港口工程冲孔灌注桩质量缺陷及处理措施_论文发表__墨水学术,论文

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:204

副标题#e#【文章摘要】混凝土冲孔灌注桩由于具有对各种地质适应性好、承载力高、施工操作简单等优点，因此在港口工程中得到广泛的应用。本文主要探讨港口工程冲孔灌注桩常见的质量缺陷及处理措施。
　　【关键词】冲孔灌注桩；质量缺陷；处理措施
　　混凝土冲孔灌注桩由于具有诸多优点而在港口工程中得到广泛的应用，但由于冲孔灌注桩存在着混凝土灌注技术复杂、施工难度大等弱点，导致施工过程中产生了多种质量缺陷。本文主要对港口工程冲孔灌注桩施工过程中存在的孔壁坍陷、桩孔偏斜、钢筋笼上浮、桩底沉渣量过多、断桩、卡管等质量缺陷及处理措施。
　　一、孔壁坍陷
　　1.1孔壁坍陷的原因分析:产生孔壁坍陷的原因主要有：第一，砂层、卵石层和淤泥层的土质松散,使用的泥浆就起不到护壁作用,加上没有用粘土填封护筒的周围，孔壁的稳定性能无法承受冲孔施工的外力压力，从而造成孔壁坍陷。第二，在施工过程中，钻孔的速度太快、时间太长,成孔后灌注时间太长或者待灌时间太久，也会造成孔壁坍陷。
　　1.2孔壁坍陷的处理措施:第一，土质松散易造成孔壁坍陷，一方面可以将桩锤提起，用小石块、粘土块填孔，使其比塌孔位置高1～2米，对填好的小石块、粘土块进行反复冲击，使孔壁更加牢固。另一方面，适当埋深护筒,并选用优质的泥浆、粘土密实填封护筒四周。第二，通过加快钢筋笼的焊接时间来缩短孔壁的沉放时间；成孔后,尽量缩短混凝土的灌注时间，把待灌时间控制在3小时左右，从而提高了孔壁的质量。
　　二、桩孔偏斜
　　2.1桩孔偏斜的原因分析：桩孔偏斜是指冲孔桩成孔出现较大垂直偏差或弯曲，垂直度达不到规范要求。桩孔偏斜的原因有：第一，施工时，钻机安装不稳、钻杆弯曲或桩锤偏心太大；第二，施工现场地质岩层呈斜状分布或土层中夹有大的探头石或其它硬物。
　　2.2桩孔偏斜的处理措施:第一，选用钻杆刚度大的钻机，安装钻机的时候，要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线,保证钻杆位置偏差在20厘米以内。定时检查桩锤，尽量不用偏心过大的锤，发现锤齿磨损严重时就要马上更换。第二，在斜度大的地方施工时，要把场地夯实平整，使轨道枕木均匀着地，同时安装导正装置。第三，碰到大的探头石或其它硬物时,可将钻机的速度跳到慢档，一旦发现钻孔偏斜,马上提起钻头,上下反复扫钻几次,以便削去硬物,如果还是不能够矫正位置,应就近选择方位重新钻进。第四，发生严重桩孔偏斜的，可以向桩孔里填石头、粘土块，然后用低锤密冲，反复对桩孔的位置进行矫正。
　　三、钢筋笼上浮
　　3．1钢筋笼上浮的原因分析：钢筋笼上浮是指钢筋笼的位置高于设计的位置，多发生在冲孔桩施工的最后环节即水下混凝土的灌注过程中。产生钢筋笼上浮的原因有：
　　第一，钢筋笼的初始位置太高，当导管底端接近钢筋笼底端时，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出时的冲击力较大，会造成钢筋笼上浮。
　　第二，导管在混凝土中埋置过深，混凝土灌注过钢筋笼时,由于上层混凝土灌注时间过长,已经差不多终凝而形成硬壳,使混凝土与钢筋之间有一定的握裹力，如果这个时候导管底端不能及时提到钢筋笼底部以上,混凝土在导管流出后向上顶升时，会带动钢筋笼上浮。
　　3.2钢筋笼上浮的处理措施：第一，准确地确定钢筋笼的初始位置，且要保证钢筋笼牢固地焊接到孔口：钢筋笼的顶端在钢护筒范围内的，就把它焊到钢护筒上；钢筋笼的顶端在钢护筒以下的，就用钢管套在钢筋上顶压。第二，当导管底端接近钢筋笼底端时，控制导管埋深在1.5米左右，并合理放慢灌注速度，使混凝土的上冲力得到减小。当发生钢筋笼上浮时,应该马上停止灌注混凝土,提升导管后再进行灌注,就可以很好地处理钢筋笼上浮。第二，采取有效措施延长混凝土的初凝时间，尽量缩短混凝土的整体灌注时间。
　　四、桩底沉#p#副标题#e#渣量过多
