山西太原平阳景苑桩基施工质量控制

时间:2022-09-19 06:28:37

山西太原平阳景苑桩基施工质量控制

【摘要】太原平阳景苑桩基施工是为保证后期高层建筑深基础的正常施工,分为工程桩、支护桩、咬合桩、三轴搅拌桩等多项施工工艺,本文主要介绍桩基的质量通病及预防措施。

【关键词】 桩基施工质量通病预防措施

中图分类号:TU473文献标识码: A

1.工程概况

太原平阳景苑位于太原市小店区杨家堡村,北有亲贤北街通过,南为长风街,东临平阳路,西侧为规划路,为剪力墙结构体系,由山西恒实平阳房地产开发有限公司开发,拟建建筑物2~34层。总规划用地为160448.8m2;总建筑面积1178400m2,分为察苑新区、龙滨二区及商务新区等三个区。

2.施工工艺

根据设计要求,结合本工程地质资料,采用旋挖钻机和反循环钻机成孔,泥浆护壁,置换法清孔,导管法灌注水下混凝土,纯压式后注浆。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--提钻--第一次清孔―验孔--钢筋笼吊放―下设导管--第二次清孔--水下混凝土灌注--提拔导管--成桩―后压浆。

3. 桩基水下混凝土灌注事故的预防与处理

3.1孔位倾斜

原因分析:(1)钻机本身未竖直或钻机平台不水平;(2)钻机在钻孔过程中发生不均匀沉降;(3)在进行超深桩作业时,钻机钻杆太细。

预防方法:(1)首先要扩大钻机支承面积,使钻机稳固,并保证钻机平台水平;(2)采取经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作孔径、孔斜测试;(3)严格按照规范要求现配钻杆。

3.2孔底沉渣控制

孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素,按要求,桩底沉渣厚度应不大于10cm,但在实际施工过程中,常有桩底沉渣不能满足要求的现象发生,主要原因是泥浆性能不符合要求(主要指标是泥浆比重和粘度)。实际施工时,应根据当地的地下水位高低和地层稳定情况来确定泥浆的比重和粘度,切勿盲目设置。若泥浆设置过稀,则携渣能力不够;若泥浆设置过稠,则孔壁会形成一层厚厚的泥皮,降低了摩擦桩的承载力。钻孔结束后,应对终孔进行验收,须严格检测测绳长度的准确性,杜绝以超深来抵消孔底淤积。

3.3孔壁坍塌控制

出现未知的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下放钢筋笼时碰撞孔壁等,都能产生孔壁坍塌。为解决和避免此类现象:首先,必须熟悉工程地质报告,对钻孔的地质情况做到心中有底。其次,按规定下设长护筒,保证孔口排水良好;钢筋笼焊接牢固、成笼圆直,下放时必须保持顺直,防止偏斜。

3.4导管进浆

原因分析:(1)初灌量不够没有埋住导管;或导管距孔底的间距太大,虽然混凝土方量已够,但混凝土下落后不能埋没导管底口,导致封底不成功;(2)导管提升过猛,或桩底沉渣量过大,使初灌不能正常反浆,测深时测绳下不去,计算出错,导致拔脱管,导管底口超出原混凝土面,从底口涌入泥浆;(3)导管接头不严,或导管破裂,水从接头或破裂处流入;(4)导管长度出错,没有进行探底。

预防与处理方法

为避免发生导管进水,事前要要严格导管事前检查、签证,采取相应措施的加以预防,万一发生,要立即查明事故原因,采取以下处理方法:若是上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌和物通过空气吸泥机吸出。不得已时需将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放钢筋笼,导管。投入足够储量的首批混凝土,重新开浇。对于清孔不干净或没有进行二次清孔造成的沉渣过量,应认真检查,一次清孔后,不符合要求时,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。

