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获得鲁班奖的钻孔灌注桩施工质量是这样控制的!

272 2020-09-17 17:36:49

来源:筑龙论坛资料




一、钻孔桩工程概况




本工程±0.000绝对标高为5.050,自然地面标高为-0.550,土方开挖深度为15.2米,局部开挖深度为17.05,局部电梯井开挖深度19.85米,工程桩为Φ700、Φ800钻孔灌注桩,Φ800钻孔灌注桩需后注浆。Φ700桩端进入10-2强风化角砾凝灰岩,进入持力层深度3米,Φ800桩端进入10-2强风化角砾凝灰岩,进入持力层深度5米或者桩端进入10-3中风化角砾凝灰岩,进入持力层深度1米.

本工程基坑北侧长约158m,西侧宽211.7m,南侧宽178m,东侧宽271m,根据建筑施工图纸及本工程现场实际测量情况,现场地面基坑边标高一般为-0.550m,基坑开挖深度为现自然地面下15.2~19.85m,基底土质为淤泥质粉土。基坑开挖面积约为36516m2,开挖土方量约为57万m3。

根据《建筑基坑工程技术规范》的有关规定,本工程基坑设计安全等级为一级。





二、钻孔灌注桩质量控制




★工程桩一览表

工程桩一览表

★质量要求

本项目创鲁班奖,工程桩的质量必须98%达到一类桩,不许出现三类桩。

★钻孔桩示意图

★钻孔桩施工流程


一、施工准备

1)根据现场施工条件并结合后期施工各因素,规划好现场施工道路。

2)按施工要求布置好供水、供电、排水设施。

3)按施工平面图布置好泥浆池、沉淀池及泥浆沟。 

4)做好设备的安装及调试工作(钻机型号:ps-10)。  

5)原材料按计划提前进场,具有产品合格证和质保书,并及时送样复试。


二、测量放样

1)施工前应复核测量基准点、水准点及建筑物的基准线,并采取保护措施。 

2)桩位放样定位时,在硬地坪上敲入钢钉,并用红漆画好定位三角、标明桩号。

3)测量规程 

a、控制点、水准点等测量标志,均应严格保护好,做好醒目标志,并作好记录。

b、桩位位置放样、标高引测均通过自检(技术负责人)、现场监理、建设单位复核、验收合格后方可施工。  

c、保证测量原始记录的完整、技术资料符合要求。 

d、控制误差小于±5mm,桩位误差小于20mm。


三、钢护筒制作、埋设

钢护筒长度一般不小于1.2m,壁厚5mm,Ф700桩钢护筒内径为800mm,Ф800桩钢护筒内径为900mm。钢护筒顶标高应高出地下水位。钢护筒加工标准,垂直度偏差不超过1/200。椭圆度不大于2cm,焊接采用坡口双面焊,所有焊缝连续,以保证不漏水。  钢护筒采用埋入法,确保垂直度控制在1/200以内,护筒埋设深度应超过杂质填土埋藏深度,且护筒底口埋进原土深度不应小于0.2m。钢护筒埋设过程中如有偏差应及时校正,使保持垂直,用粘性土分层填实,中心偏差应≤20mm。 


四、钻机就位调平

钻机就位后,底座必须用水平尺打好水平,达到平整、稳固,以确保钻进中不发生倾斜和移动;转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20mm,转盘在四个方向上的水平度误差小于1/200。


五、泥浆工艺

根据本工程地层情况和以往施工经验,采用自然造浆。施工过程中需根据实测泥浆指标及时抽除废浆。  


六、钻进成孔

根据不同的地层参数、特点,合理控制钻进参数(钻速、钻压)。

相邻桩距小于4d时,钻孔必须跳打,以免串浆和连孔,或混凝土灌注后相隔36小时以上,方能在相邻孔位施工。

钻进过程中应切实计算好钻杆和钻具长度,以便丈量杆上余尺,正确计算孔深。加接钻杆应先将钻具稍提离孔底,待泥浆循环2~3分钟再拧卸钻具。

钻进中,上下串动钻具要适当,最好一根钻杆打完,在加钻杆前串动几下即可,既达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的,又不致于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。

