钻孔灌注桩质量问题及解决办法

发表时间:2021/2/24   来源:《建筑实践》2020年31期   作者:陈锋奇
[导读] 随着我国社会的不断发展,工业技术得到了飞速的提升
        陈锋奇
        厦门市骊翔建筑劳务有限公司 福建省 361000
        【摘 要】:随着我国社会的不断发展,工业技术得到了飞速的提升,其中就包括钻孔灌注桩技术。在如今的海上风电高桩承台的施工过程中,钻孔灌注桩技术是必要的一种施工技术,该技术能否合理应用对工程质量有着较大的影响。
        【关键词】:钻孔灌注桩;质量问题;解决方法
        引言
        钻孔灌注桩技术一般在民用建筑中会得到较为广泛的应用,根据时代发展先如今已应用到海上风电施工中。因为其对施工的各种条件的要求不是很高,如对地质条件、操作环境、施工条件等要求都不高。并且钻孔灌注桩技术还同时具备许多施工优势,如施工快、噪音低、无振动等,在一些软土地基的施工过程中有着非常良好的应用前景以及应用效果。虽然钻孔灌注桩技术发展至今已经较为完善,但是从总体上来看,该技术在实际施工过程中的应用还存在一定的问题,由于难以控制施工工艺,从而影响到最终该技术的施工质量。因此就需要及时的解决施工中的各种常见问题,如果不对这些问题进行及时的解决,那么其就会成为钻孔灌注桩技术发展过程中的制约因素,本文就如何解决该技术的质量问题展开研讨,并提出相关的治理措施以及方案。
        
        一、影响钻孔灌注桩质量的主要问题
1.护筒内外贯通
        护筒是支撑钻孔成型的重要设备,钻孔成败的关键就是防止孔壁的坍塌,而当钻孔达到一定的深度时,孔壁就会受到来自护筒外海水水压,从而开始向内坍塌,严重影响了钻孔的成型。而沉设护筒就是为了避免这一现象的发生,通过让钻孔内保持比高潮水位高的水头,增加孔内静水压力,防止孔壁坍塌。但是在海上嵌岩桩施工过程中,伴随潮起潮落极易发生该现象。该现象将会严重影响孔壁的坚固性,如果护筒内外贯通严重,甚至会造成地基的塌陷,从而影响到后续的钻孔灌注桩技术的实施,以及会对工程的质量带来一些的缺陷。造成护筒冒水的主要原因就是在施打护筒的时候,没有将护筒沉设至紧实的地层,导致护筒周围的土地不紧密,在这种情况下会导致护筒的水位与海水的水位相差过大。
2.孔位倾斜
        钻孔灌注桩技术的实施对孔位有一定的要求,首先孔位必须要是竖直的,而不是倾斜的。然而在实际的施工过程中会经常遇到孔位倾斜的情况,导致在钻孔灌注桩技术无法顺利开展,严重影响到了施工的实施。造成孔位倾斜的原因较为简单,一般为钻孔机的支架失稳,在进行钻孔的过程中因为震动或者是人为挪动的原因造成孔位偏离原来的设计,从而出现孔位倾斜;或者是因为施工地点的土质较为松软,土层结构也不平稳,并且土层当中还会夹杂着各种石块以及其他硬物,使得在钻孔的过程中钻头因为接触到这些硬物而偏离钻道,使得最终成型的钻孔发生倾斜。
3.缩颈
        在钻孔的时候,地层会慢慢的发生变化,孔径也随之发生改变,进而导致缩颈现象的发生。桩孔产生缩颈的主要因素是地层影响。桩孔缩颈会带来许多种问题,其中以桩的截面变小、桩基承载力降低、混凝土钢筋保护层变薄为主要问题。这些问题都会给工程带来质量问题,在项目中一定要及时解决。


