钻孔灌注桩施工过程中质量控制要点关键词:灌注桩施工质量前言钻孔灌注桩是民用、工业建筑和市政工程广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。
但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。
钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故,进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量,确保基础工程安全的重要措施。
简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施,旨在为类似工程提供借鉴。
项目概况某工程全长11km,全线含有大量的桩基施工,大多数采用的是钻孔灌注桩,根据钻孔灌注桩的施工特点施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,对其施工过程中的质量控制非常严格。
根据现场的施工简要的总结了以下几点。
技术措施及要点一、施工机具的选择施工机具的好坏对能否保证施工质量以及功效的高低起着至关重要的作用。
选择好合适的施工机具是实现质量控制的首要条件。
泥浆循环回转钻进成孔灌注桩的施工机具主要包括成孔的钻机、泥浆循环设备、钻杆、钻头与保径圈,成桩的导管、料斗、球塞、混凝土拌制与输送设备。
对于有同的地质条件,不同的桩径,其选择使用的成孔机具如钻机、钻杆、钻头有很大差别。
选择钻机,首先要看功率和扭矩够不够,因为桩径越大,钻进时切削阻力越大,要求功率和扭矩也越大。
钻杆选择则不宜采用过细的钻杆,过细的钻杆其杆内通道小,泥浆循环量受限制,钻进速度慢,沉渣多,成桩质量难以保证,|考试吧|同时钻杆细则刚度小,受压时容易发生弯曲,造成斜孔形状不规则。
钻头直径必须保证桩的设计直径,一般比设计桩径小 5~6cm,钻头形状应对称,锥尖角度不应小于120 度,因为不对称的钻头易产生斜孔锥尖过尖会在孔底产生一个锥形,在其中埋藏大量泥块沉渣,影响桩的承载力。
成桩用设备主要根据桩体的混凝土方量来考虑安排。
导管的基本要求是满足混凝土灌注量、接头密闭不漏水不漏气。
导管的长度应保证使得导管下口离孔底的距离保持在 0.5m 左右。
为此在施工中必须配有一些小导管,如 0.5m,1.0m,1.5m 等不同长度。
导管的选用除需考虑混凝土的方量,还应导管接头的外径比钢筋笼直径应小 100mm 以上,以免导管钩带钢筋笼。
导管孔口的料斗与吊运混凝土的料斗的容量之和应保证首批灌注混凝土的数量满足导管首次埋置深度(≥1.0 米)和填充导管底部的需要。
首批灌注混凝土的数量不足会使得先灌入孔内的混凝土大量混杂泥浆,影响桩的质量。
可见施工机具的控制是泥浆循环回转钻进成孔灌注桩施工质量控制的重要环节,只有应切实把好这一关,才能真正好施工质量。
二、钻机就位的控制钻机就位的控制钻机的安装就位包含两层意思,一是所钻桩位在大地平面的位置控制,二是所钻桩孔本身的立体位置控制。
钻孔灌注桩施工前应对施工场地整平压实,当场地为深水区或淤泥层较厚时,应搭设工作平台。
应建立附合于结构物整体测量控制中的子控制网(包括平面控制与高程控制)且所有测量必须有多余观测。
对拟施工桩位进行放样,并在另一测站进行复核。
有条件时,应用钢尺对前后左右的桩位进行相互校核。
在灌注桩施工中桩位的控制必须高度重视,确保无误,一旦发生桩位错误将难以弥补。
钻机安装的基本要求是水平、稳固、三点(天车、转盘、护筒中心)一垂线,这样才能保证桩的垂直度和桩位偏差符合要求,安装完毕后要用水平尺和测锤校验。
由于钻孔灌注桩施工节奏快,钻机安装容易马虎,常因未垫实、垫稳,而在开钻后很快发生倾斜。