钻孔深度不得小于设计孔深,超深不得大于30cm。成孔垂直度偏差工程桩不超过1/100,桩位偏差不大于50mm。

成孔质量控制指标

正循环钻结构示意


七、清孔

钻孔完成之后,经测量检查达到设计标高并经监理工程师确认,即可进行清孔。清孔采用正循环清孔,清孔时将钻头提离孔底0.5m,输入泥浆进行清孔。对孔内的泥渣及沉淀物,边清渣边测量至孔底的残渣吸完为止,并应孔内的泥浆面不能降低过快,以致来不及补充泥浆或泥浆的比重降低过快导致塌孔。

1)第一次清孔:利用成孔钻具直接进行。清孔时间应不少于30min。

2)第二次清孔:利用导管进行。一次清孔后,提出钻杆,测量孔深,并抓紧时间安放钢筋笼和混凝土导管,在导管的顶端安装专用清孔接头,与泥浆泵相连接,向孔内泵入泥浆,清孔后的泥浆比重符合要求,直到孔底沉渣符合要求。测孔深和沉渣由专人用测绳进行检测,孔底沉渣不大于100mm。第二次清孔后至灌注砼的时间间隔不超过0.5小时。

循环排渣方法


八、钢筋笼加工制作、安装

钢筋笼分节制作,以9定尺长度分节吊放,焊接连接而成;主筋的搭接以50%错开。

钢筋笼制作前,应将主筋校直、除锈,下料长度要准确;

钢筋笼制作允许偏差

主筋保护层为60mm和50mm,允许偏差为+20mm,-10mm,为保证保护层厚度,在钢筋笼侧焊接定位垫块,每组垫块纵向间距4m,每组三块,均匀分布于同一截面的主筋上。

钢筋笼纵向钢筋采用焊接方式。钢筋笼垂直主筋之接头须能承受1.25倍钢筋极限拉力或压力,同一断面错开接头不超过50%。焊接接头应符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)的有关规定。加强箍筋与主筋采用电弧焊点焊连接,螺旋箍筋与主筋可直接点焊或铁丝绑扎并间隔点焊。Ⅰ级钢筋采用E43焊条,Ⅱ、Ⅲ级钢筋采用E50焊条。

制作好的钢筋笼应摆放在平坦地段防止变形,且应平卧堆放,堆放高度不得超过二层。

现场使用钢筋必须具有质保书,并经现场抽样检测后方可使用,钢筋以每一批号、每种规格、每60T抽检一组,不足60t也按一组抽检。


1、钢筋笼加工

(1)钢筋笼根据9米长定尺钢筋采用分节制作,并预留一定搭接长度,搭接长度应满足设计及规范要求。

(2)施工现场搭设钢筋笼制作棚,并加工专用钢筋笼制作架子。

(3)为控制保护层厚度,在钢筋笼主筋上,每隔3米设置一道定位块,沿钢筋笼周围对称布置3只。在焊接过程中应及时清渣。

(4)钢筋笼主筋连接按设计要求进行,相邻两根主筋接头间距(中心距)≥35d,在同一截面上接头不大于50%。

(5)钢筋笼采用螺旋箍筋与主筋点焊形成,主筋与螺旋筋的全部交点必须50%焊接牢固(间隔点焊,呈“梅花状”),加强箍与主筋的交点必须全部焊接牢固,焊接过程中应及时清渣。

(6)焊缝要求:

主筋采用10d单面满焊,焊缝应满足以下要求:

2、钢筋笼安装

(1)钢筋笼分节形成,必须由钢筋工班长自检,安放前由质量员会同监理进行验收,并当场进行隐蔽工程验收签证,未经验收的钢筋笼不得下放。

(2)钢筋笼堆放场地应平整,堆放层数不得超过二层,并分别挂牌做好状态标识。

(3)为保证钢筋笼的标高符合设计要求,由测量工测定钻机平面标高,由施工员测定焊接吊筋长度。

(4)钢筋笼吊放后允许的偏差:

(5)钢筋笼安放:钢筋笼吊放采用钻机自身下笼的方法,钢筋笼孔口焊接采用垂直对中法,上节笼垂直于下节笼,应位于孔的中心位置,做到上、下节笼的中心轴线重合,然后用吊机吊放至孔内设计深度并固定。

(6)钢筋笼吊放时,吊筋长度应根据孔口实测标高计算确定,抗拔桩采用2φ16作为吊筋. 


