冲孔灌注桩质量控制论文

2022-07-03

摘要:冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种,因选用冲孔桩机可适应多种地质,它穿越复杂岩层能力强,因此被广泛采用。本文主要论述冲孔灌注桩的质量控制、施工中常出现问题的原因分析和处理;办法以及质量检测方法。下面是小编为大家整理的《冲孔灌注桩质量控制论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

冲孔灌注桩质量控制论文 篇1:

深基坑蜂窝状溶洞处理及冲孔灌注桩质量控制要点分析

【摘要】溶洞问题是华南地区常见的地质问题之一,本文以广州市白云区某深基坑灌注桩为例,说明了蜂窝状溶洞的处理方法以及在溶洞情况下灌注桩施工的质量控制要点,做到既节省造价和工期,又保证工程质量的效果,为类似地质条件的工程提供了施工经验。

【关键词】溶洞 灌注桩 质量控制

1.前言

冲孔灌注桩是常用的一种桩基形式,但在华南地区,经常会遇到溶洞地质,给灌注桩施工带来一定的困难。在实际冲孔过程中,往往会出现漏浆、卡钻头甚至塌孔等现象。在公路规范中,针对不同条件下的溶洞进行了分类,并要求在实际施工中根据具体情况做好施工措施。一般情况下,对于溶洞的处理均为注浆填充,也存在采用钢护筒跟进的施工方法。上述方法造价较高,耗费工期较长,对于大溶洞和特大溶洞是适合的。但是对于蜂窝状的小溶洞则显得过于保守。本文结合广州市白云区某深基坑支护工程,针对蜂窝状小溶洞的特点,制定了相应的处理措施,并明确了冲孔灌注桩施工的质量控制要点,既保证的施工质量,由能较好的控制工期和造价,该做法为灰岩地区类似的蜂窝状溶洞的处理和灌注桩的施工提供了很好的借鉴。

2.工程概况及地质条件

本项目地下室分为西侧和北侧两部分,开挖面积为2800㎡。西侧为三层地下室,基坑开挖深度12.3m,局部挖深至15.5m;北侧为一层地下室,基坑开挖深度为4.7m。基坑旁边为旧办公楼(地上10层,地下1层,灌注桩基础)。旧办公楼于西侧基坑距离仅为1.1m。项目施工难度在于三层基坑处。

图1 基坑平面布置图

地质超前钻共布置62个钻孔。钻孔结果显示,场地地下水位较浅,埋深在0.90~3.07m,平均1.50m。主要工程地质自上而下为:人工填土、冲积层(含中砂层、粉质粘土层)、残积土(主要为粉质粘土)、微风化灰岩。岩面层东南高,西北低,高差达到6~8m。各层的参数及厚度见表1。

表1 土岩层参数建议值一览表

在超前钻已完成的57个钻孔中,有15个钻孔存在溶洞,占钻孔总数的26.3%。溶洞高度在0.30~3.30m,平均1.08m。溶洞中大部分为空洞,无填充,部分为全填充或半填充,填充物为饱水、软流塑状的粘土夹沙砾,软硬不均,土质差。溶洞发育对场地内建筑物的基础及场地的稳定性有较大的影响,对桩基施工构成安全隐患,挖孔桩施工至溶洞附近,会突然大量涌水,钻(冲)孔桩施工至溶蚀面附近,由于岩面变化大,容易引起桩偏斜。局部常发育溶洞形式的风化深槽,这些风化深槽会导致岩面在局部范围内起伏异常,形成陡坎等,造成桩底持力层差异很大,如部分岩石,局部夹土或岩屑等,抽心检测桩底反映出半边岩层半边土的特殊地质特征。

3.基坑支护桩设计要求及施工重点

支护桩分为两种:水泥搅拌桩及冲孔灌注桩。水泥搅拌桩作为止水帷幕以及-4.0m以上的挡土桩,施工方法较为简单,这里不详述。冲孔灌注桩桩径1000mm,间距1200mm,桩间设置喷锚支护。冲孔灌注桩绕基坑边缘布置,共135条。桩的深度实行双控制:①入岩深度不少于2.0m,②超过坑底深度6.0m。

