钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制.doc

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1、 论 文钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制 年 月 日摘要摘 要灌注桩具有施工简单、 噪声小、 承载力高、 桩径大、适应各类地质条件等优点,使得桩基础得到了越来越广泛的应用,成为各类基础类型中采用最多的基础形式之一。本文结合桥梁钻孔灌注桩的施工顺序及工艺、桩基检测方法,对桥梁施工过程中施工质量问题防治及控制措施以及钻孔灌注桩的新技术等提出了一些看法。目前,钻孔灌注工艺正日益完善,但往往由于工艺不当,断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此,运用科学,实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。分析钻孔灌注桩在水利施工过程中可能发生的事故,进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量,确保基

2、础工程安全的重要措施。 关键词:钻孔灌注桩 施工技术 质量控制 防治措施 新技术AbstractThe filling pile has the construction to be simple,noise low, bear the weight of a high level,large pile diameter,adapts merits and so on each kind of geological condition.Enabled the pile foundation to obtain the more and more widespread application.

3、Becomes in each kind of foundation type to use one of most foundation forms. This article unifies the bridge drill hole filling pile the construction order,the craft and the pile foundation examination method to constructed quality question preventing and controlling to the bridge construction proce

4、ss in and the control measure as well as the drill hole filling pile new technology and so on proposed some views.Now the drill hole irrigation craft is consummating day by day. But because often the craft improper,the pile broke,the pipe is stopped up,mix mud,a honeycomb-like thing,little fills and

5、 so on the quality questions also to sometimes occur. Therefore,use of science and the practical pouring of concrete craft guarantees the project quality to appear extremely importantly. The analysis drill hole filling pile the accident which possibly occurs in the water conservation construction pr

6、ocess,carries on the essential guard is guaranteed the drill hole filling pile becomes the pile quality to guarantees the foundation engineering security the important measure.Key words:?目 录一、施工程序与工艺1(一)施工前的准备1(二)护筒的埋设(三)钻机的安装定位(四)钻孔、终孔、清孔(五)泥浆护壁(六)钢筋笼安制及导管设立(七)灌注水下混凝土(八)桩头处理二、桩基技术检测(一)超声脉冲检验法(二)钻芯检

7、测法(三)其他检测方法(四)各种检测方法的优缺点三、钻孔过程中施工质量问题防治及控制措施(一)导管进水(二)护筒冒水、漏浆(三)孔壁坍陷(四)卡管(五)钢筋笼上浮(六)钻孔缩径(七)孔底沉渣控制措施(八)钢筋笼定位的控制(九)桩位偏差控制(十)成孔质量控制(十一)成桩质量控制(十二)桩顶混凝强度控制措施(十三)桩身断桩、夹泥的控制措施(十四)其他控制措施四、钻孔灌注桩的新技术发展前景(一)钻孔灌注桩后压浆技术(二)钻孔复合桩(三)钻孔灌注桩的新技术实例五、总结(没有对应页码)绪 论钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用,其施工工艺流程如图1所示。具有适应性强、抗震性好、承载力大、施工噪音小、施工操

8、作简单、设备投入不大,可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。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,但灌注桩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,地下施工不可预计因素多,工程质量较难控制,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。桩基施工既有机械操作,又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作,工序种类繁多,影响因素多,水下混凝土施工要求严格,稍有不慎,就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等,可能造成质量事故,因此,施工中必须严格监管质量。图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图一、施工程序与工艺(一)施工前的准备1.场地平整,