九、灌注水下混凝土

水下混凝土概况

泥浆护壁成孔灌注混凝土的浇筑是在水中或泥浆中进行的,故称为浇筑水下混凝土。

水下混凝土宜比设计强度提高一个强度等级,必须具备良好的和易性,配合比应通过试验确定。

水下混凝土浇筑常用导管法。 

浇筑时,先将导管内及漏斗灌满混凝土,其量保证导管下端一次埋入混凝土面以下0.8m以上,然后剪断悬吊隔水栓的钢丝,混凝土拌和物在自重作用下迅速排出球塞进入水中。 


本次抗压桩桩身砼强度为C40(水下提高二级),抗拔桩为C30(水下提高一级),坍落度范围为180~220mm,初凝时间控制在6~8小时。商品砼进场后要进行坍落度检查,并按照规范要求制作砼试块。

灌注过程要连续进行,不得中断,尽量缩短砼灌注时间,以防止桩孔内顶层砼失去流动性,顶升困难,造成质量事故。开灌前应做好一切准备工作,单桩砼灌注时间不宜超过8小时。

砼浇捣采用定制的标准砼浇灌架。

砼灌注方法:下入孔内的导管必须与孔深相对应,其底部距孔底应为0.5m左右,导管固定于孔口架上居中,装料斗放好隔水板或隔水球。

初灌注时,先在导管中安放球胆隔水栓,隔水栓置于导管内泥浆面,初灌斗与导管联接处用锥型隔水盘封闭,砼倒入初灌斗后,启出隔水盘,保证导管埋入砼面超过0.8m,孔口大量返出泥浆,说明初灌成功,初灌量应达到埋管1.5m深度,以后工序进行连续灌注作业。

灌注过程中应及时测量灌注砼的高度,以指导导管的起拔和拆卸。灌注过程导管应始终埋在混凝土中,严禁将导管拔出砼面,砼内应埋管2~6m深度。导管应勤提勤拆,一次提管拆管不得超过10m。

灌注快完毕,即最后一或两根导管时,应缓慢拔出,使砼面口缓慢弥合,防止拔快,造成泥浆混入。

若浇注混凝土时间正好赶在夜间施工许可证规定的时段外,我司将考虑对该桩孔清孔完后注入比重较大的泥浆封孔,待第二天早上再次清孔后浇筑砼。

灌注完毕后,待混凝土终凝后即可切断钢筋笼吊筋,拔出护筒,清洗导管和护筒,清除孔口泥浆(灌注时排出的废泥浆引入排污池),然后回填孔口,以保证施工现场安全文明。

混凝土实际浇灌量不得小于计算值,充盈系数控制值1.0~1.3,超灌高度不小于2m。

砼试块制作与保养:

按照设计、规范要求每根桩至少制作150mm×150mm×150mm试块一组,每天所灌注的混凝土应至少每50立方米采一组试样,每组试样包含三个试体以进行28天的抗压强度测试。

