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1、 本科毕业设计(论文)题目:混凝土灌注桩施工质量与控制 Bored concrete pile construction quality control学 院 宋体四号字 专 业 宋体四号字 班 级 宋体四号字 学 号 宋体四号字 学生姓名 宋体四号字 指导教师 宋体四号字 完成日期 宋体四号字 诚 信 承 诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文混凝土灌注桩施工质量与控制均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。 承诺人(签名): 年 月 日混凝土灌注桩施工质量与控制邱煜军 摘要:从钻孔阶段,清孔阶段,钢筋笼的制作,灌注混凝土施工工艺及成桩质
2、量控制措施等几个方面探讨了混凝土灌注桩施工中的工艺选择及要点。关键词:钻孔灌注桩;施工;质量控制Bored concrete pile construction quality controlQIU YU JUNAbstract: From drilling, hole cleaning, fabrication of steel reinforcement cage, concrete construction process and the pile quality control measures and other aspects of the concrete pouring pil
3、e construction technology and key pointsKey words:Bored pile; Construction; Quality control目录1引言11.1选题的背景11.2国内外的研究现状11.3问题的引出31.4研究的作用和意义42材料与方法42.1钻孔阶段的质量控制42.1.1场地准备。42.1.2合理选择42.1.3测量放样42.1.4材料的选择42.2清孔阶段的质量控制52.3钢筋笼的质量控制52.3.1钢筋的检查52.3.2钢筋笼的制作52.3.3确保保护层的厚度52.4混凝土施工工艺52.5成桩质量控制措施63结果与讨论73.1成孔质量
4、问题73.1.1塌孔73.1.2缩径73.1.3桩孔偏斜73.2钢筋笼安装质量问题73.2.1钢筋笼安装与设计标高不符73.2.2钢筋笼的上浮73.3水下砼灌注问题73.3.1堵管83.3.2桩顶部位疏松83.3.3桩身砼夹泥或断桩84结论84.1施工机具的选择84.2钻机就位的控制94.3泥浆的调制和使用94.4钻进过程94.5清孔104.6钢筋笼104.7水下混凝土的灌注115展望11参 考 文 献12致 谢13附 录141 引言1.1 选题的背景随着我国基建事业的不断发展,工业与民用建筑、桥梁、港口码头等高重建筑物的增多,钻孔灌注桩作为深基础,能适应与不同地质条件,承载力大,建筑费用低等
5、优点,应用越来越广泛。钻孔灌注桩又能很好的将上部的荷载传到深层稳定的岩土层上,从而减少基础的沉降和建筑物的不均匀沉降,近年来被广泛用于高层建筑,重型厂房,桥梁港口,码头,水利工程中。1.2 国内外的研究现状钻孔灌注桩在国外的发展历史美国在20世纪初、欧洲于20世纪40年代初已开始使用,但当时的钻孔工艺和设备尚不完善,钻孔的直径也较小,桩的承载力不高,因此使用不多。钻孔灌注桩在我国的发展历史我国在公路桥梁上采用钻孔灌注桩基础始于20世纪50年代末期,当时河南省首创用人工转动钻头钻孔,后逐渐在全国发展到冲抓锥、冲击锥、正反循环回转钻、潜水电钻等多种设备和钻孔工艺,应用规模不断扩大。到20世纪90年
6、代初,钻孔直径已达到300cm以上,桩长已达到100m以上。目前在国内公路桥梁基础工程领域中,钻孔灌注桩基础已占据了重要地位,并向大直径、多样化(变截面桩、空心桩、变截面空心桩)方向发展。钻孔工艺水平不断提高,特别是引进了许多国外先进的大功率全液压钻孔机械,对国内钻机进行研制,基本上适应了大直径深水基础桩基础施工的需要。钻孔灌注桩的直径和最大长度随着开孔机具的不同而异。各种钻孔桩在施工时都要用钻具开孔并排出孔中的土。采用回转机具开孔者,钻进噪音小,对周围建筑物不产生振动影响。常用的钻孔桩有以下几种:(1) 长螺旋钻孔灌注桩:北京市已使用的长螺旋钻机,适合在地下水位以上的粘性土、砂土及填土中使用
7、,钻进快。其钻头直径为300和400mm,钻孔深度为10和12m,钻进时,利用电动机带动钻杆,使钻头旋转切削,土便沿钻杆全长的螺旋叶片自动升到地面。成孔后,可放下灯具对孔深、孔径、垂直度以及孔壁和孔底情况进行检查。(2) 大直径钻孔桩:直径在600mm以上的大直径钻孔桩,所用的开孔设备有回转钻机、潜水电动钻机和冲击钻机等多种机具,钻孔深度可达几十米,适宜在地下水位以下施工。回转钻和潜水电钻适用于粘性土和砂土、冲击钻特别适用于含块石、碎石的粘土层和卵石层,其克服障碍和钻进岩层的能力比其他钻机强。国外的大直径钻孔桩,有的在钻进过程中下大直径钢套筒,浇混凝土时将套筒的上段(或全部)拔出。这种施工方法
