对如何提高建筑工程中钻孔桩施工技术水平的探讨

蔡林芝

摘要：本文首先分析钻孔桩施工中存在的问题，并就钻孔桩施工方案及施工技术进行探讨。

关键词：钻孔桩；施工技术；质量

Abstract: This paper first analyzes the problems in the construction of bored piles, bored pile construction program and construction technology and explore.Key words: bored piles; construction technology; quality

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大。因而，无论在铁路、公路、水利水电等大型建设，还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。钻孔桩是在泥浆护壁条件下，利用机械钻进形成桩孔，采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。因属非挤土类型的桩,在饱和软土地区施工中,能有效保护邻周建筑物及地下管线的安全。

但由于施工水平及水文、地质机械故障等诸多原因,都可能使钻孔桩施工质量得不到保证,严重可能影响灌注桩承载力的正常发挥。因此,必须加强在钻孔桩钻孔及混凝土灌注施工前的充分准备和施工过程中的质量监控。

1. 钻孔桩施工中的主要问题

1.1塌孔

建筑物所处的水文地质、地表河流及交通道路的影响,施工中护筒的埋设、进度的快慢、扩孔清孔等施工个别环节的欠妥,均可造成塌孔。施工要预防为主,减少或消除塌孔。

1.1.1在松散砂土地层钻进时,控制进尺速度,选用高粘度、不分散的优质泥浆,泥浆稠度、比重符合规范要求.

1.1.2增加钢护筒的埋设深度,保证钢护筒埋设穿过软土层、粉砂层。

1.1.3钻进时根据情况及时调整孔内泥浆稠度,稠度偏小时要补充孔内泥浆,保证孔内水头相对稳定。

1.2斜孔

当遇到地层岩面倾斜、大孤石、探头石或土层软硬不匀时,会造成斜孔。

1.2.1如有探头石、大孤石,低速将石打碎.

1.2.2当遇到岩面倾斜,采用片石填平后再冲击.

1.2.3遇到土层软硬不匀,致使锤头受力不均时,往孔内填入低标号混凝土,待混凝土凝固到一定强度再用锤低速打进。

1.3清孔

混凝土灌注前,孔底往往存在一定厚度的沉渣,它不仅影响基桩底端阻力的发挥,同时对基桩桩侧摩阻力的正常发挥也有影响,从而影响基桩竖向承载力的发挥。规范对孔底沉渣厚度有一定控制要求:端承桩≤100mm;摩擦端承桩≤100mm;摩擦桩≤300mm。

对孔深小于50m,建议采用泵吸反循环清孔工艺进行清孔,如清孔测量后与浇灌水下混凝土的时间间隔超过一小时,护壁泥浆将会含有一定厚度的沉积,需要进行第二次清孔。

1.4沉渣厚度较大

1.4.1清孔时严格控制泥浆指标,保证清孔后,孔内泥浆各项指标符合设计要求.

1.4.2加强现场施工管理,合理组织,缩短钢筋笼吊装时间,但吊放时应徐徐下放,不得快速冲下,避免碰撞孔壁。

如钢筋笼安放完毕后,孔内沉渣仍超出要求,应采用二次清孔方法,直到沉渣符合要求为止。

2. 钻孔桩施工方案

2.1场地平整和测量放样。施工前,先用挖掘机对施工场地进行平整,并做到施工现场“三通一平”;建立桥梁施工测量导线控制网,校核测量仪器,桩位放样坐标、高程计算,根据测量控制网用全站仪定出钻孔桩桩位。

2.2埋设钢护筒。为固定桩位,保护孔口不坍塌,旱地和筑岛平台处采用挖坑埋设法将钢护筒埋入,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实,钢护筒采用10mm厚的钢板卷制而成,直径为1.3m和1.5m两种,护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0m～2.0m。

2.3钻机就位。钻机就位时,垫平钻机,保持平稳,严防在冲击过程中移位、沉陷;钻机就位后,进行桩位校核,保证就位准确。

2.4冲击成孔。开孔一般投入大比例黏土,造浓浆(相对密度1.4～1.6),采用小冲程进行击孔,穿过覆盖层、粉砂层2m～4m后,再按正常的冲击成孔工艺成孔,钻进过程中要严密观察护筒内的水头,保持比施工水位高出1.5m～2m,并派专人检查地质变化情况及泥浆指标。