试块取样应在砼灌注中间取样,取自运输车辆的砼中间部份。在制作试件前应将试模清擦干净,并在其内壁涂上脱模剂。

砼试块应按规范标准制作,试块制作后应在终凝前用铁钉刻上制作日期、工程部位、设计强度等,不允许试块终凝后用毛笔等书写。

拆模后的试件应立即放在温度为20±2℃、湿度为95%护以上的标养室中养护28天(简称“标养”)。


十、钻孔灌注桩质量保证措施

1、质量控制要点

1)测量施工质量控制

包括桩位、护筒垂直度。

2)泥浆质量控制

包括新浆、循环浆的比重、粘度、含砂率等指标。

3)成孔施工质量控制

包括成孔垂直度、孔径、孔深、沉渣厚度等。

4)钢筋笼制作质量控制

包括钢筋连接、钢筋规格、数量、间距、钢筋笼的尺寸和预埋件(声测管、应力计)种类、数量、位置等。

5)砼浇注质量控制

包括砼标号、砼配合比、初灌量、上升速度、桩顶标高、砼坍落度等。

2、检验、试验计划

对进场的用于钻孔桩的各种材料要进行必要的检验工作。

钢材按炉批号进行检测试验,每60t组成一个验收批,不足60t的也必须做一组试验,钢筋原材料试验主要时检验钢材的抗拉和冷弯。

商品砼每50m3做一组抗压试块,且每根桩不少于一组。

3、施工质量控制措施

桩基施工严格按操作规程施工极其重要,本工程重点做到以下几点:

1)钢护筒中心与设计桩位中心偏差不得大于10mm。

2)钻机就位时,将底座转盘调整水平,起吊滑轮缘,转盘中心和护筒中心三者应位于同一铅垂线上,偏差不得大于20mm。

3)开钻时,钻机必须在泥浆循环正常后方可进尺,需连续不断地作业,直到成孔。钻进过程中,采用配重减压钻进方法,以保证成孔的垂直度。

4)每台钻机上必须配备地质剖面图,根据钻进情况和地质剖面图掌握钻头所处地层以调整钻进速度。坚硬地层中进尺应平衡、缓慢,防止断钻、掉钻,松软地层中可适当加快钻进速度。

5)钻进过程中,控制孔内泥浆面标高,以保证足够水头压力,维护砂层的安全。

6)钻进到设计标高后进行一次清孔。一清后下钢筋笼和导管。

7)钢筋笼应按图纸所示的准确加工,长度和间距必须满足制作安装质量标准。主筋若采用直螺纹套筒连接,我司考虑适当增加套筒的长度,确保主筋连接效果。

8)吊筋必须可靠焊接于主筋上,吊筋上端焊接固定于钢护筒上,并用Φ48×3.5钢管焊接钢筋笼和护筒,防止钢筋笼在混凝土灌注时上浮。

9)商品混凝土混凝土的各项指标必须达到规定的质量要求。混凝土初灌量必须保证使导管埋入混凝土层至少1.5m。

10)灌注时,保持导管插入混凝土2~6m,最小不得小于2m,抽拔导管应缓慢进行,严禁急速提升,导致混凝土不密实。拆除导管前,必须用测绳测混凝土面深度,以决定拆除导管的节数,防止导管拔空。

11)混凝土灌注应连续进行,中途不得停止。若因某种原因,混凝土不能及时跟上,必须经常提动导管,防止堵管。

12)水下高强度混凝土质量控制措施:

混凝土的质量保证措施从以下几个方面进行控制:

a、混凝土的来源

本工程均采用商品混凝土,商品混凝土供应商将在有实力的搅拌站中选择,经考察对比后确定,并通知现场工程师和监理确认后使用。施工中不但严格按相关规范要求进行检查和试验。

