,同时如果地
面软弱或软硬不均匀;桩钻杆导架不垂直,架不稳,部件松动,钻机磨损,护筒埋设偏斜,主动钻杆倾斜,钻杆弯曲,遇旧基础或大弧石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜,都有可能导致钻孔偏斜。
2.1.2处理方法
在出现钻孔偏斜时,可提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上,重新钻进。若桩位偏差较大,应请设计人员核定,必要时在基础底板内增设暗梁(对桩筏、桩箱基础而言),如是单桩基础,一般应重新补桩。
2.2桩底沉渣量过多及解决方法 2.2.1原因
桩底沉渣量过多是成孔后桩孔出现孔底沉渣过多,清理不干净的现象。其主要原因是由于施工中的违规操作而造成的,因此,保持桩孔的清洁与对桩孔进行二次清理至关重要;当使用的泥浆比重太小或者泥浆注入量严重不足时,会导致桩底的沉渣很难飘起来,促使其桩底堆积大量的沉渣;在钢筋笼吊放的过程中,未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底;或者清孔后,待灌时间过长,造成泥浆沉积。
2.2.2解决方法
如果沉渣量超过规范要求,应当对桩孔进行复查,必要时应当
进行二次清理。可以采用导管二次清孔,冲孔时间以导管内侧量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高混凝土初灌时对孔底的冲击力;冲孔完毕时应立即迅速灌注混凝土;导管低端据孔底控制在30~50cm,初灌混凝土应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋如混凝土面以下1.0m以上,利用混凝土具有较大冲击力的特点,将其孔底的沉渣去除,以达到对孔底的沉渣进行彻底清除的效果。 2.3卡管及处理措施 2.3.1原因
卡管是指:在水中进行灌注混凝土时,因隔水栓堵管而造成其无法继续进行工作的现象。致使这种现象出现的原因主要是因为在初次灌注时,隔水栓堵管,致使混凝土和易性与流动性较差,因而出现离析的现象;当混凝土中所含带的粗骨料粒径太大时,各种各样的机械故障等问题,会影响混凝土的浇筑质量,使其浇筑不够连续,最终因在导管中滞留时间过长而造成卡管。 2.3.2卡管的处理措施
在混凝土进行浇筑的同时,还需要适当的延长混凝土的搅拌时间,对于混凝土的坍落度大小,更需要适当的控制。为了对混凝土的缓凝与和易性进行良好的完善,对于混凝土在水下进行施工作业时,应当适量的掺加外加剂。与此同时还需要保证导管的连接部位具有极高的密封性,在导管正是使用之前,应当进行试拼装、试压、试用等,在试水压时,应当仔细的查看水压压力的大小,是否在规
定的0.6~1.0mpa之间,尽量避免导管进水的现象发生。在混凝土浇筑的过程当中,倒入漏斗的混凝土应当尽可能的做到缓慢流入导管,以免造成导管的内部形成较高的气压。在整个施工的流程当中,对于机械设备的监控与机械的正常运转都应当做到时时刻刻有人监控,以防发生机械事故。
2.4塌孔、溶洞或裂隙的原因及处理方法 2.4.1原因
钻井过程中,如果发现排出的泥浆中出现细密的气泡、泥浆突然漏失、渣量显著增加而不见进尺、钻机负荷显著增加,则表示有孔壁坍陷、溶洞或裂隙的迹象。可能主要由于孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好;地下水流量大,护壁及钢护筒不起作用,造成塌孔;钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷;当遇到小溶洞或裂缝时,也可能发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象。 2.4.2处理方法
当遇到大溶洞时,孔内泥浆急剧下降的情况,可采用粘土或碎石回填后重新钻孔;当遇到小溶洞或裂隙且发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象的时候,可采用在泥浆中加适量水泥,增大泥浆比重及其护壁效果;当遇到地下水流量大、地下水位过高,护壁及钢护筒均不起作用时,可采用在本桩附近井点降水的方法,降低孔内地下水位至混凝土浇注完毕。
2.5钻孔过程中卡钻及解决方法 2.5.1原因
卡钻是一般是在冲击钻冲孔时,因先形成了梅花孔、十字孔、冲锤磨损未及时补焊、钻孔直径变小而新钻又过大、冲锤倾倒、遇到探头石或孔内掉入物件卡住等原因造成的。 2.5.2解决方法
卡钻锤后不宜强提,可用小锤冲击或用边冲边吸的办法将卡锤周围的钻渣松动后再提出。 2.6钻孔过程中掉钻及解决对策 2.6.1造成原因
掉钻是由于卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷疲劳断裂;钻头接头不良或滑丝;电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松;转向环、转向套等焊接处断开;钢丝绳过度陈旧,断丝太多,未及时更换等原因造成的。 2.6.2解决对策
掉钻是在桩基钻孔过程中经常发生的故障之一,每台钻机都应配备足够的打捞工具。如果在不慎的情况之下发生掉钻事故,应马上用打捞叉、打捞钩或绳套等工具进行打捞。如果打捞的时间过长,而促使钻头被埋,首先应当对泥沙进行清理,其次再通过打捞工具进行打捞。尤其注意的是初次掉钻时,钻头在孔内一般是正立的,假如第一次打捞不成功造成第二次或多次出现了掉钻的现象时,那
么掉在孔内的钻头就绝对不是正立的,这样就给打捞作业造成了极大的困难,因此打捞作业时,应当要及时的进行,以防止因孔壁不牢,而造成塌孔。 3 结果分析与讨论
当地基的弱土层较厚(一般指4m以上),建筑物的荷载较大,采用浅埋基础不能满足强度和变形限制要求,做人工地基又没有条件或不经济时,常常采用桩基础,钻孔灌注桩基因其造价低、节省等优点,被广泛采用。施工过程中应注意以下事项:
(1)混凝土必须具有良好的和易性,配合比应根据混凝土强度等级事先通过试验确定。通常情况下,坍落度的范围设为160~200mm之间;细骨料应当尽量使用中砂,其含砂率应当为40~45%之间;粗骨料应当尽可能的使用河卵石或碎石,石子的粒径应当小于40mm。
(2)导管的管壁厚度应当大于3mm,其直径可在200~250mm的范围之间,导管末端一节的底部应当进行焊加强箍。 4 结语
总而言之,为了能够减少钻孔灌注桩施工过程之中的常见问题,应当依据工程具体的实际情况,采用相应的解决措施。同时还应当具有针对性,对于一些可行性极高的专项施工方案,应当进行细致指导,以辅助其施工的正常运转。而在施工的过程之后总,须严格的依据相关的规范与教程,严格对专项施工方案进行把关、验收;
如果对于具体的施工方案不能做到从严要求、把关,那么就很容易造成质量事故的出现,影响其使用安全。引起灌注桩质量的事故的原因有很多,各个环节如果不能进行仔细而又严格的把关,很容易会造成重大事故的出现。因此,在桩基工程开工之前,就应当做好各项准备工作,除此之外还应当认真的审查相关的资料文件,加强对于施工现场工作管理人员的责任心,对于灌注桩的施工,应当努力的做到实时监控,其质量的检查与验收更要及其严格。只有做到较早的发现施工问题,通过采取合理的措施,及时的对一个施工问题进行补救,尽可能的把重大施工问题的发生几率降至最低;只有这样才能够真正的提高钻孔灌注桩工程的施工质量,才能在所规定的施工期限之内,保质保量的完成。
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