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【摘 要】钻孔灌注桩是建筑工程广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点.但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,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,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式.因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前.
【关 键 词】钻孔灌注桩；灌注桩施工；工艺及问题；防治；塌孔、缩颈等
前言：钻孔灌注桩是建筑工程广泛应用的一种基础形式.存在较广的空间,近几年已日趋成熟,但仍存在很多技术难点,经过龙口三联海工建造基地钻孔灌注桩的实际施工和学习专家、学者的著作,现浅谈一下钻孔灌注桩施工.
1概述
钻孔灌注桩是建筑工程广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点.但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,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,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式.因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前.因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录,以便有效地对桩基施工质量加以控制.针对龙口三联海工建造基地钻孔灌注桩的实际施工中存在的问题,浅谈一下钻孔灌注桩施工.
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2钻孔灌注桩设计原理
龙口三联1#码头工程钻孔灌注桩为摩擦桩,依靠地下水、土压力使土体对桩体产生紧握力,产生磨擦力,承受桩顶荷载.
施工成孔原理：钻机钻孔,再向孔内投放粘土、水泥、木屑,在冲锤的作用下,让其渗入到孔壁内一定深度,起到修复孔壁和使孔壁稳定的效果.
泥浆循环利用示意图卸导管→提拔护筒→养护→凿除桩头混凝土.
4孔壁坍塌及解决措施
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降.无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因,将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故.钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失.
为避免此类问题的发生,在施工中,要求施工人员要严格按施工规范进行施工,深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素,塌孔的桩孔应及时回填,当地层呈现稳定状态后,应适当的停置3~5天后再度施工为宜.
5缩颈及防治措施
缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题,主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成.针对这种情况,应采用优质泥浆,降低失水量.成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀.
6钢筋笼上浮及措施
用全套管法成孔后,在浇筑混凝土时,有时钢筋笼会发生上浮,其原因及相应对策如下：
①套管底部内壁黏附砂浆或土粒,由于管的变形,使内壁产生凹凸不平,在拔出套管时,将钢筋笼带上来.此时,应注意在成孔前,必须首先检查最下部的套管内壁,当堆积大量粘着物时,一定要及时清理.如确认有变形,必须进行修补,待成孔结束时,可用张大锤式抓斗,使其反复升降几次,以敲掉残余在管内壁上的土砂,确保孔底水平.
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②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,已接近初凝,表面形成硬壳,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.当此类现象发生时,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.
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,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m.
除此之外,在浇筑混凝土之前,一定要将套管稍稍往上提一点,以确认钢筋笼是否存在上浮现象.
7桩底沉渣量过多及解决办法
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清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节,通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除,使混凝土与岩基结合完好,提高桩基的承载力.施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施如下：
①桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定,清孔不干净或未进行二次清孔造成的；施工中应保证灌注桩成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟,然后将锤式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣.
②清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积.开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30-40mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的.
8断桩及防治措施
由于混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩.造成原因及防治措施如下：
①施工中若发生导管底端距孔底过远,则混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充.
为避免质量事故的发生,桩孔钻成后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超
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②受地下海水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体.
在地下海水活动较大的地段,事先要用套管或水泥进行处理,止水成功后方可灌注混凝土.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.
③在浇注混凝土时,由于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,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象.
施工中应明确规定,混凝土浇注过程中,一旦开始浇筑工序,一定要连续完成改作业,确保在混凝土初凝时间内连续浇注,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水.并随时控制混凝土面的标高和导管的埋深,提升导管要准确可靠,严格遵守操作规程.
④施工中还会发生浇注混凝土时,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,个别孔段出现疏松、空洞的现象.
因此,施工要求中要严格确定混凝土的
配合比,使混凝土有良好的和易性和流动性,坍落度损失亦满足灌注要求.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,避免埋下质量事故的隐患.
9总结
在龙口三联海洋制造基地1#2#滑道及1#码头的灌注桩施工中遇到的一些常见的注意要点在此作简要分析,并结合有关专家、同行的著作和实际施工经验,浅谈了这些,希望可以为以后的钻孔灌注桩施工提供一些便利.
参考文献
[1]李维平,钻孔灌注桩施工关键工序控制,岩土工程技术.2003（5）,299-301
[2]龙口三联海工制造基地灌注桩施工方
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