b、混凝土的配合比及生产

①施工前根据设计对桩基的混凝土要求,由商品混凝土搅拌站提供混凝土配合比设计单及有关试配报告,报现场工程师、监理、设计单位审核,经确认后方能按该配合比进行生产。

②混凝土浇注前,派专人到混凝土搅拌站进行考察,确保混凝土的原材料符合有关规范要求。粗细骨料、水泥、掺合料、外加剂要有质保书及合格证,并要有进场复验报告。

③混凝土浇注时,加强与商品混凝土供应商的联系,派专人对混凝土的整个生产过程进行监督。搅拌站也应派专人常驻工地现场进行协调。

c、混凝土浇注

①混凝土浇注前,由项目工程师组织所有的相关施工人员进行技术质量交底,并做好施工机具、劳动力安排。

②混凝土浇注时,按有关规范要求测试坍落度和制作试块,坍落度控制在200±20mm。

③混凝土浇注应连续进行,不得间断,若发现后续混凝土车接不上时,应减慢浇注速度,等待后续混凝土车跟进。

④浇注过程中,若坍落度太小,不能随意加水,应坚决退回,以免影响成桩混凝土质量。

合理安排成孔施工流程,使浇筑砼尽量放在白天。若碰到夜间施工规定不允许浇筑,采取将已成孔注满比重较大的泥浆封孔,待第二天早上再次清孔后浇筑砼。





三、桩底后注浆施工方法及技术要求




2.1注浆管(器)制作、安放

1、注浆管加工

注浆管拟采用内径25mm,壁厚3.2的钢管。注浆管采用外丝接头的方式连接,外丝接头采用相应直径的无缝钢管机械加工制成,连接时在丝牙部分缠裹脱脂带,以确保接头的机械强度和密封性能。每根桩布设2根注浆管,呈对称布置。

2、注浆器安装

桩端注浆器采用无缝钢管机械加工制作,出浆口采用单向截流阀,每根注浆器分为四节,每节开设直径7mm单向注浆孔4个,共16个,花管全长范围内用车胎皮包裹扎牢,以保证密封良好,注浆器通过自带套丝拧接在注浆管端部。

桩底注浆的出浆口宜埋入桩底以下土中20~50cm的深度,一方面可避免出浆口被水泥浆包住,同时也可以让水泥浆充分加固桩底沉渣或虚土。

3、注浆管安装

按设计桩长压浆管长度进行断料(压浆管长度=孔深+300mm的进入土体深度+顶部高出地面长度200mm),注浆管必须与钢筋笼主筋牢靠绑扎,固定于指定标识的主筋上,并与钢筋笼整体分节下放,防止与位移棒钢护管混淆。

注浆管每连接好一段,必须使用10#~12#铁丝,每间隔2~3米与钢筋笼主筋牢固的绑扎在一起,严防压浆管折断。桩端压浆管绑扎在箍筋内侧, 与钢筋笼主筋靠近绑扎固定, 绑扎点为每道加强筋处, 绑扎点间距为1.5~2.0 m。

4、吊放钢筋笼及注浆管

钻孔桩钢筋笼单节整体吊装,并保持垂直起吊, 防止钢筋笼起吊过程中变形而破坏压浆管。严格控制钢筋笼下放深度, 严禁悬吊, 以免桩端压浆阀埋在混凝土中, 影响压浆效果。注浆管每节安装好后,应在管内灌满水检查后是否密封漏水,防止浇混凝土时水泥浆进入而引起堵管,若孔内泥浆表面有气泡出现, 应将钢筋笼提出来,对压浆管进行认真检查, 若有漏点要进行更换, 确认无误后重新下放钢筋笼。另外,在钢筋笼节间连接螺旋箍筋时,点焊不能将注浆管烧破;对露在孔口的压浆管必须用丝堵拧紧,防止杂物及泥浆掉入压浆管内,确保管路畅通。

2.2劈水开塞

劈水试验是注浆工艺中的一个重要环节,它的作用是预压及疏通注浆通道以检查注浆管的可灌性与联能性,提高桩端可灌性,同时还是一次注浆前的压力试验,通过压水试验,可以在实施桩端注浆前了解桩端的可灌性,并且压水试验结果,还是选择注浆工艺参数的重要依据之一。成桩后7-8小时内用高压水压通注浆通道,压水量一般控制在0.2—0.6m3,压水时间3~5分钟,压水压力0.2~0.5Mpa,水能不断注入,同时压力也能稳住说明己开塞成功。