8、不用泥浆护壁,因而桩孔干净、无水,人员还可以下到孔底进行检查和原位测试。钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形成的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。 泥浆护壁施工法冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是:平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。施工顺序 (1)施工准备 施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。 钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。 (2)钻孔机的安装与定位 安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心
9、等不良影响,因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。 为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。 (3)埋设护筒 钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,
10、增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。 制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大20cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm),每节长度约23m。一般常用钢护筒。 (4)泥浆制备 钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、
11、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。 (5)钻孔 钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。 (6)清孔 钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此,除了钻孔过程中密切
12、观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm;当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,操作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土 清完
13、孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,定位后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。 全套管施工法全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。 全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的56m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。1.3 问题的引出钻孔灌注桩是采用不同的钻孔方法,在地层中按要求形成一定形状(断面)的井孔,达到设计标高后,将钢筋骨架吊入井孔中,再灌注混凝
14、土(有地下水时灌注水下混凝土),成为桩基础的一种工艺。钻孔灌注桩相对其他桩基础有其自身的许多优点1、与沉入桩中的锤击法相比,施工噪声和震动要小的多; 2、能建造比预制桩的直径大的多的桩; 3、在各种地基上均可使用; 4、施工质量的好坏对桩的承载力影响很大; 5、因混凝土是在泥水中灌注的,因此混凝土质量较难控制.钻孔灌注桩基础施工中容易遇到下列问题:1、成孔质量问题 塌孔 缩径 桩孔偏斜 2、钢筋笼安装质量问题 钢筋笼安装与设计标高不符 钢筋笼的上浮 3、水下砼灌注问题 堵管 桩顶部位疏松 桩身砼夹泥或断桩 1.4 研究的作用和意义钻孔灌注桩基施工中关键的一环,施工质量直接关系到成桩质量。因此,