4.孔壁坍塌
        孔壁坍塌是钻孔灌注桩技术施工过程中的主要施工问题,该问题将会严重影响到钻孔灌注桩技术的有效实施,而造成孔壁坍塌的原因有许多中,以下根据主要原因略作总结:首先,在进行钻孔的过程中没有对实际施工地点的土质信息进行调查,从而没有采用与土质相合适的成孔工艺以及相应量的泥浆,并且也没有对泥浆的质量进行严格的筛选;其次是因为在埋设护筒的过程中,护筒埋设位置过浅,在护筒回填土的过程中没有将接缝压实压紧,造成护筒内的海水、泥浆等通过接缝处向外渗漏,导致护筒内的液面高度不足,降低了对孔壁内的静水压力,导致孔壁内部的稳定性严重降低,从而导致坍塌形成;没有采取合理的方式冲刷孔壁,在清洗孔壁的过程中直接使用供水管直接对孔壁进行冲刷,因为水流压力过大导致孔壁被沖散,或者是孔壁周围的土质紧实程度因为过大的水流压力的冲洗而被降低,并且在冲刷的过程中没有对孔壁进行均匀冲刷,往往会在一处进行过长时间的冲刷,或者是在一处空转的时间过久,使得孔壁结构被破坏,随着时间的影响而逐渐坍塌;还存在一种原因是成孔后停休的时间过长,一般在钻孔完成后就需要及时的进行混凝土的浇筑以及泥浆的灌注,但是由于某些原因一些钻孔在完成后会经历较长时间的停休期,在这期间钻孔的内部结构因为没有泥浆或者混凝土的支撑而持续受到影响,导致孔壁稳定性降低,在使用的过程中容易出现孔壁坍塌现象;而最为常见的一种情况就是因为施工方在施工的时候没有提前对施工地点的土质情况进行详细调查,使得在施工的过程中因为没有合理安排施工时间或者是施工工序,导致在钻孔成孔的过程中使孔壁出现坍塌现象或者流砂现象。
二、钻孔灌注桩质量问题的解决办法
1.护筒内外贯通解决办法
        要想有效的制止护筒内外贯通的出现,就需要在进行沉设护筒工程时,对沉设地点周围的土质进行详细的分析,如果是较为松软的土层,那么就需要在沉设护筒时直接穿透松软土层到达紧实土层,从而提高钻头出护筒后的土质紧密程度,使得护筒能够紧紧的镶嵌入土层当中。其次是要注意钻进时护筒内与高潮水位时候的水头差,这个高度能够让护筒内的水位保持稳定。在钻进出护筒1~2m时,分析出护筒后实际地质情况,若护筒处于有倾斜度的软硬地层交界面上,则需根据情况而定,调整泥浆浓度。并在钻头结束工作退出护筒时,尽量避免钻头与护筒发生碰撞,防止因为碰撞导致护筒位置发生偏移,使得护筒周围出现间隙。并要注意在发生护筒贯穿的时候,要及时的使用粘土对贯通处进行填塞加固,如若贯通情况严重,则应该视情况考虑从外侧进行封堵贯通处或采用小尺寸护筒从内部安装进行隔绝。
2.孔位倾斜的解决办法
        要想有效的避免孔位倾斜情况的出现,最重要的就是保证钻孔过程中的绝对平稳。首先需要将钻机摆放好固定在嵌岩平台上,避免在钻孔过程中因为震动等原因造成钻头偏移;其次当钻孔发现岩层存在软硬不均时,需控制钻机钻进速度,减缓钻进速度,必要时可在护筒内增设导向器,确保孔位垂直度。
3.缩颈的解决办法
        解决缩颈的方法,主要以前期预防为主。预防缩颈最直接有效的方法就是加快成孔速度,如此就能减少孔壁变形的时间。在钻孔过程中要及时有效率的利用缩颈前的有效时间,时刻都要关注钻孔工作的情况,如发现有缩颈倾向要及时重新钻孔。成孔以后要快速地安装钢筋笼以及浇筑混凝土。
4.孔壁坍塌的解决办法
    解决塌孔这种质量问题最主要的方法就是做好预防工作,而不是应急处理阶段,因为一旦钻孔发生坍塌,就将造成不可逆的结果。因此在进行钻孔作业之前,要做好一系列的准备工作,首先就是要对钻孔地点周围的土质信息进行详细的勘查,根据具体的土质信息来调整钻孔的设备、技术以及方法等,并在施工地范围内合理的规划钻孔的顺序,并据此选择强度合适的护筒。如果在土质较为松软的地方进行钻孔工作,为了防止在钻孔的过程中出现流砂、土地崩散的情况,就需要对钻机的钻孔速度进行合理的控制,并选择质量较高的泥浆进行灌注,适当的掺杂一些硬物到孔壁当中,起到一定的护壁作用,提高孔壁的坚实程度。同时孔壁坍塌会受到海水水位变化的影响,因此就需要对孔内水位进行全方位的监测,如果在某些时刻孔内的水位变化过大,那么就需要采用合理的方法来维持住水位的平稳,如若因为水位变化而导致孔壁坍塌,就需要根据坍塌孔壁内的水量大小来选择合适的处理方式。如水量较小,那么可以考虑进行回填处理,通过重新填入砂石、粘土混合物等方式来对坍塌处进行填补,开始重新钻孔。而如若孔壁的坍塌已经达到了不能进行控制的地步,就需要立刻将护筒接长进行跟进处理,完全隔绝坍塌区域;如果在清孔的过程中出现孔壁坍塌,那么应该立刻停止清孔工作,然后将孔壁内的坍塌物处理干净,等到孔壁坍塌稳定以后,在进行重新清孔。
        结语
        综上所述,钻孔灌注桩的施工多数施工工序位于地下,质量控制有一定的困难。因此在施工之前必须深入分析设计图纸与施工规范,核对灌注桩与水文地质资料,有效地处理施工期间所产生的问题。由于钻孔灌注桩属于常见工程形式,成桩质量会对整体工程造成影响,即使出现很小的问题,也会降低工程质量。所以为了确保钻孔灌注桩施工质量,要做好施工前的准备工作,施工中严格按照规范标执行,保证整个工程的质量。
        
        参考文献
        【1】姚卫华.建筑工程施工中钻孔灌注桩技术的应用[J].建筑与预算,2019(11):92-94.
        【2】王华礼.钻孔灌注桩施工常见质量问题分析及其处理[J].科技风,2018(9):44~45.
        【3】张俊锋,杨国兰.旋挖钻施工灌注桩质量缺陷处理方法[J].工程建设与设计,2018(03):223-226.
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