9、清除杂物,夯实回填土。2.设置闭合导线网。3.挖泥浆池、沉淀池、储水池,准备合格的粘土和膨胀土。4.埋设比桩径大20cm,顶端高出地面30cm,底部深2.5m的护筒,护筒四周夯实,中心线平面偏差小5cm。5.采取措施,移走地下障碍物。6.桩架就位。7.安装钻机,转盘中心同钻驾机起吊滑轨在同一直线上。(二)护筒的埋设1.根据测定的孔位中心桩,埋置护筒:留桩位开挖护筒位土方。2.安装护筒:按照孔位中心桩和护筒高度,将护筒固定,护筒外堆填粘土,用弦线拉十字,将孔位中心桩反映到护筒上。3.挖弃中心留土。4.护筒采用58mm厚钢板制作,且比钻孔桩设计直径大2030cm,接头处要求内部无突出物,能耐拉、压

10、,不漏水。5.护筒的顶端至少应高出地面0.3m。护筒埋设在粘土中不少于1.0m。6.护筒就位后,要选用土质好,易于压实的粘土对护筒周边及时回填并夯实,埋设好的护筒如图2所示:图2 埋设护筒(三)钻机的安装定位1.钻机就位时,要认真验证桩的中心标志,正确对准桩心。2.钻机沿场内便道自行就位后,要使其底座平稳、水平,钻架竖直,且保持钻机顶部的钻杆、钻头与桩位中心在铅垂位置,以保证钻孔的垂直精度。3.安装后利用经纬仪校正位置,使安装后的钻机孔位中心与桩孔中心偏差值不大于0.1m(比规范容许偏差值小1倍)。孔口处钻杆中心与桩位中心的平面偏差控制在3cm以内。(四)钻孔、成孔、清孔一 钻孔钻孔作业采用倒

11、班连续作业。按钻进工艺、机械技术要求及钻孔操作要点进行,钻进过程中,要随时根据钻进地质情况,及时改变钻孔方法。及时排除钻渣,并添加粘土造浆。同时,钻孔班组负责人认真填写钻孔记录表。1.护筒内的泥浆顶面应始终高出筒外水位至少1.0m。2.泥浆池的位置待开工后根据现场情况确定。泥浆性能指标应符合规范要求,钻孔泥浆应经常检测,对不符合规定的泥浆,必须及时调整。3.临桩钻孔时,在距该桩的中心距离5m以内的其他任何桩的混凝土浇注24小时以后,才能开始。4.钻具联结要牢固、铅直,初期钻进速度不宜太快,钻进速度与泥浆排放量相适应。5.正常钻进时参考地质资料掌握土层变化情况,及时捞取钻渣取样,判断土层,记入钻

12、孔记录表,并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层及时调整钻机的转速和进尺。若钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有明显差别时,及时上报,待批准后再行施工。6.钻至设计深度时,要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深,以此作为终孔标高的依据。7.为保护环境,钻孔泥浆经沉淀处理合格后应将钻渣及时运往指定地点。8.钻孔应连续操作,不得中途停止,钻机钻孔如图3所示:图3 钻机钻孔二成孔当钻孔深度达到设计要求后,用检孔器测孔径,孔深、垂直度等,孔径、孔深必须符合图纸要求,未经检查不得安装钢筋笼,浇筑混凝土。三清孔1.清孔目的:降低孔内泥浆比重,便于灌注水下混凝土。2.清孔的步骤:

13、先将钢筋骨架吊放入孔内,再将安有进气管的导管吊入孔中(高压胶管联接在进气管和空气压缩机之间),然后开动空气压缩机,使压缩空气通过胶管 ,进气管进入导管内,使孔底沉渣随孔内泥浆一起沿导管喷出。当孔底沉渣既厚又坚实时,要经常提动导管,以改变导管在孔底的位置,清除孔肩周围的沉渣。(如图4所示)3.清孔注意事项:为了防止清孔时垮孔,一定要保持孔内水头高度 ,清孔时间要尽量短。清孔由监理工程师签证,同意隐蔽,再进行下道工序。图4 吸泥管清孔示意图(五)泥浆护壁泥浆护壁是钻孔灌注桩的关键施工技术之一(施工顺序如图5所示),泥浆护壁的好坏直接关系到成孔的施工质量。特别是在工程地质条件复杂 ,土层中存在含泥粗