15、混凝土灌注施工质量问题,亟待探讨、研究和解决。2 材料与方法2.1 钻孔阶段的质量控制钻孔阶段是保证桩位、桩长、桩直径和桩的倾斜度的关键阶段。该阶段的失败,轻则会造成经济损失,重则会造成重大质量事故,所以我主张从以下几方面加强控制。2.1.1 场地准备。合理安排生产和生活用房、施工便桥和便道,做好工地供电、供水的准备,平整场地、移拆场内障碍物,是为施工创造良好条件的必要准备仁作。钻孔场地的平面尺寸,钻机移位要求、施工方法以及其他机具设施布置等情况确定。2.1.2 合理选择根据桩径、径长和灌注量合理选择导管、搅拌机、起吊运输等机具设备的规格型号。导管吊放入孔时,应将橡胶圈或胶皮垫安防周密、严密、
16、确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中,防止跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管。2.1.3 测量放样测量放样工作是决定桩是否编位的决定环节。建议架好全站仪后先用两个(任选两个,一般选择对角两个)控制桩来进行放样工作,打设木桩,待全天需要放样的桩位全部完成后改变全站仪位置,利用另外两个控制桩立刻复测所放桩位。2.1.4 材料的选择水泥性能除应符合国家现行标准的要求外,其初凝时间用标准方法试验不得早于2.53.5小时。混凝土的实际配制标号宜比设计标号提高1015%。选用水泥标号时应以能使所配置的混凝土强度达到要求、收缩小,和易性好和节约水泥为原则。混凝土的细骨料,一般应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净
17、的河砂或海砂,河砂和海砂不易得到时,也可用山砂或用硬质岩石加工的机制砂。各类砂应分批检验,各项指标合格时方可采用。粗骨料的颗粒级配,可采用连续级配或连续级配与单粒级配和使用。2.2 清孔阶段的质量控制清孔的目的是抽、换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。此外,清孔还为下一个工序灌注水下混凝土创造良好条件,使测深正确,灌注顺利,保证混凝土质量。清孔时应注意以下事项:不论采用何种清孔方法,在清孔排渣时,必须注意保持孔内水头,防治坍孔;柱桩应以抽浆法清孔,清孔后,将取样盒(即开口铁盒)吊到孔底,待灌注水下混凝土前取出检杳沉淀在盒内的渣土;用换浆法
18、或掏渣法清孔后,孔口,孔中部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质晕标准要求;灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度不大于设计规定2.3 钢筋笼的质量控制2.3.1 钢筋的检查对钢筋的检查主要检查钢筋原材料、搭焊接头和对焊接头。钢筋原材料主要检查受拉和受弯,搭焊接头主要检查受拉,对焊接头主要检查受拉和受弯。钢筋检查要按批量进行,每一批钢筋进场后都要按规范要求抽取一定数量的样品进行检杳。接头焊接应每天抽取样品进行检查。2.3.2 钢筋笼的制作钢筋骨架可用木卡板成型法、箍筋成型法、加强箍成型法或钢管支架成型法,在箍筋圈上标出主筋位置,同时在主筋上标出箍筋位置,放好主筋长度范围内的箍筋圈,将两根主筋伸入箍筋圈内,
19、照上述标记对准位置。2.3.3 确保保护层的厚度防止钢筋锈蚀,应在钢筋骨架周围主筋上每隔适当距离对称设置混凝土垫块或靠孔壁垂吊钢管,垫块直径以能控制保护层厚度为准,但应略小,穿心孔直径要略大于箍筋直径,以便垫块穿在箍筋上能转动。2.4 混凝土施工工艺在灌注首批混凝土之前最好先配制0.10.3.水泥砂浆放入滑阀(隔水塞)以上的导管和漏斗中然后再放入混凝土。确认初灌量备足后,即可剪短铁丝,借助混凝土重量排除导管内的水,使滑阀(隔水塞)留在孔底,灌入首批混凝土。在灌注过程中,做好施工记录,将拆导管时间、长度与导管埋深准确记录,指导混凝土灌注施工,以杜绝导管拔出混凝土面造成断桩。同时,导管提升应竖直和
20、缓慢,不要左右摇摆,以免因断管、扣住钢筋笼或泥浆渗入到混凝土中而造成断桩等质量事故。在灌注过程中,还应随时注意灌注每米桩的混凝土用量,并对每根桩的混凝土用量进行记录,及时判断是否发生塌孔及缩孔。如果中断灌注超过半小时或确认发生塌孔、缩孔,必须立即采取补救措施或重新钻孔。每根桩至少应作混凝土试件一组,其28d试压强度作为质量评定的依据。灌注水下混凝土应迅速进行,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。每根桩的灌注时间不能太长,尽量控制在8小时内完成;为防止顶层混凝土失去流动性,导管提升困难,每小时灌注高度最好不小于10m。2.5 成桩质量控制措施桩身上段强度的保证措施为保证桩身上段强度达到要求,应从下述几个方面