3.5堵管

在浇筑过程中,混凝土在导管中下不去,称为堵管。在钻孔桩浇筑过程中发生的堵管现象,其发生的原因有多种,施工过程中要根据堵管产生的不同原因采取相应的措施。

气堵:主要原因是向导管内倾注混凝土时速度过快,导致大量的混凝土涌入导管,使导管内空气不能及时排出而形成高压气囊,造成导管内混凝土压力不够而不能排出,从而形成气堵。

混凝土离析堵管:主要原因是混凝土和易性不良,混凝土泌水、离析甚至混凝土假凝现象造成离析部位混凝土与导管摩擦力增大而造成堵管。

处理措施

开浇前应加隔离球,使混凝土和泥浆隔开能在一定程度上避免气堵,同时浇注混凝土过程中,应匀速向导管料斗内灌注。发生堵管时传统方法是锤击导管,使混凝土与导管间摩擦力减小;使用吊车等起重设备上下抖动导管,并采取让导管快速下落,利用混凝土惯性致使混凝土流动,但如果此时导管埋深太少,极易拔脱。当传统方法不能生效时可采用在导管内混凝土上施加压力的方法(如密封导管上口后向导管内注入高压空气),使混凝土流动。另外,对于气堵现象,也可向导管上部插入钢筋进行疏通。

混凝土堵管的现象还可能有许多其它因素:如混凝土搅拌不均匀、内有异物卡在导管中;浇筑完毕后导管未进行及时清洗,内壁不干净光滑;浇筑混凝土停顿时间过长以致混凝土初凝失去流动性;以及导管漏水造成混凝土离析,陈旧导管底口卷曲等等。因而在浇筑过程中,要密切注意以防止引起混凝土堵管事件的发生,浇注过程尽可能连续有序,发生堵管要尽快处理,以免贻误时机,造成返工。

3.6埋管

导管无法从混凝土中拔出称为埋管。其原因是:导管埋入混凝土过深,或浇筑时间过长,导管内外混凝土已初凝造成流动性降低,使导管与混凝土间摩阻力增大。

预防办法

严格控制导管埋深,宜控制在2~6m。对于供料不及时或者补料情况,导管插入深度不宜太少,以5~6m为宜,每隔5min左右将导管上下活动几次,幅度以2.0m左右为宜,以免混凝土产生初凝假象。对于出现的埋管情况,可用振动锤夹住导管加以震动,取出导管,但对导管的损害性较大,对于地层不好的情况容易造成坍孔。

3.7钢筋笼上浮

钢筋笼上升,除了由于导管上拔,导管挂钢筋笼所致外,主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口1m以上时,混凝土浇筑速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其托力大于钢筋笼的重力所致。

为了防止钢筋笼上浮,当灌注到钢筋笼底部时,应放慢混凝土浇筑速度,尽量加大埋深,减小对导管的冲力

克服钢筋笼上浮,除了主要改善混凝土流动性能、初凝时间及浇注工艺等方面的考虑外,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:

钢筋笼上端主筋焊接在护筒上或在钢筋笼上增加压重,可以承受部分混凝土顶托力。

在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环形钢筋,并以适当数量的牵引筋牢固的焊接于钢筋笼底部。

适当加大初凝混凝土的坍落度及和易性,并掺和缓凝剂以延长混凝土的初、终凝时间,以避免钻孔桩顶层形成强度较高的“硬层”,减小混凝土面上升对钢筋笼的顶托作用。

在浇筑水下混凝土的过程中,应特别注意混凝土面到达钢筋笼底标高位置时的操作,为防止钢筋笼上浮,当混凝土面拉近钢筋笼底部时应保持较大的埋管深度。放慢浇筑速度,以减小混凝土向上的冲击力,当混凝土面超过钢筋笼底2m左右,应减小导管的埋深,使导管底口处于钢筋笼底标高附近,并加快浇筑速度,以增加钢筋笼的埋深。当混凝土面高于钢筋笼底2~4m后即可正常浇筑。