14、砂与含泥砾砂层的地区,若采用原土造浆易造成塌孔,必须采用人工制备的泥浆。泥浆的质量要求较高,宜采用膨润土造浆。在钻进过程中要严格控制泥浆的比重,在穿过一般土层时,泥浆的比重控制在11 KNm 左右;在穿过含泥粗砂与含泥砾砂层时,泥浆的比重要增大至13 KNm。左右。因为如果泥浆比重过小,泥浆护壁就容易失去阻挡土体坍塌的作用:因为如果泥浆的比重过大,则容易使泥浆泵产生堵塞甚至使混凝土的置换产生困难,使成孔质量难以得到保证。a)钻孔;b)下钢筋笼及导管;c)灌注混凝土;d)成桩1-泥浆泵;2-钻机;3-护筒;4-钻头;5-钻杆;6-泥浆;7-沉淀泥浆;8-导管;9-钢筋笼;10-隔水塞;11-混凝

15、土图5 泥浆护壁钻孔灌注桩施工顺序图(六)钢筋笼安制及导管设立一钢筋笼安制1.钢筋进场必须有合格证,对每批每种规格的材料均需抽样检查合格后方可使用。2.严格按设计图纸做钢筋笼。3.钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢以保证钢筋笼焊接质量,钢筋笼吊装最好一次性使用一台吊机,防止其变形。4.钢筋笼顶端要焊吊挂筋,高出钢筋笼,钢筋笼就位后,吊挂筋支承在护筒顶的枕木上,不能直接放在护筒上,如图6所示。5.超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接,要保证检测钢管不漏水。图6 下放钢筋笼二设立导管1.导管对准孔位中心,逐节连接导管,直至导管底口距孔底30cm为止,安装隔水栓球。2.导管采用直径不小于250mm

16、的管节组成,接头应装卸方便,连接牢靠,并带有密封圈,保证不漏水、不渗水。3.导管的支承必须保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降。(七)灌注水下混凝土1.水下混凝土用的水泥、集料、水、外加剂以及混凝土的配合比,拌合、运输等必须符合设计及规范规定。混凝土在搅拌站集中拌制,砼搅拌车运至工地入斗,逐桩完成浇筑。2.灌注前做好准备工作,混凝土导管不仅其数量应满足要求,还应备有12米长的短管,同时应事先维修好,并做好闭水试验。3.首次灌注前,计算第一次灌注量。根据计算的需用量,将隔水栓以上的导管、漏斗内灌满,并准备足够的混凝土在砼搅拌车内再剪断隔水栓上的悬挂铅丝进行灌注,以防在清孔过程中出现的

17、孔底扩径而要增加的灌入量,确保导管插入深度和封底成功。4.水下混凝土塌落度控制在1822cm。5.导管底端埋入管外混凝土面以下一般控制在34m,并不得小于2m,严禁把导管底端提出混凝土面。6.水下混凝土用砼搅拌车直接灌注(如图7所示)且必须连续浇注,浇注间隙不能超过30分钟,灌注速度510m/h,同时认真填写水下混凝土灌注记录,随时测量并记录导管埋置深度和混凝土的表面高度。7.浇筑过程中,应将孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理,防止污染河流及周围的环境。8.灌注混凝土时,必须采用适当措施将钢筋笼压住,克服混凝土对钢筋的上浮力,可采用在横担上加重等方法。为消除导管上提时对钢筋笼的影响,在导管的法兰

18、连接处与管壁焊接导向三角铁。护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm,护筒倾斜度的偏差不得大于1。9.混凝土灌注高度必须高出设计桩顶标高以上0.51.0m,确保桩顶混凝土质量,有条件时使用插入式振动棒振捣。图7 砼搅拌车浇筑砼(八)桩头处理桩身混凝土达到养护期后,采用风镐和人工辅助凿除的方法,凿掉高出桩顶设计高程部分的混凝土,其凿掉高度不小于50cm,并保证凿面处的混凝土具有良好的质量。既要平整,又要有一定的毛面,以利新旧混凝土的有效连接。二、桩基技术检测(一)超声脉冲检验法一基本原理反射波法源于应力波理论,基本原理是在桩顶进行竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播。在桩身明显存在波阻抗界面(如桩底、断