2.5成孔检查。孔深用测绳进行检测;孔径检测用<25的钢筋焊成直径为0.98m和1.23m,长为6m的检孔器,吊入孔内直放到孔底检测,如检孔器放不到孔底,则说明桩孔有缩颈或局部偏孔现象。

2.6钢筋笼的制作、吊装、就位。钢筋笼根据吊装条件在钢筋加工场采用分段制作。分段制作应确保骨架不变形、接头错开。

2.7导管安装。导管直径为300mm,壁厚5mm,每节长3m,另配1m和0.5m长的导管各一节,接头由法兰盘连接,并用橡胶圈密封。

2.8桩基检测。委托有检测资质的第三方单位进行超声波或小应变桩基检测,灌注桩检测为一类桩,立即进行承台施工。

3. 钻孔桩水下混凝土施工技术

水下混凝土灌注的工作是整个钻孔桩技术控制中最重要的工作内容

3.1水下灌注混凝土的配合比

钻孔桩具有混凝土灌注量大,灌注深度深等特点,因此在灌注过程中,混凝土在导管内落差较大,会产生混凝土离析现象,所以为保证水下灌注混凝土质量,应适当增加水泥用量,以增强混凝土的和易性,在搅拌混凝土时,要核对剂量设备,检查混凝土的现配合比,验看其是否与设计配合比相符。并对材料的过磅计量情况进行仔细的复核检查,还应记录混凝土的拌合情况,控制混凝土的塌落度。

3.2首灌

首灌是水下混凝土灌注的关键环节,直接影响到成桩质量及竖向承载力,因此在保证首灌体积满足规范要求的前提下,还需保证混凝土的质量及泥浆上翻的顺畅。初次灌注混凝土的体积质量必须经过计算确定,以保证完全排出导管内的泥浆。并使导管出口处混凝土面高于导管出口深度不小于1.0m,以防止泥浆卷入混凝土中。

3.3浮笼的加固

当混凝土灌至与钢筋笼底接触的瞬间,此刻钢筋笼的受力突然改变,这是最易产生浮笼的一个原因;其次就是当导管距离钢筋底最近的时候,此时混凝土灌注所产生的压力全部作用于此范围内。当此压力大于钢筋笼自身重力和加在钢筋笼上的荷载时,钢筋笼就会上浮,产生浮笼现象。施工中要有针对性的采取有效的措施,防止浮笼现象,其浮笼高差应满足规范要求。

3.3.1当钢筋笼下放到设计高程以后,应将其固定于稳固的物体上。如工作平台。这样当钢筋笼受力上浮时,其必须克服钢筋笼自身的重力和外部产生的外力,减少浮笼的机率

3.3.2要准确掌握钢筋笼底所在位置和混凝土的灌注高度,当混凝土灌注至钢筋笼底附近时,应在不提拔导管的条件下,使混凝土将钢筋笼尽量多埋入其中,可有效地克服因第一个原因形成的浮笼。

3.3.3当导管底接近钢筋笼底时,如果钢筋笼的外力是靠工作平台给予,则在此阶段应尽量减少提拔导管,让混凝土及导管的重力作用于钢筋笼,等钢筋笼埋入混凝土中有足够的高度以后,在提拔导管,以保证钢筋笼不上浮。

3.4混凝土灌注

混凝土浇灌要连进行,不得中断。一般控制在4～6小时内浇筑完毕.中间如有间歇应控制在15min以内,以保证混凝土的均匀连续形。

水下混凝土浇灌时要使钻孔内混凝土保证均匀上升,浇灌速度一般为30～35m3/h;导管的提升速度应与混凝土的浇灌速度相适应,规范要求导管埋入混凝土内2～6m,严禁导管提出混凝土面。在浇灌混凝土过程中,要随时探锤测量混凝土面的实际标高,计算混凝土的上升高度,掌握混凝土面与导管下出口的相对位置,统计混凝土的浇灌量,及时做好记录。孔桩浇注完毕后依据混凝土浇灌量划出灌注曲线,该曲线显示孔桩在钻孔到浇灌过程中是否有塌孔和缩径存在,掌握孔桩孔径的变化便于采取对策和提出解决办法。

4.结束语

钻孔、灌注混凝土都是在水下进行，工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。因而，对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求。