　　4．1桩底沉渣量过多的原因分析:第一，清孔不彻底或未进行二次清孔。由于在实际施工过程中没有将沉渣、淤泥彻底清除，在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时,孔底沉积的沉渣、淤泥就会混入混凝土中，再加上部分沉渣、淤泥的粒径过大，清孔的泥浆无法使其呈现悬浮状态并带出桩孔，产生桩底的永久性沉渣。第二，由于清孔后的沉渣、淤泥比重过大或泥浆注入量不足，灌注混凝土时所产生的冲击力不能完全将桩孔底部的沉渣、淤泥反起，造成桩底沉渣量过多。第三，在吊起钢筋笼过程中，没有对准孔位而碰撞孔壁，使大量泥土掉进桩底。第四，待灌时间过长也会导致沉渣、淤泥沉积。
　　4.2桩底沉渣量过多的处理措施:第一，采用性能较好的泥浆,可通过在泥浆中加入硫酸钠等外加剂来提高泥浆的胶体稳定性。在成孔后,使钻头保持慢速空转,进行超过半小时的清孔,提高清孔的效果；下完钢筋笼后,要检查沉渣量,如果沉渣量超过规范要求,就应利用导管或真空泵进行二次清孔,确保成桩后的桩底沉渣厚度不超过施工规范的允许厚度。第二，开始灌注混凝土时,要有足量的混凝土，使导管底部至孔底保持30-40毫米的距离，控制好混凝土的塌落度，从而充分利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。第三，控制好清孔后的停置时间。如果时间过长，应利用导管进行再次清孔，清孔之后再进行水下混凝土灌注。第四，为了避免钢筋笼碰撞孔壁而产生沉渣，一方面应使钢筋笼的中心与桩中心对齐，另一方面可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼的速度,通过减少空孔时间来达到减少沉渣的目的。
　　五、断桩
　　5.1断桩的原因分析:第一，导管埋深过大，使得灌注过程导管内的混凝土不能正常返浆，管口下部混凝土出现初凝、灌注中断，形成断桩。第二，由于导管提升和起拔过多,导管拔离混凝土面，使桩身中岩渣形成夹层、混凝土与桩上下分开，造成断桩。第三，导管底端距孔底过远或导管密封不良,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大、混凝土凝固性能下降,形成不凝固的混凝土填充在桩体与基岩之间，从而产生断桩。
　　5.2断桩的处理措施:第一，混凝土灌注过程中,要严格遵守操作规程：严格控制混凝土面的标高和导管的埋深,准确地进行导管提升操作；严格确定混凝土的配合比,保证混凝土有良好的流动性,坍落度应满足灌注要求；应从导管内灌入足量的混凝土,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，严防断桩。第二，选择密封性能可靠的导管。为了避免导管漏水，下入导管前应仔细检查接头处橡胶密封垫圈和导管加工质量；同时，导管埋深一般控制在4—6米，并根据导管见外混凝土的上升高度来确定导管的拆卸长度,避免过多起拔导管。
　　六、卡管
　　6．1卡管的原因分析：第一，卡管是指水中灌注混凝土过程中,无法连续进行的现象。造成卡管的主要原因是:灌注过程中,粗骨料粒径过大或隔水栓堵管都可造成卡管。第二，由混凝土流动性差、导管进水、各种机械故障引起混凝土灌注不连续等原因造成混凝土在导管中停留时间过长，造成卡管。
　　6．2卡管的处理措施:第一，保证混泥土能够顺利排出：使用的隔水栓直径要与导管内径相配,隔水性能又要好；粗骨料的粒径应小于40毫米，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的四分之一；在混凝土中加外加剂，以改善混凝土的和易性和缓凝。第二，混凝土倒入漏斗的导管时应放慢速度，不让导管内形成高压气塞；导管使用前应试拼装、试压,以避免导管进水；加强对机械设备的有效监控,确保机械运转正常,避免发生机械事故。
　　七、结束语
　　港口工程冲孔灌注桩施工过程中存在的孔壁坍陷、桩孔偏斜、钢筋笼上浮、桩底沉渣量过多、断桩、卡管等质量缺陷，不仅影响工程质量和进度,严重影响到工程建还使建筑主体结构产生各种安全隐患。因此，我们#p#副标题#e#在港口工程冲孔灌注桩施工过程中，必须采取各种有效的处理措施,从而保质、保量地完成桩基施工任务。
　　【参考文献】
　　[1]彭建华.港口工程事故隐患分级的探讨[J].中国港湾建设，2010，1.
　　[2]吴锋.港口工程水平受荷桩m值的确定[J].水运工程，2010，1.
　　[3]郑木莲．多孔混凝土排水基层研究［D］．西安：长安大学，2004．