19、桩或严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩颈或扩颈)部位,将产生反射波。经接收、放大滤波和数据处理,可识别来自桩身不同部位的反射信息。据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。当桩嵌于土体中,将受到桩周土的阻尼作用,桩的动力特性满足一维波动方程。即:V-质点振动位移;X-振动质点到振源的距离;t-质点振动的时间;n-阻尼系数;A-桩的截面积;Vp纵波在桩中传播的速度;Vp=E/;-桩的质量密度。当在桩顶施加瞬时外力F(t)时,桩内只存在下行波,波在不同的波阻抗面上发生反射。从上式中,可推导出应力波在桩体中旅行的时间及其对不同结构介质桩的纵波速度:Vp=2L/tb;L-桩长;tb-桩底反

20、射波到达时间。当桩身存在缺陷或断桩时,各界面反射波使曲线变得复杂,认真分析波形并选出可靠的缺陷反射时间t,从而得到缺陷部位距桩顶的距离:L=Vpm*t/2;Vpm-同一工地多根已检合格桩桩身纵波速度的平均值;t-缺陷部位距桩顶的距离。二基本检测方法超声脉冲检验法是在检测混凝土缺陷技术的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道,作为超声发射和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动,沿不同深度逐点测出横截面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数,并按超声测缺原理分析每个断面上的混凝土质量。钻孔灌注桩超声脉冲检测法的基本原理与超声测缺和测强技术基本相

21、同。但由于桩深埋土内,而检测只能在地面进行,因此又有其特殊性。为使超声脉冲能横穿各不同深度的横截面,必须使超声探头深入桩体内部,为此,须事先预埋声测管,以此作为探头进入桩内的通道。根据声测管埋置的不同情况,可以有3种检测方法:单孔检测、双孔检测、桩外检测。其中双孔检测是桩基超声脉冲检测的基本形式,其他2种方式在检测和结果分析上都比较困难,只能作为特殊情况下的补救措施。预埋声测管应符合下列规定:桩径不足1.0m时应埋设双管;桩径在1.0m2.5m时应埋设3根管;桩径2.5m以上应埋设4根管。三现场检测及注意事项:(1)安装全部测试设备,并应确认各项仪器装置处于正常工作状态。(2)在测试前应正确选

22、定仪器系统的各项工作参数,使仪器在设定的状态下进行试验。 (3)在瞬态激振试验中,重复测试的次数应大于4次。 (4)在测试过程中应观察各设备的工作状态,当设备均处于正常状态,则该次测试有效四主要检测设备目前常用的检测装置有2种:一种是用一般超声检测仪和发射及接收探头所组成。探头在声测管内的移动由人工操作,数据读出后再输入计算机处理。这套装置与一般超声检测装置通用,但检测速度慢、效率较低。另一种是全自动智能化测桩专用的检测装置。它由超声发射及接收装置、探头自动升降装置、测量控制装置、数据处理计算机系统等4大部分组成。五实测曲线判读解释的基本方法由于桩身种类复杂,实测曲线判读人员的技术水平有限,实

23、测资料的解释是一项较为困难的工作。(1)缺陷存在可能性的判读判断桩身缺陷存在与否,需分辨实测曲线中有无缺陷的反射信号,及分辨桩底反射信号,这对缺陷的定性及定量解释是有帮助的。桩底反射明显,一般表明桩身完整性好,或缺陷轻微、规模小。另外计算桩身平均波速,从而评价桩身是否有缺陷及其严重程度。此外,还应分析地层等资料,排除由于桩周土层波阻抗变化过大等因素造成的假反射现象。(2)多次反射及多层反射问题当实测曲线中出现多个反射波时,应判别它是同一缺陷面的多次反射,还是桩间多次缺陷的多层反射,前者,即缺陷反射波在桩顶面及缺陷面间来回反射,其主要特征:反射波至时间成倍增加,反射波能量有规律递减。后者往往是杂

