钻孔灌注桩施工工艺论文
浅谈钻孔灌注桩施工过程中的防控
摘要：钻孔灌注桩作为一种基础形式,由于对地质条件的适应性,施工简单、易操作,且设备投入一般不是很大,因此目前在我国被广泛使用在铁路桥梁、公路桥梁,各类房屋及民用建筑中。
本文主要对钻孔灌注桩的施工进行论述，并提出了一些自己的观点，希望能为钻孔灌注桩施工事故的减少，提供一些帮助。
关键词：施工钻孔灌注工程
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
钻孔灌注桩施工种类繁多，技术含量高，影响因素多，一旦在施工当中稍有不甚或控制不严，很容易出现一些质量事故，使整个工程的基础受到影响，严重一点出现返工将带来较大的损失。
常见的且危害性较大的事故主要有坍孔和断桩，此外还可能出现弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔、卡钻、埋钻和掉钻等现象，为尽量减少事故，在施工过程中，必须做到分工明确，密切配合，操作规范，措施到位。
下面结合本人的施工经验，就常出现的一些事故原因进行分析，并制定出相应的处理措施。
一、断桩
1.产生的原因。
(1)混凝土拌和物发行离析使桩身中断。
(2)灌注中,发生堵塞导管又未能处理好;或灌注中发重型导管卡挂钢筋笼,埋导管,严重坍孔,而处理不良时,都会演变为桩身严重夹泥,混凝土桩身中断的严重事故。
(3)灌注时间过长,首批混凝土已初凝,而后灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混;或导管进水,未及时作良好处理,均会在两层混凝土中产生部分夹泥浆渣土的截面。
2.防治措施。
(1)导管要有足够的搞拉强度,能承受其自重和盛满混凝土的重量;内径应一致,其误差应小于±2mm,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤作通过试验;导管最下端一节导管长度要长一些,一般为4m,其底端不得带法兰盘。
(2)导管在浇灌前要进行试拼,并做好水密性试验。
(3)严格控制导管进而深与拔管速度,导管不宜进埋入混凝土过深,也不可过浅。
及时测量混凝土浇灌深度,严防导管拔空。
(4)经常检测混凝土拌合物,确保其符合要求。
二、缩径
1.产生的原因。
(1)清孔不彻底,泥浆中含泥块较多,再加上终灌拔管过快,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。
孔壁坍落部分留下的窟窿,成桩后形成护颈。
2.防治措施。
(1)使用直径合适的钻头成孔,根据地层变化配以不同的泥浆。
(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。
三、桩顶局部冒水、桩身孔洞
1.产生的原因。
(1)水下混凝土灌注过程中,导管埋深过大,导管内处混凝土新鲜程度不同,再加上灌注过程中上下活动导管过于频繁,致使导管活动部位的混凝土离析,保水性能差而泌出大量的水,这些水沿着导管部位最后灌入的、最为新鲜的混凝土往上冒,形成通道(即桩身孔洞)。
(2)水下混凝土灌注过程中,混凝土倾倒入导管速度过快过猛,把空气闷在导管中,在桩内形成高压气包。
高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下,气包便滞留在桩身内,最终形成桩身孔洞。
另外,有一些桩在余桩截后,桩身内残余的高压气体,因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来。
这时常会携带部分遗留在气包内的水往上冒,出现“桩顶冒气泡”的怪现象。
(3)水下混凝土灌注时间过长,最早灌入孔内的混凝土坍落度损失过大,流动性变差,终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞。
2.防治措施。
(1)控制导管的埋深,灌注过程中做到导管勤提勤拔。
(2)混凝土倾入导管的速度应根据混凝土在管内的深度控制,管内深度越深,混凝土倾入速度越应放慢。
在可能的情况下,应始终保持导管内混凝土,以防止桩身形成高压气包。
实际施工中,往往因为导管每次起
拔后管内都会形成空管,再次灌注时,桩身形成高压气包就很难避免。
因此,应在灌注过程中适当上下活动导管,把已形成的高压气包引出桩身。
(3)加适当缓凝剂,确保混凝土在初凝前完成水下灌注。
四、桩头问题
1.产生的原因。
(1)清孔不彻底,桩顶浮浆过深过厚,影响下混凝土灌注时测量桩顶位置的精度。
(2)导管起拔速度过快,尤其是桩头直径过大时,如未经插捣,直接起拔导管,桩头很容易出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”。
(3)浇筑速度过快,导致孔壁局部坍塌,影响测量结果。
2.防治措施。
(1)认真做好清孔工作,确保清孔完成后孔口没有泥块返出;在空孔较长的桩内测量混凝土上升面时,应控制好测量重锤的质量。
通常认为使用5～40mm碎石混凝土时,重锤的质量可以控制在1kg左右。
在设计桩顶与地面距离<4m时,通常认为使用竹竿通过手感测量混凝土面更直观,精度更高。
(2)混凝土终灌拔管前,应使用导管适当地插捣混凝土,把桩身可能存在的气包尽量排出桩外后,以便精确测量混凝土面。
也可通过导管插捣使桩顶混凝土摊平。
五、弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔
在造孔过程中，要经常用探孔器吊入孔内检查。
探孔器可用较粗钢筋焊接成梭状型，其外径等于桩的设计直径，长度约为直径的4-6
倍。
当探孔器不能沉到已钻的深度，或发现钻杆倾斜、吊绳偏移护筒中心，或锥头上提困难、转动不灵等情况，则可能发生弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔等现象。
造成弯孔、斜孔的原因有：钻孔内有探头石，钻进呈倾斜状的地层以及钻机安装不平或支承钻机的地面产生不均匀沉降等。
形成缩孔和梅花孔的原因可能是钻锥在冲击时转动套不够灵活，或因泥浆太稠而影响钻锥转动。
因此在钻孔过程中应经常检查钻杆和钻孔的竖直度。
对探头石和缩孔，可用钻锥在孔壁凸出处上下升降，把探头石敲击掉或修削好缩孔。
当发生严重弯孔、斜孔、缩孔、梅花孔时，则应回填，重钻修孔，必要时反复修几次；冲击法修孔，应回填小片石至偏斜处以上0.5m。
综上所述：钻孔灌注桩施工中，事故时有发生，但是只要我们切实加强质量管理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工管理水平，努力提高科学技术水平，相信我们是有能力防止质量事故发生的。
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