浅谈旋挖桩施工质量控制要点
摘要
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:①对护筒底口与孔壁间的缝隙用粘土进行填充。②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:①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;②合理选择泥浆比重,以保证泥浆性能;③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:①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;②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;③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:①在桩孔底部铺设隔水膜;②导管提升至钢筋笼底端0.5m以上;③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;④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:①保证钢筋笼下入到位;②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;③钢筋笼的埋置深度应满足规范要求;④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;⑤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:①钢筋笼的制作安装要符合设计要求;②钢筋笼的起吊必须保证起吊平稳,不得撞击孔壁和护筒;③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
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