2.3混凝土灌注和桩帽施工对注浆管的保护

混凝土灌注: 钢筋笼就位后, 确认桩后压浆管没有损坏且标高准确无误, 即可进行钻孔桩基桩水下混凝土灌注。灌注过程中应严格控制混凝土导管的埋深、混凝土的灌注标高。

桩帽施工时,桩顶浮浆宜采用人工或风镐凿除,过程中加强监视,严禁将注浆管凿破。

2.4压浆施工

(1)压浆泵

根据本工程实际情况,压浆泵选用泵压不低于6Mpa的高压注浆泵。地面输浆软管采用耐压值不低于10Mpa的双层钢丝纺织胶管。胶管内径为Φ25mm。

(2)压浆前准备

根据工程桩施工进度,对桩身砼强度达70%的桩的桩号及完工日期进行统计列表。压浆用水泥进场后,在监理的见证下取样、送样,复试合格后,按成桩顺序进行压浆施工。在正式压浆施工前,应认真检查输浆软管、每根压浆管是否畅通、压力表以及压浆泵的完好性。

(3)水泥浆配制

水泥采用P042.5级新鲜普通硅酸盐水泥,同时要求水泥新鲜、不结块,结块水泥严禁使用。用带搅拌装置的拌浆筒拌浆,水灰比为0.55-0.6,搅拌时间不小于2分钟。搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3×3mm的滤网进行过滤,排入配套的储浆桶待压浆。

(4)压浆

注浆是后注浆工艺中的最后环节,注浆过程要控制好注浆压力、浆液水灰比、注浆水泥量这三个指标。注浆压力并不是一个固定的指标,操作者应根据压水试验结果,结合土的类别、土的饱满度、地层岩土性状、桩的长度等因素适当调整,并通过现场试注最终确定。通常以压水压力作为注浆的起始压力,注浆终压应力为初压的2—3倍。

压浆前要检查系统运转情况及各参数指标是否达到设计要求; 压浆时要做好压力、压浆量、冒浆量的测量工作, 并做好注浆作业记录( 包括成桩日期、压浆日期、桩端和桩侧水泥浆压入量、水泥浆泵送终止压力)及特殊情况处理记录。

在试锚桩桩身混凝土强度达70%后,先选一根桩试注浆,校核注浆参数的适应性,再正式压入水泥浆。压浆按照自下而上的原则控制,从两根注浆管均量压入,压浆时须控制渗入,确保慢速、低压、低流量,这样可以让浆液在桩底较均匀渗透和缓慢刺入,以得到最佳加固效果。

(5)压浆控制

注浆压力控制在2Mpa以内,一般情况下取1.2~2.0Mpa,流速控制在30~40升/分钟以内,每根注浆管均注入均等量的水泥浆。

注浆终止标准应采用注浆量和注浆压力双控原则,以注浆量(水泥用量)控制为主,以注浆压力标准为辅,当注浆量达到要求时可终止注浆;当注浆压力>2Mpa并持荷3分钟,且注浆量到要求量的80%,也可终止注浆,否则需要采取补救措施。

2.5单桩承载力试验

为检验钻孔桩桩后压浆技术的效果, 注浆后可进行竖向抗压极限承载力试验。

根据JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》要求,在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下,承载力检验应在桩底注浆完成20天后进行。

2.6、桩底注浆质量证措施

1、严把原材料质量关,对进场原材料及时取样送检,不合格产品坚决清退出场;

2、严格按照工艺及规范要求制作注浆管底端的单向阀注浆器;

3、认真检查每根注浆管的安放位置是否恰当、是否沉放到孔底、注浆管对接部位是否牢固、无漏气、漏水,上下管口是否封堵严实;

4、按照先小后大、缓慢加压的原则,控制好注浆压力;

5、严格按照设计要求的水灰比调制浆液,若需调整浆液水灰比,及时通报监理联系设计确认是否调整;

6、采取一切科学可行的措施,确保单桩注浆量达到或接近(80%)设计要求;

7、施工前对施工班组进行后注浆工艺质量交底;提高工人质量意识;

8、对每根桩的注浆情况、现场施工情况及时做好详细记录,发现问题及时处理;

9、以注浆量控制为主,注浆压力为辅,若遇特殊情况,及时与监理和设计进行沟通协商解决。





四、预防施工质量通病的措施




1、孔斜预防措施

钻孔偏斜主要是由于钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

施工前先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地;钻具要保持垂直度、刚度、同心度,钻头须具有保径装置,钻机就位必须准确平稳,确保机座处在稳固的地坪上。开钻前,为防止钻孔倾斜,首先钻机在轨上移行就位后,调整钻机转盘的水平,保持钻塔天车转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上。进入不均匀地层或碰到孤石时,钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。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。