24、乱的,不具有上述规律性。多次反射现象的出现,一般表明缺陷在浅部,或反射系数较大(如断桩)。它是桩顶存在严重离析或断桩的有力证据。多层反射不只表明缺陷可能有多处,而且由下层缺陷反射波在能量上的相对差异,可推测上部缺陷的性质和相对规模。一般情况下,应力波反射法所采集的较好波形应具有以下几个特征:(1)多次锤击的波形重复性好;(2)波形真实反映桩的实际情况,完好桩桩底反射明显;(3)波形光滑,不应含毛刺或振荡波形;(4)波形最终回归基线。六桩身混凝土综合判定1.采用平测法对桩的各检测剖面进行全面普查。2.对各检测剖面的测试结果进行综合分析确定异常测点。3.对各剖面的异常测点进行细测(加密测试)。采用

25、加密平测和交叉斜测等方法验证平测普查对异常点的判断并确定桩身缺陷在该剖面的范围和投影边界。细测的主要目的是确定缺陷的边界,在加密平测和交叉斜测时,在缺陷的边界处,波幅较为敏感,会发生突变;声速和接收波形也会发生变化,应注意综合运用这些指标。4.综合各个检测剖面细测的结果推断桩身缺陷的范围和程度。缺陷范围的推断:考察各剖面是否存在同一高程的缺陷,如果不存在同一高程的缺陷,则该缺陷在桩身横截面的分布范围不大,该缺陷的纵向尺寸将由缺陷在该剖面的投影的纵向尺寸确定。如果存在同一高程的缺陷,则依据该缺陷在各个检测剖面的投影,大致推断该缺陷的纵向尺寸和在桩身横截面上的位置和范围。 对桩身缺陷几何范围的推断

26、是判定桩身完整性类别的一个重要依据,也是声波透射法检测混凝土灌注桩完整性的优点。缺陷程度的推断:对缺陷程度的推断主要依据以下4个方面。a.缺陷处实测声速与正常混凝土声速(或平均声速)的偏离程度;b.缺陷处实测波幅与同一剖面内正常混凝土波幅(或平均波幅)的偏离程度;c.缺陷处的实测波形与正常混凝土测点处实测波形相比的畸变程度;d.缺陷处PSD判据的突变程度。七影响基桩质量检测波形的因素1.露出于桩头的钢筋对波形的影响由于灌注桩考虑到以后的承台问题,桩头均有钢筋露出,这对实测波形有一定的影响,严重时可影响反射信号的识别。2.桩头破损对波形的影响灌注桩头表面松散,将使弹性波能量很快衰减,从而削弱桩尖

27、及桩底反射信号,影响波形的识别。有效途径是:将松散处铲去。3.桩的强度对波形的影响桩的龄期短,强度低,将降低应力波在混凝土中的传播速度,影响对桩长的判别。(二)钻芯检测法一钻芯取样的施工准备与要点1 确定检测桩基及桩数依据建筑地基基础设计规程(GB5007-2002)、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2020)、建筑桩基技术规范JGJ9494)等有关条文、评定、规范、标准、规程等,结合工程实际情况(成孔、施工、场地、桩型等),也可针对工程中存在的某些问题,由施工、设计、监理等单位共同商定所检测的桩基、孔位、桩数等,并向检测单位提供工程的基本资料,以指导检测施工。2 确定施工单

