锤击成孔灌注桩的质量控制分析__墨水学术,论文发表,发表论文,职

所属栏目：机械论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:192

副标题#e#提要：本文介绍了锤击成孔灌注桩的工艺流程，提出了成孔的质量控制和灌注过程中的质量控制措施。
　　关键词：市政工程、钻孔灌注桩、质量控制
　　在市政工程基础中，尤其是桥梁工程，钻孔灌注桩已被广泛应用，具其有施工简单、易操作、速度快、承载力大等优点。但在施工过程中工艺环节较多，又因是地下隐蔽工程，不确定的因素比较多，施工质量控制比较困难，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等质量事故。因而需要对施工准备、成孔、灌注水下砼等施工过程加强质量监控，严格把关各个施工控制点，加强预控，保证钻孔灌注桩的成桩质量。
　　一、工艺流程及施工准备
　　1、工艺流程
　　施工前必须全面撑握钻孔灌注桩的施工工艺，因钻孔设备不同其施工工艺流程也不一样，现以锤击成孔为例，其主要施工工艺流程为：场地平整——孔位测定——护筒埋设——钻机就位——开钻成孔——清孔——验孔——钢筋笼吊装放——水下混凝土浇筑——成桩
　　2、主要准备工作
　　（1）制定施工方案
　　工程开工前，必须仔细研究工程地质资料和水文地质资料，并根据地质资料制定详细可行的施工组织设计（专项施工方案），并报送监理工程师进行审查，完善施工组织设计方案。
　　（2）测量定位
　　测量定位是整项工作的关键，主要控制孔位的准确及基准面的标高，并在施工中控制桩位的垂直度。施工单位在具体操作过程中，须严格要求，并在自检合格的基础上报请经监理方复核，严格控制偏差在设计或规范允许范围内。
　　（3）安装护筒、钻机就位
　　护筒位置应埋设准确和稳定，一般由3-5毫米厚钢板加工而成，其内径比桩径大200～400mm，护筒与桩位中心线偏差不得大于50mm，倾斜度不大于1%，高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m。护筒埋设深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般为2.0～4.0m。
　　钻机就位时要安装稳定、安全。在钻孔过程中，孔位中心必须和桩位中心一致，钻机架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷，并在钻孔过程中经常检查，以保证钻机机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径。
　　二、成孔的质量控制
　　1、钻孔控制：
　　（1）、应根据孔径和孔位所在的地质情况，选用钻机型号、合适的钻锤。
　　（2）、在钻孔过程中，要经常检测泥浆性能指标，根据不同的土质，随时调整。钻孔泥浆一般由水、粘土(膨润土)和添加剂按适当配合比配置而成，其主要作用是护壁与悬浮钻渣。若泥浆设置过稀，则携渣能力不够，导致沉渣过厚；若泥浆设置过稠，会降低钻孔功效并会降低摩擦桩的承载力。
　　（3）、开钻时，必需确保孔位准确，应慢速钻进，待确保成孔稳定、垂直度符合要求后方可加速钻进。
　　2、在成孔过程中由于各种不可预见的因素的影响，很有可能出现孔底沉渣过多、孔壁坍塌、扩径和缩径等不良现象。其控制方法如下：
　　（1）孔底沉渣控制
　　第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作，本次清孔的强度大，清孔能力强，可以通过置换泥浆把绝大部分沉渣，包括较大的泥块都带出孔外。清完后取孔底泥浆进行泥浆实验，若符合规范要求可以下钢筋笼和导管。第二次清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔，目的是清除这段时间里从泥浆中沉淀到孔底或是被钢筋笼撞到下去的泥块沉渣。清孔完毕后，应从孔底取出泥浆样品，进行性能指标试验，必须全部符合设计要求和工艺标准后才能灌注混凝土，以保证水下混凝土的顺利灌注，同时保证成桩质量。
　　（2）孔壁坍塌、遇孤石偏位的处理
　　锤击成孔过程中如发现排出的泥浆中不断冒出气泡或孔内泥浆突然漏失，则很有可能就是孔壁坍塌或遇到孔隙较大的地层。发生孔壁塌陷时或松散地层时，首先要保持孔内水位，并适当增加泥浆的稠度#p#副标题#e#护壁。若孔壁塌陷严重，应立即回填粘土至高于塌孔的位置，再用重锤重新冲击。在下放钢筋笼时，应先检验钢筋笼是否焊接牢固、成笼圆直，下放时必须保持垂直、慢放。我在以往的工程中曾遇到砂砾卵石地层，泥浆很快漏光，塌孔在即，我们马上向内填筑粘土并增加泥浆的稠度，重新成孔，有效的避免了塌孔并防止了漏浆。
　　若是在钻进过程中钻孔的垂直度突然变化，就很有可能遇到孤石。我在河南洛阳某地下连续墙工程施工中就出现了这一情况，施工场地是原黄河古道，地质较差，孤石较多。锤击沉桩过程中经常会突然偏位，经和监理工程师共同研究，试用了扩孔、填土、爆破等几种方法均无法有效纠正。后向钻孔中填筑卵石并将钻机适当向孤石坡面方向偏移，重新冲击，有效的实现了纠偏，保证了桩位的垂直度。
　　（3）扩径和缩径控制
　　预防扩径要保证钻机稳定，防止钻头摆动并保证桩体的垂直度。并始终保持泥浆比重和足够的液位，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力。
　　为预防缩径，首先详细研究是否存在软弱或膨胀土层，遇到此种土很有可能出现卡钻现象，施工中要用重锤上下，左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。其次是重锤焊补不及时，严重磨耗的重锤往往钻出较设计桩径稍小的孔，故在施工中要经常查看重锤，及时补焊。
　　三、水下混凝土浇筑质量控制
　　1、灌注前质量预控
　　（1）原材料控制：黄砂要去除各种杂质，细度模数符合规范要求；碎石要冲洗干净，级配符合设计要求。水泥要正规厂家生产，三证俱全。待黄砂、碎石、水泥符合试验要求后方可使用，拌制时须严格按试配合比拌合，并保证拌合时间。
　　（2）对施工用所有机械均需进行严格检查，确保浇筑过程中运行正常。
　　（3）、控制好首拌混凝土的数量，应满足导管初次埋置深度≥1.0m，因而须准确计量导管上口漏斗的斗容量。
　　（4）、开浇前还应测量孔底沉渣厚度，保证不大于规定值。如果超过规定值，应再次清孔。
　　2、灌注过程中的质量控制
　　（1）坍落度控制
　　水下混凝土的塌落度宜控制在18～20cm的范围内，并在浇筑过程中随时抽查。
　　（2）导管埋深控制
　　提升导管要由专人负责指挥，每次下料后，都应用测绳准确测定混凝土面的上升高度，计算导管埋深，防止埋置过深或拔出混凝土面，导管埋置深度必须控制在在2～6m范围内。
　　（3）钢筋笼上浮控制
　　在混凝土浇至钢筋笼底部位置时，应放慢混凝土浇筑速度，待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后，再缓慢提升导管使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离后正常灌注，可有效防止钢筋笼上浮。
　　（4）桩顶质量控制
　　成桩的桩顶标高应比设计标高高0.5～1.0m，需开挖基坑后凿除上部质量较差的桩头部分，进而保证桩顶设计标高和桩身砼质量。
　　四、结束语
　　总之，施工人员要在施工前应认真研究钻孔桩的相关知识及有关规范，掌握施工质量控制的要点；施工中要熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制，采取各种有效的措施，保障灌注桩的成桩质量；施工后认真总结、归纳，不断提高自身的业务素质和技术水平。