3.8 二次开浇

灌注过程中,由于导管封底不成功、堵管、埋管、钢筋笼上浮以及测量出错等因素造成导管口脱离混凝土面,必须及时处理,避免出现断桩。孔内混凝土面高度较小时,应终止浇注,重新成孔;孔内混凝土面高度较高时,可以用二次导管插入法,其一是导管底端加底盖阀,插入混凝土面1.0m左右,导管料斗内注满混凝土时,将导管提起约0.5m,底盖阀脱掉,即可继续进行水下浇注混凝土施工。由于要克服泥浆对导管的浮力,混凝土面较深时,不宜采用。其二是导管下至混凝土面,导管料斗内注入混凝土,混凝土面升高1米后(把导管内的泥浆排出),再增加导管,用钩机等机械设备把导管向下压入原混凝土面1m,然后开始正常浇筑。以上两种方法提升导管要准确可靠,灌注砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程。

3.9缩径

产生的原因:(1)清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,再加上终浇拔管过快,引起桩顶周边夹泥,导致保护层厚度不足;(2)孔中水头下降,对孔壁的静水压力减小,导致局部孔壁土层失稳坍落,造成混凝土桩身夹泥或缩颈。

防治措施:(1)使用直径合适的钻头成孔;(2)成孔施工时应重视清孔,在清孔时要做到清渣而不表泥,预防清孔后的在浇筑的过程中局部坍塌,导致缩径的产生。

3.10 桩顶空心

产生桩顶空心的因素有:导管插入混凝土中的深度较大,混凝土坍落度小,桩顶空心呈不规则漏斗形,其深度、位置与导管拔出时的位置、桩顶混凝土状态有关。导管埋得太深,拔出时底部已接近初凝,导管拔上后混凝土不能及时冲填,造成泥浆填入。防止桩顶空心灌注结束前导管插入混凝土中深度不超过6.0m;灌注结束后,导管拔出混凝土之前,导管上下活动几次,幅度不超过50cm,避免使桩顶混凝土产生假凝现象、降低桩顶混凝土的流动性。

3.11桩身有夹渣、夹泥、蜂窝

浇注过程中,须不断测定混凝土面上升高度,并根据混凝土供应情况来确定拆卸导管的时间、长度,以免发生桩身夹渣、夹泥、蜂窝事故。泥浆过稠,如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块,增加了浇注砼的阻力,因此,在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,有时甚至灌满导管还是不行,最后只好提取导管上下振击,由于导管内储存大量砼,一旦流出其势甚猛,在砼流出导管后,即冲破泥浆最薄弱处急速返上,并将泥浆夹裹于桩内,造成夹泥层;灌注砼过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下管也是造成夹泥层的原因。使砼面处于垂直顶升状,不使浮浆、泥浆卷入混凝土是防治夹渣、夹泥、蜂窝的关键。

3.12灌注混凝土时桩孔坍孔

灌注水下混凝土过程中,发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,为坍孔征兆。如用测绳探测混凝土面与原深度相差很多时,可确定为坍孔。

原因分析:(1)灌注混凝土过程中,孔内外水头未能保持一定高差;(2)护筒周围漏水,使孔壁在灌注混凝土时坍孔;(3)导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔。

预防方法:(1)灌注混凝土过程中,要采取各种措施来稳定孔内水位,还要防止护筒及孔壁漏水;(2)用吸泥机吸出坍入孔内的泥土,同时保持或加大水头高度,如不再坍孔,可继续灌注;(3)如用上法处治,坍孔应不停时,或坍孔部位较深,宜将导管、钢筋笼拔出,回填粘土,重新钻孔。

3.13坍落度控制

混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响,坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、性好且有较好的触变性能,它可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性,一般控制在18~22cm的范围内。

4.结束语

灌注桩属于隐蔽性工程,影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程中的每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中发生质量事故,小到塌孔、缩颈,大到断桩报废,给项目部造成重大损失,以致影响工期并对整个工程质量产生不利影响。所以,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进行。

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