28、位、人员、设备桩基检测受到检测仪器设备性能、现场试验条件和检测人员素质等诸多方面的影响,为保证检测结果的准确率,要求检测单位具有相应的检测资质,检测技术人员具有较高的技术素质,检测仪器设备具有较高的稳定、可靠、齐全性,并按有关规定进行定期检验、校正。钻机应选择振动小、调速范围广、扭矩大、液压操纵的高速钻机。钻机设备安装必须水平、周正、稳固,如钻机不稳,则钻机容易发生晃动、位移,这不仅影响芯样质量,也影响钻机的使用寿命,且容易发生卡钻。3 桩基需要进行钻芯取样的情况(1)按桩基总数的百分率抽检(公路施工手册桥梁提供的比例为5%10%)。(2)对桩的质量有疑问,这疑问有二方面:一是施工过程发现的疑

29、问;二是进行无破损检测时发现信号异常提出的疑问,对此,检测单位往往建议进行钻芯检测作进一步的判断。4 施工要点在检测施工前,要求有关人员熟悉工程的基本情况,如桩型、标高、桩长等,做到心中有数。在钻进抽芯过程中,要严格遵循相关评定、规范、标准等,特别注意如下几个方面:(1)钻芯检测设备和操作要求较高,采用普通液压钻机、金刚石单动双管等钻具,一般采用中等压力、较高转速及中等泵量钻进,保持钻进参数一致,匀速钻进,以便观察钻进、桩身情况;(2)钻进过程中应经常对钻机立轴进行校正,及时纠正偏差,保证钻孔垂直度95,任何情况下芯样直径应不小于最大骨料直径的2倍,以便于对芯样试件作抗压强度试验。为了保证采芯

30、率,一方面应严格保证钻具质量,另一方面要严格按照有关规范、规程等进行施工,回次进尺控制在12 m以内,正确卸芯,保证芯样不折断、不磨损等,提高采芯率;(4)相关人员应按有关规范等要求对取出芯样进行详细描述记录,如混凝土的胶结性、骨料大小及充填情况等,芯样不得颠倒、丢失、更换,并在芯样上按要求标明孔号、回次、进尺等钻进、芯样信息,在施工完验收前及时拍摄芯样全长照片,并按规定和视工程情况给予保存;(5)钻进中若出现钻速变慢、变快、孔口返泥水、带出大量砼拌合用砂等异常现象,应立即起钻,分析判断原因并得出结论,采取适当处理措施后方可继续钻进;(6)当钻至距桩底(约0.2 m左右)时,应减小钻进参数,密

31、切观察钻压、泵压、进尺等变化,当钻压、泵压、钻具突降时,说明已钻穿桩底,应立即准确如实记录钻进、余尺等有关情况,另外,钻进入持力层深度宜不小于1.0米,并将桩底砼芯、沉渣及基岩一并取出,即圆满完成钻孔施工工作。5 芯样试件截取、制作及试验要点在检测桩身完整性后,须对桩身的强度(承载力)进行检测,一般是通过芯样试件的抗压试验来验算的,在芯样试件截取、制作和试验中要注意如下几点:(1)芯样试件截取主要有2 种模式,从检测桩芯样等间截取不小于10 个试件;在检测桩芯样上中下有代表性的部位各截取1 组芯样,每组芯样制作3 个试件,并不少于9个试件。当桩长大于30米时,宜适当增加试样组数;(2)在芯样试

32、件加工制作中,要严格按照有关规范等进行,使芯样试件的平均直径、高径比、垂直度、平整度等均满足要求。对平整度、垂直度不符合要求者,应磨平或用水泥砂浆等材料进行补平,补平厚度应满足有关规范等要求;(3)芯样试件应在205C清水中浸泡4048h,从中水中取出后立即进行抗压试验;(4)芯样试件的抗压强度试验应按普通混凝土力学性能试验方法(GBJ8185)中有关规定进行。二评定内容、原则及方法桩基质量主要包括成孔质量、桩身质量与混凝土强度三方面内容,成孔质量主要有孔径、孔底沉渣厚度及孔垂直度等,可在成孔施工中监测;桩身质量主要是指桩的完整性,可通过钻芯法等来检测;承载力是通过芯样试件的抗压试验来衡量。桩

