魏威 梁玮健
中建八局第四建设有限公司 上海市 201206
【摘要】:本文根据中国建筑第八工程局有限公司好未来镇江教育基地一期建设项目施工实例,介绍了在软塑、流塑性粉质黏土的场地进行钻孔灌注桩施工和采取的质量控制措施和安全保证措施。
【关键词】:镇江好未来 钻孔灌注桩 粉质黏土 质量控制
一、工程概况及地质条件
本工程为好未来镇江教育基地一期建设项目总承包工程位于镇江市京口区智慧大道东春晖路北地块,西邻智慧大道,南邻春晖路,东侧为国家大学科技园区。整个项目分为三个地块,其中1#地块位于智慧大道以东,春晖路以北,秋实路以西,占地面积58300㎡,地上建筑面积104854㎡,场地下设1层满堂地下室;3#地块位于秋实路以东,春晖路以北,春华路以南,占地面积20000㎡,地上建筑面积49996㎡,场地下设1层满堂地下室。
根据勘察报告显示,拟建场地内所揭露的填土土层,自上而下分为6个层次,并对其中某些层次适当划分若干亚层。
本工程根据一孔一勘相关报告和实际施工作业情况发现,在施工至A-4、A-5、A-6#楼及周边地库有局部桩基础土层为软塑、流塑土层,土层厚度介于2-20m(个别超过20米),工程桩采用旋挖无法成孔作业,无法保证桩身质量和施工安全,根据相关技术专家和类似施工案例论证分析,只有采用高压旋喷桩加固方能对流塑软塑形成有效加固,保证成孔质量和桩身混凝土质量。
二、钻孔灌注桩导管进水原因分析和处理办法
2.1、导管进水原因分析
2.1.1、首批砼储备不足,或虽然砼储备已够,但导管底口距孔底的间距过大,砼下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。
预防和处理方法:如有发现导管进水,应立即将导管重新下放至距孔底250 ~ 400mm,重新投入足够储备的砼进行冲底,不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新放下骨架、导管并投入足够储备的首批砼,重新灌注。
2.1.2、导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入。
2.1.3、导管提升过猛,或探测出错,导管底口超出原砼面,底口涌入泥水。
2、导管进水处理办法
应视具体情况,拔换原导管重下新管,进行二次封底后继续灌注,或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。
三、钻孔灌注桩卡管原因分析和处理办法
3.1、卡管原因分析
3.1.1、初灌时隔水栓卡管;或由于砼本身的原因,如坍落度过小、流动性差,夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等,使砼中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。
3.1.2、机械发生故障或其他原因使砼在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的砼已经初凝,增大了导管内砼下落的阻力,砼堵在管内。
3.2卡管处理办法
3.2.1、针对1.1中出现的状况,用长杆冲捣管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的砼提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的砼落入桩孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有砼拌和物落入桩孔,须将散落在孔底的拌和物粒料予以清除。
3.2.2、针对1.2中出现的状况,灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;同时采取措施,加速砼灌注速度。当灌注时间已久,孔内首批砼已初凝,导管内又堵塞有砼,此时应将导管拔出,重新安设钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的砼钻挖吸出,用冲抓锤将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞桩孔,待沉实后重新钻孔成桩。
四、钻孔灌注桩坍孔原因分析与处理办法
4.1、坍孔原因分析
在灌注过程中如发现桩孔护筒内水位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用探测仪探头或伸测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的现被埋不能上提,或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等,均有可能引起坍孔。
4.2、坍孔处理办法
发生坍孔后,应查明原因,采取相应措施,如保持或加大水头、移开重物、排除振动等,防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土;如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将砼钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实后重新钻孔成桩。
五、钻孔灌注桩产生埋管原因分析与处理办法
5.1产生埋管的原因
导管埋入砼过深,或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。
5.2埋管的处理办法
严格控制导管埋深在2~6m之内,要经常测深,及时指导提升导管。在导管上安装附着式振捣器,拔管前或停灌时间较长时均应适当振捣,使导管周围的砼不致过早地初凝;首批砼掺入缓凝剂,加快灌注速度;导管接头螺栓事先应检查是否稳妥;提升导管时不可猛拔。
若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出,凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况,可插入一直径小的护筒至砼已灌砼中,用吸泥机吸出砼表面泥渣;拔出小护筒,重新下导管灌注。此桩灌注完成后,上下断层间,应予以补强。
六、钻孔灌注桩钢筋笼上浮的原因分析与处理办法
6.1、钢筋笼上浮原因分析
由于全套管上拔、导管提升钩挂所致;砼表面接近钢筋笼底口,砼的灌注速度过快,使砼下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。
6.2、钢筋笼上浮处理办法
当砼表面在钢筋笼底部上下1m之间时,放慢砼灌注速度。同时,还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑,具体措施为:
(1)适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,可以减少砼向上的顶托力;
(2)钢筋工具笼露出护筒位置部分采用4个手拉葫芦固定在桩基周围施打的锚固桩上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用。
七、钻孔灌注桩无法成孔的处理办法
7.1、土体加固措施说明
根据地堪钻探显示,对②-1层粉质粘土、②-2层淤泥质粉质粘土采用高压旋喷桩的办法进行处理。由于上述土层流塑、软塑问题严重。采用高压旋喷桩对地基土进行加固。
高压旋喷桩施工长度约20m,停喷高度为地面下2m,以保证护筒安装,桩径为50cm,每根600mm直径工程桩位置施工4根高压旋喷桩;每根800mm直径工程桩位置施工5根高压旋喷桩。高压旋喷桩桩身搭接150mm,保证桩身强度和加固连续性。
7.2高压旋喷桩质量控制措施
7.2.1、水泥浆要严格按设计的配合比配制,要仔细筛除水泥中结块。为防止水泥浆发生离析,应在搅拌机中不断搅拌,在压浆前缓慢倒入集料斗。因地下水呈酸性,不准用地下水配制水泥浆液,以免影响成桩质量。
7.2.2、、钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴和转盘与孔位对中,倾角误差不得大于1%。
7.2.3、当高压喷射注浆完毕后,应迅速拔出注浆管,用清水冲洗管路,为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用浆液回灌或第二次注浆等措施。
7.2.4、施工过程中采取跳槽式旋喷注浆,防止串孔、冒浆。
7.2.5、喷浆过程中,不允许发生中途断浆,输浆管道不能发生堵塞。浆液输送保持连续,控制好下沉和提升速度,保证加固范围每一深度内充分喷浆。
7.2.6、旋喷桩施工时,根据布置间隔施工,间距可取3-5米,或者等到已施工桩体初凝后,具有一定抗冲击力时,再施工相邻的桩体。相邻两桩施工时间不应小于48小时。
参考文献
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