图2 基坑支护典型剖面图

本工程施工重点为以下几点:溶洞的处理、入岩的控制,水下混凝土浇筑质量控制。施工工程中遇到溶洞,若完全不处理,往往会出现漏浆、卡钻头甚至塌孔等现象,严重者会大大延误施工进度,甚至出现安全事故。若对每个溶洞都投入较大的资源处理,则可能会花费较多的时间和造成造价过高。如何针对不同特点的溶洞进行不同方式的处理,是值得研究的问题。入岩深度的控制更是关系到深基坑的安全,入岩深度不足,支护桩没有足够的力支撑,会出现桩脚失稳滑移;入岩深度过多,耗费时间将大大增多,本工程中,桩机在土层中每小时成孔3~5m,在岩层中每小时成孔不足0.5m。故入岩深度的控制对成孔时间有较大的影响。水下混凝土浇筑是支护桩质量的关键,是基坑安全的重要保障,浇筑过程中稍有不慎,可能会导致夹泥、混凝土强度不足、断桩等现象,影响基坑安全。

4.溶洞的处理

对超前钻结果进行统计,按照溶洞的高度h分类,得到h<1.5m的溶洞共20个,1.5m

针对此情况,项目各参加方研究决定,冲孔时需按照超前钻情况,钻至离溶洞顶部0.5m~1.0m范围内,采取小冲程低垂慢击的方法,防治过快击穿溶洞导致卡锤或塌孔的情况,在击穿溶洞前,施工人员需要密切注意泥浆水位的變化。当泥浆水位下降或冲孔进尺显明变快时,表明已经遇到溶洞,此时,需要根据溶洞大小和填充物情况判断采取何种措施。

对于溶洞高度h<1.5m的溶洞,若冲孔过程中仅出现泥浆水位下降,则立刻补充护壁泥浆至原水位,并保持泥浆有适当的稠度,待泥浆水位稳定后,继续冲孔。若泥浆水位下降迅速,补充泥浆后水位依然不见升高,说明溶洞很可能与其他溶洞连同,则需要填粘土,并用冲锤挤压,一次填充的粘土量不足则可多填几次至填充密实为止,保证护壁泥浆不至流走,确保成孔顺利。

对于1.5m

对于3.5m>h>2.5m的溶洞,洞高比较高,泥浆的侧向压力较大,若只用粘土或片石填充,填充物有可能由于自稳性的不足,在成孔过程中或成孔后涌向桩孔,造成泥浆水位下降引起塌孔或浇筑混凝土时导致断桩等事故。故本工程中对此类溶洞采取填充素混凝土的措施。在冲孔至溶洞处,发现泥浆水流走时,即向孔内灌注C15的素混凝土,灌注高度从溶洞底部算起,高出溶洞顶部0.5m~1m。浇筑混凝土3天后,待混凝土有足够强度才能继续冲桩。若冲桩过程中还发现溶洞(浇筑素混凝土时未完全填充的溶洞),需重新再浇筑素混凝土。

5.入岩的控制

(1)入岩深度。灰岩地区岩体表面形态复杂,具体有:陡坎,溶槽,石柱,石笋,溶斗,鹰咀,高倾角溶隙等。设计要求的入岩深度是指桩身全截面入岩深度,并非局部入岩深度,故对不同的表面形态,入岩深度的处理上是不同的。以石笋为例,冲锤冲至遇岩面A时,A深度不能作为入岩起始计算深度,因为A面附件没有岩石可嵌固桩身,须冲至B面时才能作为入岩深度起算点,此位置才能给桩身提供足够的嵌固力。对于灰岩地区,A面与B面之间的局部入岩段长度变化较大,事先难于估算,及时利用超前钻资料也未能全面反映地下情况。故如何保证入岩深度是施工中一个重要问题。为此,本工程在参考超前钻资料的基础上,制定了全截面入岩的判断原则:①捞取的岩渣中石渣的含量多,石屑颗粒小且均匀;②冲孔进尺速度比土层明显放慢,根据前期成孔速度,计算出每小时进尺为0.3m左右为适宜。③冲锤的钢丝绳基本垂直,冲锤击落后钢丝绳摆动幅度不大。如果满足以上几个条件,则可记录该时刻的深度作为入岩的起始深度,继续冲孔至满足设计要求即可终孔。