33、基评定要严格按照规范等要求进行,其评定按单桩进行,应从桩径、桩桩长、桩身完整性、混凝土强度、桩底沉渣或虚土厚度、桩端持力层性状和存在问题等进行、全面、系统、综合评定,评定中应定量与定性相结合,桩身质量与承载力相互制约,并结合工程具体情况给予准确适当评定。三注意事项桩基检测评定是一项严谨的技术工作,受到检测仪器设备性能、现场试验条件和检测人员素质等诸多方面的影响,需注意以下几点:(1)检测的桩基应具有代表性(验证性桩基除外),以免“一孔之见”之嫌得出错误结论;(2)施工检测时,桩身混凝土龄期宜不小于28天,设计强度应满足有关规范等要求;(3)经钻芯等方法检测评定认为桩基质量达不到设汁等要求时,应

34、按规范等和工程具体情况加倍复检,并应由施工单位对不合格桩提出处理方案,经设计、建设、监理等相关单位同意,并经工程所在质监部门批淮后实施;(4)芯样试件抗压强度的承载力验算与评定按混凝土强度检验评定标准(GBJ10787)、钻芯法检测混凝土强度技术规程(CECS0388)、建筑桩基技术规范(JGJ9494)等有关规定进行。(三)其他检测方法1.动测法即震动检测法:分为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗发,瞬态激振机械阻抗发、水电效应法等四种。2.静力载荷试验:是工程地质上的一种现场试验,指通过一定垂直压力测定土在天然产状条件下的变形模量、土的变形随时间的延续性及在载荷板接近于实际基础条件下估计地基

35、承载力等。静力载荷试验应在建筑物基础砌置深度的承压层中进行。当需要测定黄土的湿陷性时,可在试验中进行人工注水。(四)各种检测方法的优缺点目前桩基检测普遍采用有超声波、动测法(又分为低应变动测和高应变动测)、静力载荷试验、钻芯取样法等的方法,各类检测法优缺点如表1所示,各种方法各有所长,在工程应用中相互补充,为保证建设工程质量起到了重要作用。检测方法优点缺点钻芯检测可抽出桩芯混凝土的芯样、直接观察桩身的完整性,可将芯样做抗压强度试验以验证砼的承载力强度。试验速度慢,费用较高,属有损检测,不宜作大面积的检测。超声波可直接测得桩身的完整性、桩基混凝土的匀质性、桩底胶结情况。试验设备繁重、施工不便,历

36、时较长,费用较多,实测面积小,无法检测到桩身整体缩颈和判断桩底的沉渣情况低应变动测可较准确测得桩身的完整性及夹泥层或缩颈、桩底持力层。较难区分局部砼胶结差、离析、缩颈等的区别,只能下大致定性结论。高应变动测可直接测得实际承载力及在荷载作用下的变形量、桩底胶结情况。试验设备繁重,有时难满足。静力载荷试验可直接测得实际承载力及在设计极限承载力下的变形量。费用高、实验工作量大、荷载太大、加载级数多、检测周期长,不能大面积普查,不能评定桩身的局部缺陷及桩身强度的均匀性。表1 桩基检测法优缺点三、钻孔过程中施工质量问题防治及控制措施(一)导管进水在浇筑混凝土过程中,有时会发生由于过量上提导管,使接头部分

37、产生漏水等情况,将造成混凝土离析、流动等质量事故,在桩身上留下致命的质量隐患。 1.主要原因:导管连接处密封不好;初灌量不足,混凝土未能埋住导管,泥浆从导管底部进入;导管提升过多,混凝土埋深太小泥浆随浮浆侵入管内。 2.控制措施:检查导管,重新设置或更换提出导管,清除已灌入的混凝土,重新开始灌注; 当混凝土已浇灌较多时,应暂停灌注提出导管,下一个比原孔径小一级的钻头钻至混凝土一定深度后起钻,重新清孔后,将导管下至中间小孔内重新进行灌注。(二)护筒冒水、漏浆1.造成原因:埋设在护筒周围的粘土不密实。护筒水位太大。起落钻头时碰动了护筒。2.控制措施:埋设护筒时,四周的土要分层夯实,发生冒水、漏浆时