21、采取相应的质量保证措施:(1) 工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径,垂直度,孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时,孔壁的稳定时间应大于12h,检测数目大于2个。对一些重要工程,可视情况相应增加测径数量。(2) 护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位0.5m以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低,砂率大,则不仅护壁性能差,而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲,当在黏土或亚黏土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁,控制排渣泥浆的相对密度在1.11.2之间;当在砂性土质或较厚的夹砂层中成
22、孔时,应控制泥浆的相对密度在1.11.3之间;在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在1.31.5之间。因此,必须着重控制水下混凝土的浇注质量,包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。(3) 完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑,不宜过长;混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌量不得低于设计值,不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。(4) 在灌注过程中,要严格把握施工进度和时间,经常地略微提升导管,以使混凝土均匀注入。严格控制导管埋入混凝土的深度,每间隔1520min,要对混凝土面和导管沉入深度进行一次测量和校核。(5) 桩身质量的验收。灌注桩质量的检验内容和方
23、法应符合规范的规定,通常检测承载力采用桩荷试验或大应变动测法,而检验桩身质量一般是通过对钻芯样实施超声波检测进行检验,抽查数量不少于总桩数的10%,若工程需要时,还可相应增加检验数量直至逐根检查。钻孔灌注桩有许多优点,但由于施工环节多,工艺复杂,成桩质量有可能受到多种因素的干扰和,严重时会导致桩身承载力的明显降低,甚至造成病断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全,必须对钻孔桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测,发现问题及时采取措施予以补救。3 结果与讨论3.1 成孔质量问题3.1.1 塌孔预防措施:根据不同地层,控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时,严格控制速度。
24、地下水位过高,应升高护筒,加大水头。地下障碍物处理时,一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时,应探明坍塌位置,用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上12m处,捣实后重新钻进。3.1.2 缩径预防措施:选用带保径装置钻头,钻头直径应满足成孔直径要求,并应经常检查,及时修复。易缩径孔段钻进时,可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。3.1.3 桩孔偏斜预防措施:保证施工场地平整,钻机安装平稳,机架垂直,并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正,不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压,应吊住钻杆,控制钻进速度,用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净
25、。对已偏斜的钻孔,控制钻速,慢速提升,下降往复扫孔纠偏3.2 钢筋笼安装质量问题3.2.1 钢筋笼安装与设计标高不符预防措施:严格控制砼质量,坍落度控制在183cm,砼和易性要好。砼进入钢筋笼后,砼上升不宜过快,导管在砼内埋深不宜过大,严格控制在10m以下,提升导管时,不宜过快,防止导管钩钢筋笼,将其带上等。3.2.2 钢筋笼的上浮预防措施:钢筋笼制作完成后,注意防止其扭曲变形,钢筋笼入孔安装时要保持垂直,砼保护层垫块设置间距不宜过大,吊筋长度精确计算,并在安装时反复核对检查。3.3 水下砼灌注问题3.3.1 堵管预防措施:商品砼必须由具有资质,质量保证有信誉的厂家供应,砼的级配与搅拌必须保证
