钻孔灌注桩施工技术浅谈

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:徐国栋
[导读] 摘要:钻孔灌注桩在水利工程中是一种广泛应用的桩基形式,具备适应性强,造价适中等特点。
        上海水利投资建设(集团)有限公司  上海市  201612
        摘要:钻孔灌注桩在水利工程中是一种广泛应用的桩基形式,具备适应性强,造价适中等特点。钻孔灌注桩是地下隐蔽工程,其质量影响因素较多,因此,施工工程中需控制和检查每一道工序。
        关键词:钻孔灌注桩;工艺;清孔;措施等
        前言
        钻孔灌注桩工艺存在较为广阔的空间,目前已趋于成熟,但仍然存在较多技术难点,现从大泖港上游河道防洪工程(一期)5标的钻孔灌注桩施工进行分析总结,以推动其技术的完善和发展,为今后同类型工程的施工提供参考。
        1、钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题及其处理措施
        (1)孔壁坍塌及其解决措施
        钻孔灌注桩的成孔是其在施工过程中的重要工序之一,如若成孔的质量控制不好,会造成塌孔、缩径及桩端达不到设计持力层要求,且直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。钻孔灌注桩的施工过程中,因土壤的持力层发生变化,造成因为漏浆和漏水等而导致的孔壁坍塌的质量事故。
        为了避免孔壁坍塌的质量事故,在施工过程中,施工人员要严格按施工规范进行施工,深入的理解设计意图是确保顺利施工的关键因素,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至5天后再进行施工为宜。
        (2)钢筋笼下放不到位
        在施工过程中,出现钻孔孔壁倾斜(成孔后桩孔倾斜度过大)、缩孔,钢筋笼进入钻孔因撞击钻孔而塌孔;吊放钢筋笼过程中,钻孔内的水位未保持住塌孔;吊放钢筋笼未垂直下放,冲击孔壁产生塌孔等原因造成钢筋笼下放不到位的情况。
        应在钻孔时,严格控制钻孔垂直度,尽量使孔壁规则。在灌入钻孔灌注桩混凝土前,始终维持钻孔中要有足够水头高度。当吊放钢筋笼时,钢筋笼要对准钻孔中心,并竖直插入。成孔后应及时对桩孔进行成孔检测,钢筋笼吊装接笼时要保证每节钢筋笼的垂直度。
        如若发生此情况,应将钢筋笼吊出,随后再次扫孔、清孔,直至孔径、沉渣均符合设计及相关规范要求时,再进行下放钢筋笼。
        (3)夹层、断桩
        施工过程中,因灌注水下混凝土时,混凝土的坍落度过小、集料级配不良、粗骨料颗粒太大,灌注前或灌注中混凝土发生离析或导管进水等使桩身混凝土产生中断;灌注中,发生堵塞导管又未能处理好、导管卡挂钢筋笼和埋导管而导致桩身出现混凝土桩身中断和严重夹泥;清孔不彻底或混凝土灌注时间过长,首批混凝土已产生初凝,而后续灌入的混凝土泥浆相混。导管提升过渡或导管进水,在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土的截面;商品混凝土供应不及时,使混凝土浇筑中断时间过长造成混凝土断桩。
        当钻孔灌注桩的夹泥或断桩发生在桩顶部时,可将其剔除,继而接长护筒,将长护筒压至已灌注的混凝土面下,再进行抽水、除渣和接桩处理;在用地质钻机对桩身钻芯取样,桩身混凝土有局部混凝土松散或夹泥、表面有裹浆(取芯率小于40%时)、蜂窝、松散,局部断桩时,应对此问题采用压浆补强方法进行处理;对于严重夹泥、断桩,要进行重钻补桩处理;当混凝土尚未初凝时发生导管堵塞,可采用吊起钢轨或其它重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土冲开。
        2、钻孔灌注桩施工工艺
        (1)钻孔灌注桩施工流程见图1
        (2)施工工艺:
        1)埋设护筒
        利用钻机将护筒静力压入土中,护筒顶面高出大泖港河道最高水位500mm,并插入土层保持稳定,护筒中心与桩偏差不得大于20mm,并保持垂直。护筒长度根据现场实际情况作调整,底部插入原状土1m左右,上部与桩机连接保证护筒稳定性和设计要求的浮桩长度。
        2)钢筋笼制作
        按设计要求下料配筋,制作完毕检验合格后悬挂标志牌,详细注明其部位。
        3)桩机定位
        按照桩位及护筒埋设位置,将桩机移到指定位置,移位过程中,不可对护筒及桩位进行破坏。桩机定位应准确、水平并校正钻架的垂直度。
       
        图1
        4)钻进成孔
        本工程中采用合金钻头冲孔工艺,穿透堆石,进行桩基施工。根据本工程地质情况与施工进度需求,采用泵吸式正循环成孔。钻孔孔位需准确,开钻时慢速钻进,当钻头或导向部位完全进入地层后才可以加速钻进。
        5)清孔:清孔分两次进行,钻孔的深度需达到设计要求,对孔的垂直度、孔径、孔深等进行检查,如符合要求,才可进行第一次清孔;在钢筋骨架、导管安放完毕且混凝土灌注之前,进行第二次清孔。
        6)下放钢筋笼
        钢筋笼在运输、安装和起吊中应防止变形。钢筋笼的吊点和搁置点需设在可靠部位。一般钢筋笼起吊吊点设在加强筋部位,对于自重较大的钢筋笼,起吊吊点应经计算确定。
        7)下导管
        导管选用应与桩径匹配,本工程钻孔灌注桩为φ800mm,导管内径选用200mm。导管的截面应平整,轴线方向平直,保证灌注混凝土顺畅通过。导管的接头应确保导管能可靠和平直的连接,并具有良好的密封性。
        8)灌注混凝土
        混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后,导管内埋入混凝土的深度不应小于1.0m,导管内的混凝土要和导管外泥浆保持一定的平衡。导管应勤提、勤拆,且一次提管的高度不得超过6m。
        9)成桩检测
        待灌注桩浇筑混凝土终凝以后,进行成桩检测,并移动桩机,用于下一根灌注桩施工。
        3、总结
        钻孔灌注桩施工是水利工程施工中常用的桩基形式,在施工中应结合项目实际情况组织施工,在大泖港上游河道防洪工程(一期)5标的钻孔灌注桩施工过程中的施工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,希望通过本文的分析能给类似工程起借鉴价值,有不足之处,请同行和专家们多批评指正。
        参考文献:
        [1]水利水电工程施工手册(中国电力出版社)
        [2]建筑施工手册(中国建筑工业出版社)
        [3]水工程施工手册(中国化学工业出版社)
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