2、防止坍孔措施

桩基施工过程中一旦发生坍孔,孔壁坍陷的主要原因是土质松散,泥浆护壁不好,护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。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。轻则影响成孔进度,严重时直接影响工程质量和整个工程的进度,给工程带来巨大的经济损失。

施工时应采取如下措施防止坍孔:

a、合理安排施工顺序,做到跳孔施工,防止相邻孔施工过程中的泥浆串孔。相邻桩施工须距4倍桩径以上或间隔36h以上。

b、针对不同的地层采用合理的转速和转压,适时根据泥浆指标的检测结果调整泥浆粘度、比重等参数,减少对孔壁稳定性产生的影响。

c、在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。

d、为防止水头压力不足而导致孔壁失稳坍塌,施工过程中应注意确保护筒内水头不低于地下水位。

e、搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注时间。

3、扩径、缩径和糊钻的预防措施

在钻进时,造成缩径的主要原因有:①钻锥严重磨耗,焊补或更换不及时。②地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。扩孔一般来说是由于孔壁坍塌造成的。

钻进中应采取一些相应的预防措施:

a、改进钻头结构:调整刀具的角度、高度,检查钻锥,及时修补或更换,提高钻头的切削能力,提高排渣能力,从而提高钻进效率。

b、在保证孔壁稳定的前提下,在易糊钻的地层钻进时,调整泥浆性能、钻进参数等措施以减少糊钻。

c、改进钻进操作方法,可以采取每钻完一根钻杆,上下串拉和重新扫孔防止。

d、在易缩径的地层中钻进时,采用钻杆上、下反复扫孔,扩大孔径,或可适当抬高水头高度以及增大泥浆的粘度和比重的方法来增加泥浆对孔壁的压力,减少缩径。

e、保证钻头的有效直径满足设计直径。

4、卡管的预防措施

发生卡管的原因主要有:初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。

预防措施:

使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为一般为1.5MPa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。

5、钢筋笼上浮的预防措施

钢筋笼上浮主要由于钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升;当混凝土灌至钢筋笼下,若此时提升导管,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼的上浮;由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,混凝土与钢筋笼有一定的握裹力,如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,同时也带动钢筋笼上升。

预防措施:

钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼顶时,控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-6m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。

6、断桩、桩身夹层的防止措施

断桩、夹层主要由于在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣,将混凝土桩上下分开的现象;浇注混凝土时,没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土,产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬等现象。

预防措施:

成孔后,必须认真清孔,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中,应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入,要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。确保导管的密封性,导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定,切勿起拔过多。

7、沉笼

现象 

已经沉放到设计深度位置钢筋,在浇砼过程中,钢筋笼坠落,钢筋骨架比原设计位置低,俗称“沉笼”。

原因分析

1)吊筋与主筋之间或分段钢筋之间焊接不牢固或吊环脱落。

2)上下振动导管时,导管挂带钢筋,对钢筋施加一很大外力,吊环松脱,而一旦导管与钢筋笼脱离时,笼沉入孔中。

处理办法

1)如笼沉入砼深度不深(小于2米时),可暂不处理,继续浇砼,待基坑开挖后,在原桩位上人工或机械挖土,凿出桩头钢筋接高上来,桩头砼须凿毛,再浇灌高出原标号一个强度等级的砼。

2)在开挖基坑后凿除桩头浮浆时发现沉笼,但不知沉入深度,此时须重新补桩 或请设计人员核定在基础结构上采取加固措施。





五、钻孔桩试验



工程桩应进行承载力检验。本工程地基基础设计等级为甲级、地质条件复杂,成桩质量可靠性比较低的灌注桩,应采用静载荷试验的方法进行检验,检验桩数不应少于总数的1%。



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该技术适用于三层以内地下室开挖(15米挖深),

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