钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法 谷卫峰

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:谷卫峰 郭聪聪
[导读] 摘要:钻孔灌注桩具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点,广泛运用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工中。
        中国二十冶集团有限公司  上海  201900
        摘要:钻孔灌注桩具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点,广泛运用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工中。通过对钻孔灌注桩特点和施工技术的分析,指出钻孔灌注桩施工质量的主要影响因素,并针对钻孔灌注桩施工中常见的问题,提出从技术和管理两个方面进行预防和控制,从而提高钻孔灌注桩的施工质量。
        关键词:钻孔灌注桩;施工;质量
        1.引言
        随着我国近年来城市建设步伐的加快,许多地区的原有地基无法满足建筑物承载力和变形的要求,桩基础通过插入土或岩石中的杆件有效地承载上部结构传递下来的荷载,具有适应性强、稳定性好、承载力高、荷载传递均匀、便于机械化施工等特点,广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工中,特别是钻孔灌注桩以其施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点被广泛运用于城市的基础建设中。钻孔灌注桩通常在地下或水下施工,在施工中容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题,这对钻孔灌注桩的施工技术和程序提出了很高的要求,其质量直接影响到整个工程的安危。
        2钻孔灌注桩的特点及施工技术
        2.1钻孔灌注桩的特点
        灌注桩的型式多样,按照成孔方式的不同可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几大类。钻孔灌注桩是在工程现场在泥浆护壁条件下,采用不同的钻孔方法在地基土中按要求形成一定形状的孔洞,在其内放置钢筋笼,再采用导管法灌注混凝土而做成的桩。相比采用锤击或振动法下沉的预制桩、沉管灌注桩,钻孔灌注桩在施工过程中产生的噪声较小,是目前城区建筑的常用类型。
        2.2钻孔灌注桩的施工技术
        2.2.1钻孔灌注桩的施工准备
        钻孔场地的平面尺寸和工作平台高度的选择应结合桩基的尺寸、钻机数量、钻机类型、移位要求、辅助施工机具及施工期的水位高度等因素综合确定。在施工前,首先必须清除场地的障碍物,做好对城市地下管线的保护与加固工作,通过在面层铺设石粉层,保证施工场地的平整密实,满足桩机及运输车辆的工作要求。然后,对施工现场进行复测和施工放线,确定桩基的轴线、桩位、标高等。
        2.2.2钻孔灌注桩的施工流程
        钢护筒的埋设与泥浆的制备-钻机就位-成孔-清孔-下入钢筋笼-安装导管-再次清孔-灌注水下混凝土。
        3成桩质量的影响因素
        3.1施工机具的影晌
        从我国长期的桩基施工经验看,桩基成孔施工中的清孔方式、所用泥浆、成孔和清孔时间、护壁等因素对桩基的成孔质量都有一定的影响,但孔壁形状是最主要的因素,而这主要是由于施工机具的不同引起的
        3.2土层分布的影响
        由于实际工程建设位置的土层存在较大的差异,但主动土压力是造成孔径变小的主要因素之一。
        3.3泥浆性能的影响
        钻孔灌注桩施工过程中为了防止孔壁坍塌要对孔壁进行保护,泥浆护壁是钻孔灌注桩施工过程中不可缺少的一个工序钻孔灌注桩泥浆的护壁作用主要体现在隔水膜的形成及泥浆液态静压力两个方面。
        3.4施工工艺的影响
        施工工艺也是影响钻孔灌注桩质量的重要因素之一,不少工程中都出现过相邻两个单体钻孔灌注桩的质量相差很大的情况,这对钻孔灌注桩的施工工艺密切的关系。


        4钻孔灌注桩常见问题及预防措施
        4.1施工过程中容易出现问题
        我国钻孔灌注桩最早用于桥梁基础的建设中,但随着城市高层建筑建设工程越来越多,对单桩承载力的要求愈来愈高,打入式预制桩在施工中会产生较大的噪声,对周围居民的影响很大,而钻孔灌注桩的施工噪声很小、承载力大,而且可以施工速度快,在城市建筑建设中得到大规模的应用。与预制桩相比,钻孔灌注桩的主要问题是桩身的混凝土质量不易控制和保证,在地下、水下灌注混凝土过程中,容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥等现象,常常容易引起质量事故。钻孔灌注桩施工中常见的问题主要有孔壁坍塌、桩身缩颈、导管漏水、桩身蜂窝、桩头浮浆、钢筋笼移动等七类。
        孔壁坍塌主要是由于泥浆护壁不佳和土质不好引起的,其危害性极大,会导致孔底沉渣增多变厚,桩端与持力层不接触,并且使得桩侧土体变松软,降低桩侧摩擦力。灌注混凝土时由于不规范的操作容易引起孔壁的局部坍塌和内挤,破坏了桩基的整体性,使得桩身的强度和承载能力下降,造成桩身缩颈、夹泥和断桩等问题。当混凝土导管漏水时,浇灌的混凝土会被水冲稀而严重离析。当导管内壁变形过大或者隔水塞制做粗糙时,容易导致导管堵塞,使己浇好的混凝土面上容易重新积存沉渣,造成新混凝士与已浇混凝土的分层,成为桩基破坏的诱因。
        4.2施工问题的技术性预防措施
        钻孔灌注桩在施工过程中出现的问题不是孤立存在的,常常是由多个因素共同作用而发生的。在钻孔灌注桩施工出现问题后,应及时查明原因,提出解决方案,并分清事故的产生是施工质量,还是施工环境发生变化所致。因此,在钻孔灌注桩施工时,要加强支护结构的强度和刚度,尽量减少基桩变位,并对基坑开挖、降水、打桩的方法、速度和顺序进行严格控制,减少坑外环境变异的时间与空间限度。桩头混凝土的浇筑宜分块跳浇,在连成整体,减少淤泥的上涌。对于需要采取降水施工的钻孔灌注桩,特别是深厚软土地基中的桩基础,施工前还需采用调研与理论分析结合的方法来评估降水对钻孔灌注桩施工的影响,从而减少施工事故的发生,并提高钻孔灌注桩的施工质量。
        4.3施工问题的管理性预防措施
        桩基工程作为现代高层建筑的基础工程,直接关系到整个建筑的安危和正常使用,防止桩基工程的质量问题一定要从治本的高度上予以重视。因此,需要全面开展桩基工程的质量管理与监督,通过强化施工过程的管理,将质量问题消灭在其萌芽状态之中。
        由于近年来城市建筑建设发展的速度很快,桩基工程的施工管理人员不能适应目前建设规模的要求,各地区应根据当地桩基工程的建设情况,建立和充实桩基质量管理与咨询队伍,通过对施工的全过程进行技术指导,并提出改进意见。各地区还应根据本地区实际情况建立有关桩基工程的各项规章制度,并积极推广桩基施工的新技术与方法,并通过对施工过程的严格监督,提高桩基工程的施工质量。此外,许多桩基工程施工中出现的问题是由于地质勘察不明和桩基设计问题引起的,需要加强对桩基工程勘察和设计质量的监督。
        5结论
        由于近年来城市建设工程速度的加快,钻孔灌注桩基础以其适应性强、施工速度快、抗震能力高、对周边环境影响小等优点得到了广泛的应用。但钻孔灌注桩的施工质量受施工机具、土层分布、泥浆性能、施工工艺等影响明显,极易出现各种质量问题,通过从技术和管理两个方面加强对钻孔灌注桩基础的质量控制,可以保证钻孔灌注桩的质量,从而确保城市建设的安全。
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