发现这种情况应立即停钻,重新调平或排除故障后再继续施工,否则必定造成斜孔。
钻机完成一桩孔后一般不应直接到邻桩位施工而应实行跳打原则,这是为了防止因钻机荷载或成孔的应力释放而影响到刚灌注完砼的邻桩的质量,实在无法调整桩位时,应停顿 36 小时以后才可在邻桩上进行施工。
三、泥浆的调制和使用实践证明泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节,必须从严控制。
泥浆一般采用水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当比例配置而成。
在施工中应注意检测泥浆的各项指标,尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标。
泥浆的比重过大既影响钻进速度,也使孔壁泥皮增厚;泥浆的比重过小则护壁性能差,容易坍孔。
泥浆的品质能否调节好,除与现场管理人员的经验与水平外,关键在于能否及时清理泥浆池沟中的沉淀物。
如果不配备专职劳动力、排浆设备出现故障或废浆运输能力不足(有时是为降低成本而故意减少废浆排放量),那么泥浆品质调节将无从谈起,有时甚至因泥浆池淤满而将沉淀物倒灌回孔内,则施工质量必定受到较大影响。
四、钻进过程钻进过程中主要应加强以下事项的控制;1、总的原则要快,一个桩的施工时间越短,质量也越不容易出现问题,当然,也不是要绝对的快,该慢的孔段要慢。
如开孔时要轻压慢钻以防止发生孔斜,待钻头或导向部位全部进入地层后,方可加速钻进;在淤泥质土层也不能太快,需防止形成螺旋形孔。
一般说来,直径 650mm 的三四十米长的桩,正循环钻进耗时约 5—7 小时,如出现过长或过短则不正常。
2、钻进过程中泥浆循环量应根据地层和钻进速度加以调整,若进尺速度快而泵量小,泥浆必定粘稠而且泥块沉渣多,影响成孔质量;在松软易坍地层中钻进时若泵量和压力太大,会造成扩径甚至坍孔。
3、在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内具有规定水位和要求的泥浆比重和粘度。
处理孔内事故或因故停钻,必须将钻头提出孔外。
4、终孔时,需对桩孔的孔深、孔径、倾斜度进行检测,符合要求才能终孔,否则需继续。
五、清孔通常工次用两次清孔来达到规定的砼灌注前的泥浆比重。
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。
第一次清孔是能否达到技术要求的根本基础,不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性,因为第一次清孔的冲力(吸力)大,清孔能力强,可以把绝大部分沉渣,包括较大的泥块都返出孔外,而第二次清孔是利用截面粗的导管进行,冲力(吸力)要小得多,不能承担主要的清孔责任,因而第一次清孔一定应达到返出的泥浆中不含有的泥块为止,根据笔者在施工中的经验,对一根三十几米长的直径 650 的桩来说,正循环清孔的时间应大于 30 分钟。
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。
在清孔过程中必须注意保持孔内水头,防止坍孔。
清孔完毕后,应从孔底取出泥浆样品,进行性能指标试验。
需特别注意不得用加深钻孔深度的方式来替代清孔。
六、钢筋笼钻孔灌注桩的钢筋笼制作一般使用热扎钢筋,材质与焊接要求应符合国家的相关强制标准。
钢筋笼制作的技术要求主要是:1、钢筋下料、攻丝、加强箍制作焊接:①根据桩基设计图纸和成孔后的实际桩长来决定钢筋的下料,依桩的长短来确定分段制作的长短。
每节的长度不宜超过 9 米,也不宜短于 5 米,因为过长则吊起时易弯曲变形,过短则增加焊接时间,对成桩的质量不利。