26、砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或规范要求,现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩施工规范允许的范围以内。灌注用导管应平直,内壁光滑不漏水。3.3.2 桩顶部位疏松预防措施:首先保证一定高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响,极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测,只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时,才能确认终灌标高已经达到3.3.3 桩身砼夹泥或断桩预防措施:成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤,第一次清孔必须彻底清除泥块,砼灌注过程中导管提升要缓慢,特别到桩顶时,严禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深,单桩砼灌注时,严禁中途断料。拔导管时,必须进行精确计算控制拔
27、导管后砼的埋深,严禁凭经验拔管。4 结论4.1 施工机具的选择施工机具的好坏对能否保证施工质量以及功效的高低起着至关重要的作用。选择好合适的施工机具是实现质量控制的首要条件。泥浆循环回转钻进成孔灌注桩的施工机具主要包括成孔的钻机、泥浆循环设备、钻杆、钻头与保径圈,成桩的导管、料斗、球塞、混凝土拌制与输送设备。对于有同的地质条件,不同的桩径,其选择使用的成孔机具如钻机、钻杆、钻头有很大差别。选择钻机,首先要看功率和扭矩够不够,因为桩径越大,钻进时切削阻力越大,要求功率和扭矩也越大。钻杆选择则不宜采用过细的钻杆,过细的钻杆其杆内通道小,泥浆循环量受限制,钻进速度慢,沉渣多,成桩质量难以保证,|考试
28、吧|同时钻杆细则刚度小,受压时容易发生弯曲,造成斜孔形状不规则。钻头直径必须保证桩的设计直径,一般比设计桩径小56cm,钻头形状应对称,锥尖角度不应小于120度,因为不对称的钻头易产生斜孔锥尖过尖会在孔底产生一个锥形,在其中埋藏大量泥块沉渣,影响桩的承载力。成桩用设备主要根据桩体的混凝土方量来考虑安排。导管的基本要求是满足混凝土灌注量、接头密闭不漏水不漏气。导管的长度应保证使得导管下口离孔底的距离保持在0.5m左右。为此在施工中必须配有一些小导管,如0.5m,1.0m,1.5m等不同长度。导管的选用除需考虑混凝土的方量,还应导管接头的外径比钢筋笼直径应小100mm以上,以免导管钩带钢筋笼。导管
29、孔口的料斗与吊运混凝土的料斗的容量之和应保证首批灌注混凝土的数量满足导管首次埋置深度(1.0米)和填充导管底部的需要。首批灌注混凝土的数量不足会使得先灌入孔内的混凝土大量混杂泥浆,影响桩的质量。可见施工机具的控制是泥浆循环回转钻进成孔灌注桩施工质量控制的重要环节,只有应切实把好这一关,才能真正好施工质量。4.2 钻机就位的控制钻机的安装就位包含两层意思,一是所钻桩位在大地平面的位置控制,二是所钻桩孔本身的立体位置控制。钻孔灌注桩施工前应对施工场地整平压实,当场地为深水区或淤泥层较厚时,应搭设工作平台。应建立附合于结构物整体测量控制中的子控制网(包括平面控制与高程控制),且所有测量必须有多余观测
30、。对拟施工桩位进行放样,并在另一测站进行复核。有条件时,应用钢尺对前后左右的桩位进行相互校核。在灌注桩施工中桩位的控制必须高度重视,确保无误,一旦发生桩位错误将难以弥补。钻机安装的基本要求是水平、稳固、三点(|考试吧|天车、转盘、护筒中心)一垂线,这样才能保证桩的垂直度和桩位偏差符合要求,安装完毕后要用水平尺和测锤校验。由于钻孔灌注桩施工节奏快,钻机安装容易马虎,常因未垫实、垫稳,而在开钻后很快发生倾斜。发现这种情况应立即停钻,重新调平或排除故障后再继续施工,否则必定造成斜孔。钻机完成一桩孔后一般不应直接到邻桩位施工而应实行跳打原则,这是为了防止因钻机荷载或成孔的应力释放而影响到刚灌注完砼的邻
31、桩的质量,实在无法调整桩位时,应停顿36小时以后才可在邻桩上进行施工。4.3 泥浆的调制和使用实践证明泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节,必须从严控制。泥浆一般采用水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当比例配置而成。在施工中应注意检测泥浆的各项指标,尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标。泥浆的比重过大既影响钻进速度,也使孔壁泥皮增厚;泥浆的比重过小则护壁性能差,容易坍孔。泥浆的品质能否调节好,除与现场管理人员的经验与水平外,关键在于能否及时清理泥浆池沟中的沉淀物。如果不配备专职劳动力、排浆设备出现故障或废浆运输能力不足(有时是为降低成本而故意减少废浆排放量),那么泥浆品质调节将无从谈起,