38、重新选用含水量适当的粘土填筑。起落钻头时要防止碰撞护筒。开始发现护筒冒水,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移,则应重新安装护筒。(三)孔壁坍陷1.造成原因:护壁泥浆密度和浓度不足,土质松散,起不到可靠的护壁作用。护筒埋深位置不合适,埋设在砂或粗砂层中。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间和灌注时间过长。成孔速度太快,在孔壁上来不及形成泥膜。孔内水头高度不够或出现承压水,降低了静水压力。掏除钻渣或下放钢筋笼时,撞击孔壁。排除较大障碍物形成较大空洞而漏水致使孔壁坍塌。2.防治措施:在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周。使用优质的泥浆,提高泥浆的比重

39、和黏度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短陈放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于3小时,并控制和缩短混凝土的灌注时间。3.控制措施:在松散砂土中钻进时,应控制进尺,对泥浆的密度、粘度和胶体率进行调整。将护筒底部贯入粘土中0.5m以上。根据地质情况合理选取成孔速度。如地下水位变化大,应采取升高护筒、增大水头,或用虹吸管连接等措施。从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫块设置等环节均予以充分注意。如孔口发生坍塌,应先探明坍塌位置,将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上12m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密

40、实后再进行钻孔。(四)卡管1.造成原因:初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析。混凝土中粗骨料粒径过大。各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管。导管进水造成混凝土离析等。2.防治措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为1822cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜参外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、

41、试压,试水压力为0.61.0Mpa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓导入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常和避免事故的发生。(五)钢筋笼上浮1.造成原因:清孔质量差,孔内残留大量的泥块和泥皮随混凝土浆面上升,在钢筋笼底部形成泥塞(钢筋笼配制不通长的情况尤其要引起注意)。混凝土流动过小。导管在混凝土中埋置深度过大。钢筋笼制作质量不佳,有不直和变形情况。钢筋笼与孔口固定不牢,自身重量太轻。钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。 2.控制措施:套管底部内壁黏附砂浆或土粒,由于管的

42、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。当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小,有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时,会发生钢筋上浮现象,出现这种问题处理的方法是,使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。钢筋笼自身弯曲,钢筋笼之间的接点不好、弯曲,箍筋变形脱落,套管倾斜等,使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时,也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时,应注意提高钢筋笼

43、加工、组装的精度,防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形,在沉放钢筋笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等。不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中,不得敲打钢筋笼的顶部。在贯入套管时, 必须注意汽锤直度。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。钢筋笼放置初始位置过高,混凝土流动性过小,导管在混凝中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。钢筋笼初始位置应

44、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1.62.0m。(六)钻孔缩径1.原因分析:塑性土膨胀。2.控制措施:针对易缩径地层,应保证泥浆的优良性能,降低泥浆的失水量,同时减缓钻进速度,增加转速。钻进过程中,经常上下提动钻具通孔,确保提动无阻力时再向下钻进。安装钢筋笼前用标准探笼测量钻孔直径,确保孔径达到设计直径后再进行下一道工序施工。成孔后及时浇筑混凝土,以防停放时间过长而再缩径,确保充盈系数达到设计要求。(七)孔底沉渣控制措施钻孔灌注桩项目很少用优质粘土制备泥浆,为了保证工程质量,我们采取开工前制备少量泥浆,施工中利用地层的自然造浆性能造浆,以确保孔壁稳定和控制孔底沉渣厚度。施工中采用反循环钻进工艺,反循环清孔比较方便、快

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