②钢筋攻丝安装项目部所发的<滚扎直螺纹钢筋连接接头通知>实施,25螺纹钢标准套筒为65+1mm。
攻丝丝扣数量分别为10—11道和20—21道。
长丝丝头套筒紧固到丝头长度的3/4处时用手紧不动,不晃动为准,后必须用管钳紧固到位。
调整剥肋档块及滚扎行程开关位置,保证剥肋及滚扎螺纹的长度。
③加强箍设计图纸中示意的尺寸为Φ20的中心线,以1200mm为例,钢筋笼的直径为1084mm(25螺纹钢外径)。
焊接用40系列焊条,焊缝高度4mm,焊缝外观质量合格,间距2米。
④受力钢筋滚扎直螺纹接头的位置相互错开。
在任一接头中心至长度为钢筋直径的35倍的区段范围内,有接头的受力钢筋截面面积占钢筋的总截面面积的百分率,应符合受力钢筋接头百分率不宜超过50%。
⑤滚扎直螺纹接头的现场检验按验收批进行。
同一施工条件下采用同一批材料的同等级、同形式、同规格接头,以500个为一个检验批进行检验和验收,不足500个也作为一个验收批。
⑥焊工必须持证上岗。
2、每节钢筋笼组装:①放于地面上的马凳支座必须在同一水平面上,摆放2根主钢筋后,点焊加强箍,主钢筋和加强箍必须相互垂直。
②在加强箍筋上安装设计要求分间距划线,必须拉水平线保证主筋顺直。
后将主筋按规定间距焊死在加劲筋上,再依设计规定的间距焊接箍筋。
焊接用50系列焊条,焊接时不得灼伤主筋。
③缠绕箍筋时,制作钢筋钳手,紧固箍筋紧贴主筋,再依设计规定的间距焊接箍筋,点焊牢固。
3、钢筋笼预拼装:①每根桩的每节钢筋笼组装焊接完必须进行预拼装,并根据下料情况和实际桩长做一节调节笼。
②预拼装时直螺纹接头必须顶紧,不得留间隙。
③每下一节钢筋笼的制作和已经完成的上一节进行预拼装,直至完成每根桩的钢筋笼。
④每节钢筋笼用油漆标识一道主筋。
4、钢筋笼挂牌运送:①每根桩的钢筋笼必须自检合格,专检验收合格。
②每根桩的钢筋笼预拼装后按照顺序依次编号挂牌。
③在加强箍筋内点焊十字形状的钢筋支撑后,方可运送。
④钢筋笼运送时,吊运用门型架倒运。
5、钢筋笼吊装:①起吊时禁止在地面上拖拉钢筋笼。
②第一节钢筋笼入孔后,水平放置支撑,下节钢筋笼起吊大致对位后,先临时连接1—2 个直螺纹接头,后调整起吊大勾,确保钢筋笼垂直。
③直螺纹必须对位,顶紧后再连接套筒。
④依次连接每节钢筋笼,吊放钢筋骨架入桩时,均匀下落,保证钢筋笼居中。
⑤直螺纹接头的连接,应用管钳进行施工,允许完整丝扣外露为1—2扣。
⑥随钢筋笼安装接长超声波检测管,及时灌水确认无漏水后,并与钢筋笼连接牢固。
要求下口封闭,上端加盖,管内无异物,管口应高出桩顶10cm,每个声测管高度一致。
6、钢筋笼定位。
骨架落到设计标高后,将其校正在桩中心位置并固定。
钢筋笼在下笼过程中应从速,一般桩孔应在 2—4 个小时内完成。
七、桩基检测现在普遍采用声测进行检查,如果声测管出现问题对桩基的检测存在严重的影响。
声测管质量控制要点:1.正确选择薄壁式声测管供应厂商;2.薄壁钳接式声测管(Φ50mm)的管壁厚度与桩基深度对应选择原则如下:壁厚δ=1.0mm,桩基深度≤30mm;壁厚δ=1.2mm,桩基深度30—50mm;壁厚δ=1.5mm,桩基深度50—100mm;3.声测管弯曲或管端接头已变形的禁止使用;4.声测管安装前。
对应安装的声测管管身进行一次检查,查看管身本身是否存在裂缝;5.声测管安装前检查接头处密封圈是否完好,安装时套接长度应到位,且应用专用压钳挤压;6.钢筋吊装时,注意不要拉脱已安装套接好的声测管;7.声测管与钢筋笼主筋扎连接,且应沿用同一根钢筋方向安装,不得错筋。
8.每安装一节声测管,均应在声测管内注满清水,一是检测渗漏,二是平衡声测管内外水压力。
一旦出现渗漏现象,应立即查明原因,并重新安装;9.声测管管顶封端在砼灌注过程中不得损坏,至声测检测前应一直保存完好,不得有异物入管,声测检测完后立即封堵,在正式报告未出之前,封端不得损坏。