32、有时甚至因泥浆池淤满而将沉淀物倒灌回孔内,则施工质量必定受到较大影响。4.4 钻进过程钻进过程中主要应加强以下事项的控制;1、总的原则要快,一个桩的施工时间越短,质量也越不容易出现问题,当然,也不是要绝对的快,该慢的孔段要慢。如开孔时要轻压慢钻以防止发生孔斜,待钻头或导向部位全部进入地层后,方可加速钻进;在淤泥质土层也不能太快,需防止形成螺旋形孔。一般说来,苏州市直径650mm的三四十米长的桩,|考试吧|正循环钻进耗时约57小时,如出现过长或过短则不正常。2、钻进过程中泥浆循环量应根据地层和钻进速度加以调整,若进尺速度快而泵量小,泥浆必定粘稠而且泥块沉渣多,影响成孔质量;在松软易坍地层中钻进时
33、若泵量和压力太大,会造成扩径甚至坍孔。3、在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定水位和要求的泥浆比重和粘度。处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。4、终孔时,需对桩孔的孔深、孔径、倾斜度进行检测,符合要求才能终孔,否则需继续。4.5 清孔通常工次用两次清孔来达到规定的砼灌注前的泥浆比重。第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。第一次清孔是能否达到技术要求的根本基础,不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性,因为第一次清孔的冲力(吸力)大,清孔能力强,可以把绝大部分沉渣,包括较大的泥块都返出孔外,而第二次清孔是利用截面粗的导管进行,冲力(吸力)要小得
34、多,不能承担主要的清孔责任,因而第一次清孔一定应达到返出的泥浆中不含有的泥块为止,根据笔者在施工中的经验,对一根三十几米长的直径650的桩来说,正循环清孔的时间应大于30分钟。第二次清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔,目的是清除这段时间里从泥浆中沉淀到孔底或是被钢筋笼撞到下去的泥块沉渣。在清孔过程中必须注意保持孔内水头,防止坍孔。清孔完毕后,应从孔底取出泥浆样品,进行性能指标试验。需特别注意不得用加深钻孔深度的方式来替代清孔。4.6 钢筋笼钻孔灌注桩的钢筋笼制作一般使用热扎钢筋,材质与焊接要求应符合国家的相关强制标准。钢筋笼制作的技术要求主要是:钢筋笼直径应符合设计尺寸;每节的长度
35、不宜超过9米,也不宜短于5米,因为过长则吊起时易弯曲变形,过短则增加焊接时间,对成桩的质量不利;使用法兰接头导管时,最下面的一节钢筋笼底端应使主筋向外张开,以防导管挂钩导管造成钢筋笼上浮;制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地,堆高不得超过两层。钢筋笼在下笼过程中应从速,一般桩孔应在24个小时内完成。4.7 水下混凝土的灌注混凝土的强度等级必须满足设计要求,砂石料、水泥、水等应符合国家标准。此外,根据灌注桩的特点,水下混凝土还需控制:初凝时间。这个指标对于灌注桩非常重要,一般要求所提供配比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍,否则容易在浇灌过程中出现导管凝死等事故。流动性。规范要求坍落度18-22
36、cm之间,当坍落度小时,|考试吧|易堵塞导管,坍落度大时易发离析。水下混凝土在灌注中应控制以下几个点:水下混凝土灌注前应检查桩底的沉淀层厚度与泥浆指标,不符合要求则应再次清孔。当混凝土灌到孔口不再返出泥浆时,说明混凝土压力已等于或小于其在桩内顶升的阻力,此时应提升导管;若需提高0.5-1.0M以上才能灌入混凝土,则此时应拆除一些导管,减小导管在混凝土的埋深,使动力重新大于阻力。导管的埋深太大或太小都是不利的,埋深太大容易发生砼凝住导管的断桩事故,埋深太浅容易冲翻孔内砼顶面而将沉渣泥浆卷入,造成夹泥至断桩,也容易发生将导管拔出砼的事故。因此,应做到勤提勤拆,不能出现一次拆十几米的情况。5 展望钻
37、孔灌注桩以其承载力大、造价低、适用于各种土质、能制成较大直径和各种长度桩的特点,越来越广泛地运用于桥梁和高层建筑的基础。然而由于其施工技术复杂、工艺流程相互衔接紧密,且多在水下及地下进行,影响施工因素较多,很容易出现各种质量缺陷,如蜂窝、空洞、夹泥断桩和缩径等,影响桩身的完整性和单桩的承载能力。为避免出现质量事故,应对钻孔灌注桩施工过程进行严格的质量控制,主要是对成孔质量、钢筋笼质量和砼灌注质量的控制,以确保工程质量和施工进度。参 考 文 献1王培军,秦强,王玉青.黄河冲击平原钻孔灌注桩施工注意事项J.山东水利,2005;(07)2刘鸾风.浅谈钻孔灌注桩的施工要点J.大众科技,2006;(01)3杨艳杰,赵静.钻孔灌注桩施工质量控制J.山西建筑,2005:;(17)致 谢XXXXXX(宋体,五号字) (指导教师:XXX)附 录XXXXXXX XXXXXX(宋体,五号字)