浅谈旋挖桩施工质量控制要点

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

张涛 罗昌民 马钟瑞 姚斌

重钢西昌矿业有限公司 四川省凉山州西昌市 615000

摘要

旋挖桩施工具有成孔速度快、成孔质量好、环境污染小、成桩质量高的特点,适用于各种复杂地质条件下的灌注桩施工。旋挖桩施工质量控制的关键是做好桩位放样及孔口固定,选择合理的钻孔顺序及钻进速度,确保孔壁稳定,加强清孔质量控制,保证桩身质量,确保桩底沉渣厚度。本文主要基于笔者的工程实践经验分析旋挖桩施工中常见的质量问题,而后总结出了旋挖桩施工工艺及质量控制要点,以期能够更好地提升旋挖桩施工质量效果。


关键词

旋挖桩;施工质量;控制要点

正文


1 旋挖桩施工常见的质量问题

1.1 孔壁坍塌

在旋挖钻机施工过程中,由于旋挖钻机的钻进速度过快,泥浆的粘度和比重无法达到设计要求,在孔内泥浆的作用下,孔壁容易产生坍塌;在钻进过程中,由于泥浆护壁不好,造成孔壁坍塌、掉渣等现象;在进行二次清孔施工时,孔内泥浆循环不畅,造成泥浆池内水位过低,在孔内发生坍塌;施工过程中由于地质条件较差或者是在流沙层中进行施工,造成孔壁坍塌。

孔壁坍塌的主要原因是:(1)地质条件差。地下水位较高、土层松散、强度较低、溶洞或软塑层较多等地质情况都会引起坍塌。(2)钻头旋转速度过快、泥浆循环不畅等原因也会引起孔壁坍塌。

1.2 护筒底端塌落

护筒底端塌落主要原因是:

1)护筒埋设不规范,下端不垂直,造成护筒底端与孔壁接触不密实;或在护筒底端部上、下两处设置了钢筋笼和钢护筒,如发生护筒底端下沉,容易造成护筒底端与钢筋笼和钢护筒接触部位发生挤土效应,引起护筒底端与孔壁接触处土体松动,进而造成护筒底端下沉;

2)钻孔施工过程中,由于振动、冲击等机械荷载作用,造成护筒底端部的土体松动、位移和变形;或由于局部范围内土层处于软弱层、流塑状,或遇到流砂等软弱土层时,会产生较大的地面沉降变形而产生护筒底端下沉;

3)施工过程中遇有较大孤石等障碍物时,容易造成护筒底端下沉。

1.3 钢筋笼上浮及钢筋变形

钢筋笼上浮及钢筋变形原因的是:(1)导管提升过快,造成钢筋笼上升;(2)钢筋笼未固定,导管底端未埋入混凝土面以下0.5m,在混凝土灌注过程中发生导管底端埋置过深;(3)灌注时间过长,混凝土已初凝;(4)桩孔孔壁不稳定,发生坍孔;(5)混凝土配合比不当或外加剂加入过量。

2 旋挖桩施工质量控制要点

2.1 孔壁施工质量控制要点

旋挖桩施工过程中,当钻机钻进至设计标高后,应及时进行清孔作业。如果施工现场存在严重的积水问题,会导致钻机在旋挖钻进的过程中无法正常完成清孔,影响了桩基础的质量和安全。因此,在旋挖桩施工过程中应严格控制孔壁的质量。期间需要落实以下工作要点:

1)钻机安装就位后,应对钻机的垂直度进行严格检查,控制在1/10以内,且不能出现较大的偏差。同时在钻机钻进过程中,应尽量避免提钻。

2)在钻进过程中应尽量避免断桩等现象的发生。对于已进入孔底的桩孔,在钻进过程中应保证钻机平稳,避免出现倾斜,并及时做好护筒内泥浆面的控制。对于已经完成的桩孔,在钻进过程中应进行不少于3次的上下钻压,同时检查钻杆是否弯曲、钻机是否倾斜和移动等情况。

3)对于软土或淤泥质土层,钻机旋挖钻进时应适当控制泥浆密度、粘度、含砂率等参数。对于粉土和粘土岩等相对稳定的土层,当遇较大孤石时,可适当降低泥浆的稠度。

4)在钻孔过程中,要经常检查钻头、钻杆和钻进速度是否正常,检查钻头的磨损情况,及时更换磨损严重的钻头;检查钻杆是否弯曲和磨损严重,如发现应及时更换。

2.2 护筒底端施工质量控制要点

旋挖钻成孔时,会产生大量的泥浆,而泥浆会通过护筒底端漏入孔内,导致孔壁坍塌和孔底沉渣过厚等问题,因此,在进行钻孔施工时,需确保护筒底端位于孔底中心线上。在具体的施工中,应注意以下几个方面:

1)护筒底端与孔壁间的空隙是旋挖钻成孔的最薄弱环节,为确保不漏浆,需采用隔水钻头进行处理。隔水钻头可利用两个活动接头将护筒底口与孔壁间的空隙密封起来,并使其处于静止状态,这样泥浆就不会漏入孔内,且不易造成孔壁坍塌。在施工中,通常可采用以下方法对护筒底端与孔壁间的空隙进行密封:对护筒底口与孔壁间的缝隙用粘土进行填充。将隔水钻头的活动接头直接插入护筒底部,用粘土进行填充,并对其进行密封,这样护筒底口与孔壁间的空隙就会被封闭住。在施工中,需及时清理出护筒底口与孔壁间的粘土,并采用泥浆泵进行循环清孔,直到达到要求深度。

2)旋挖钻机成孔至设计深度后,将护筒底口插入孔底,以保证护筒底端位于孔底中心线上。在施工中,可采取以下措施:合理选择钻具,并根据实际情况进行调整,如钻头直径、钻压、钻进速度等;合理选择泥浆比重,以保证泥浆性能;对于流塑状态的土质,应采用低转速、高压力进行钻进。

3)护筒底端的位置和形状应符合设计要求,以保证在钻孔过程中不会发生偏孔。一般可采用以下几种方法确定:利用地质钻进行测斜,测斜结果满足设计要求后再进行钻孔;利用地质钻钻具将护筒底口插入至设计深度,然后开启泥浆泵进行循环清孔,直到达到要求深度;根据经验,采用泥浆泵循环清孔至要求深度后,用测斜仪进行测斜。

2.3钢筋笼上浮及钢筋变形施工质量控制要点

1)钢筋笼上浮的主要原因是混凝土在灌注过程中,孔底产生了较大的静水压力,且混凝土灌注速度过快,钢筋笼底部受到了强大的冲击力而上浮。由此可以采取以下预防措施:在桩孔底部铺设隔水膜;导管提升至钢筋笼底端0.5m以上;钢筋笼下放过程中,导管底端埋入混凝土面以下0.5m,并使导管保持埋深不小于2m灌注时间不能过长,灌注过程中注意观察孔内情况,当出现严重坍孔或孔壁坍塌时应立即停止灌注。

2)钢筋笼上浮的防治措施保证钢筋笼下入到位;在灌注混凝土前,控制好混凝土的浇注速度,防止因混凝土浇注速度过快导致钢筋笼下不去;钢筋笼的埋置深度应满足规范要求;在混凝土灌注过程中,控制好导管埋深、导管提离混凝土面的高度,防止因导管提离混凝土面过高导致的钢筋笼上浮;在灌注过程中,随时注意观测钢筋笼的位置,防止发生钢筋笼上浮现象。

3)钢筋笼变形的防治措施钢筋笼的制作安装要符合设计要求;钢筋笼的起吊必须保证起吊平稳,不得撞击孔壁和护筒;钢筋笼安装后,应对其进行试压,试压压力为0.5~1.0 MPa

2.4 浇筑时的质量控制要点

1)在浇筑混凝土时,应严格控制导管埋深,确保导管底端距孔口不小于30 cm,浇筑时应先将导管内的混凝土排出,再灌注新混凝土,同时注意灌注时导管底端距孔底不大于50 cm

2)在浇筑混凝土前应检查灌注孔是否漏水,在浇筑时应严格控制坍落度在18-22 cm之间。

3)混凝土浇筑过程中,应安排专人在混凝土面的四周用测绳测其高度,防止坍落度过大或过小。

4)在浇筑混凝土时,应密切关注孔口和灌注导管的情况,在确保桩头混凝土密实的前提下,可适当增加导管的埋深以保证桩头混凝土密实,但埋深不宜超过2米。

3 结束语

总而言之,旋挖桩施工具有操作简单、成桩质量高、环境污染小、钻孔速度快、造价低等优点,是一种较为成熟的桩基施工方法,在工程实践中得到了广泛的应用。但由于旋挖桩施工技术尚未完全成熟,施工过程中易出现多种问题,为保证桩基质量,需要施工人员充分重视旋挖桩施工过程中的质量控制工作。

参考文献

[1]马强.建筑工程旋挖桩基础施工的质量控制要点[J].门窗,2019,(24):54.

[2]谢显.浅谈建筑工程旋挖桩基础施工的质量控制要点[J].智能城市,2019,5(23):86-87.

[3]黄年云.建筑工程旋挖桩基础施工的质量控制要点[J].住宅与房地产,2019,(27):128.

 


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