钻孔灌注桩中沉渣质量影响与控制

发表时间:2020/8/13   来源:《城镇建设》2020年第12期   作者:温祝远1 张岩2
[导读] 钻孔灌注桩应用广泛,具有施工噪音低、承载力高、施工速度快等诸多优点

         摘要:钻孔灌注桩应用广泛,具有施工噪音低、承载力高、施工速度快等诸多优点。随着现代大体量建筑的发展,对钻孔灌注桩的要求也逐步提高。钻孔灌注桩施工过程中,影响桩基质量的因素较多,其中孔底沉渣厚度是桩基承载力的重要影响因素之一,施工过程中加强对孔底沉渣厚度的检测与控制将直接影响成桩质量。
关键词:钻孔  灌注桩  沉渣
         一、钻孔灌注桩沉渣厚度影响因素有以下几方面:
1.清孔不彻底
         由于选择不同的清孔工艺,其过程控制均不相同,但由于清孔不彻底导致的孔底沉渣厚度过厚是施工中最常见的问题。其主要原因是由于清孔时间不够,未能将孔底钻渣全部带出和置换。
         2.泥浆选择不当
         由于地层结构的差别决定了钻渣特性的多样性,如果泥浆选择不当,将直接影响对钻渣的置换效果,导致钻渣置换效果差、置换不彻底,影响孔底沉渣厚度。
         3.桩孔孔壁剥落、坍塌
         由于钻孔过程中对孔壁的保护不到位,钻孔结束后孔壁容易发生剥落、坍塌现象,剥落、坍塌的孔壁沉落孔底增加了沉渣的厚度。
         二、钻孔灌注桩沉渣厚度的危害:
         1.桩底沉渣厚度过厚直接影响着桩身的承载力,由于孔底沉渣的结构特性导致其本身强度低、压缩性大,因此其承载力远低于桩身承载力,从而导致桩身整体结构承载力严重降低。
         2.桩底沉渣厚度的大小将对桩身承载产生较大的影响,如果厚度过大甚至会改变桩身的承载特性,承载特性由端承桩向端承、摩擦桩直至摩擦桩改变。
         3.桩底沉渣过厚会使桩身产生较大的沉降,从而影响建筑结构的整体稳定性。
         三、为了保证成桩质量,应严格控制孔底沉渣的厚度,施工过程中应加强施工过程控制,尤其是加强以下几方面的检测与控制:
         1. 应根据地质条件、施工要求来选择合适的施工工艺、施工设备。尤其是施工中清孔工艺、钻孔泥浆的选择对孔底沉渣厚度的影响尤为重要。施工设备的选择应根据地质条件、工程设计的要求,选择工艺先进、技术成熟的装备,尤其应注重设备的噪音与振动的控制。


         2.清孔工艺控制措施
         应根据设计要求、地质条件、钻孔方法、工程造价等因素综合来选择合适的清孔工艺。常见的清孔工艺有:抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射法、砂浆置换法等。常见的清孔工艺为换浆法,以下主要讲述换浆法的控制措施。
         在清孔工艺控制中,应加强对清孔时间、泥浆指标的检测与控制。清孔泥浆的指标主要与地质条件相关,不同的地质条件下,地层结构的不同属性对泥浆的要求均不同,施工中要结合地层结构和施工进程的不同,及时对泥浆进行调整满足施工要求。清孔泥浆的指标主要包括泥浆的密度与粘度指标,其指标的好坏决定着孔壁稳定、清孔效果等指标。由于清孔泥浆的密度一般小于钻孔泥浆,但清孔泥浆密度太小降不利于孔壁的稳固,容易导致孔壁泥浆剥落。清孔泥浆的粘度决定着泥浆悬浮钻渣的能力,粘度太小不利于清孔作业。因此必须对清孔泥浆的指标加以严格控制。清孔终止时间的控制应以清孔泥浆指标作为控制指标,只有当清孔泥浆指标符合要求后方可停止清孔作业,因此施工现场必须设置泥浆检测装置,在清孔过程中及时进行检测。泥浆检测合格与否决定着清孔质量的好坏,必须严格加强控制。
3.采取有效的钻孔固孔工艺,确保钻孔稳固
         施工过程中应选择合适的护筒进行钻孔保护,护筒的长度应满钻孔内液体压力要求,同事要求护筒的强度满足施工要求。为了使孔壁的稳定性得以保持,钻孔过程中应保持孔壁内任一点的静压力大于0.02Mpa。根据地质条件要求来选择合适的钻孔泥浆,钻孔泥浆的选择应有利于形成孔壁的保护层,并且能够保持足够的稳定性,因此对钻孔泥浆的组成、密度、粘度都有一定的要求。
         4.加强施工工序之间的衔接,尽量缩短清孔与浇筑之间的施工间歇。施工间歇过长,当孔壁泥浆保护层不够稳定时容易造成保护层脱落、甚至孔壁坍塌现象。施工间歇过长也容易导致泥浆层离析沉降增加沉渣厚度。因此在施工中应加强施工过程控制,缩短间歇时间。
         5.混凝土灌注前应进行孔底沉渣厚度检测。因为在施工间歇过程中,多种因素容易导致沉渣厚度增厚,因此灌注前必须进行现场检测。当发现厚度超标时,应进行二次清孔,二次清孔检测与第一次相同,检测合格后方可进行灌注。
         6.施工过程中应加强对孔壁的保护,施工机械设备在孔内应避免对护筒、井壁的撞击与剐蹭,减少由于设备活动对孔壁的损伤。
         钻孔灌注桩孔底沉渣厚度对成桩质量影响较大,因此在施工过程中应加强对施工工艺、施工过程、施工检测的控制,保证孔底沉渣厚度符合规范要求,确保工程质量。
参考文献:
[ 1]《桩基工程手册》编委会。桩基工程手册[ M].北京:中国建筑工业出版社。1995
[2] GB 50202-2002 , 建筑地基基础工程施工质量验收规范[ S] .
[ 3] 张志华. 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的检测与控制[ J] . 工程
质量, 2008, 6( 10): 33-35.
[ 4] 孙新华. 钻孔灌注桩施工工艺及常见缺陷处理[ J] . 山西建
筑, 2008, 34( 7): 141-142
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