图3 石笋示意图 图4 斜坡岩示意图

(2)斜坡岩情况。地勘报告显示,场地岩面起伏大,从土层直接进入微风化灰岩层,没有经过全风化、强风化岩段过渡。故在冲孔桩施工过程中斜坡岩也是需要重点对待的难题。冲锤遇到斜坡岩时,由于岩体硬度远高于土体,在软硬不均的情况下,冲锤会偏向土层一侧,会形成孔位倾斜。如不及时发现及时纠偏,会形成卡锤、偏孔,卡锤后若上拉钢丝绳力度过猛,还可能造成桩机翻侧危及施工安全。

斜坡岩的判断:①冲锤钢丝绳摆动幅度大,且固定偏向某个方向。②提升冲锤时较正常情况要困难。只要符合以上条件之一,即需要采取如下措施:使用低冲程锤击,若孔斜现象未改善,可填入片石后低锤慢击,或采用灌入水下混凝土,待混凝土强度足够后重新冲孔的方法。

6.水下混凝土浇筑控制

终孔后,质量控制的关键在于水下混凝土的浇筑,其浇筑步骤如下:清孔——下方钢筋笼——二次清孔——下方导管及料斗——混凝土浇筑——标高测量

其中需要重点控制的地方为:

(1)清孔。《建筑桩基技术规范》要求:对于抗水平力桩,孔底沉渣厚度不应大于200mm。在冲孔或在下方钢筋笼过程中,均可能造成孔壁泥块(悬浮砂粒)下落,故在二次清孔后需要测量孔底沉渣厚度,符合要求后方可进行后续工序。沉渣厚度不能只用测绳测量,测绳是不能测到孔底深度的,只能测到沉渣面到地面的高度L,但是冲锤是可以下到孔底的,只需知道孔内缆索的长度加冲锤高度之和H,则沉渣厚度△=H-L。

(2)水下混凝土材料。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验确定。水泥用量不少于360kg/m?粗骨料最大粒径不应小于40mm。塌落度应为180mm~220mm,每次浇筑前應在现场做塌落度试验。

(3)第一斗混凝土量控制。第一斗混凝土的量必须足够,能保证该斗混凝土能超过导管面1.0m以上,以防止断桩。计算首斗混凝土所需数量可参考下式:

其中D——桩径

——孔底至导管底端的距离,一般为0.3~0.5m;

——导管初次埋入混凝土的深度,一般不少于1.0m;

d——导管内径(m);

——桩孔内混凝土达到埋置深度时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度(m),可取;

——桩孔内水或泥浆的深度(m)

——桩孔内水或泥浆重度(kN/m?)

——混凝土板和物的重度(kN/m?)

本工程D取1.0m,取0.5m,取1.0m,d取250mm,取12000kN/m? 取24000 kN/m?,计算的V至少0.817m?。为保证质量,本工程第一斗混凝土为1.2m?。

(4)导管提升高度。导管的埋置深度宜控制在2~6m之间,导管提升速度应按照浇筑混凝土量控制。不宜过快或过慢,过快可能会发生断桩事故,过慢会发生埋管事故。灌注至最后时,超灌高度应大于800mm,超灌部分应凿除。

7.溶洞处理结果及灌注桩质量

通过上述措施处理后,本基坑工程135根支护桩均顺利完成,合计冲孔长度2536.1m,入岩总长度716.1m,合计桩身长度2023.1m,合计遇溶洞回填49次,遇斜坡岩20次,耗用回填粘土738.12m?,耗用片石494.38m?,耗用素混凝土8m?。水下混凝土设计总用量为1588.06m?,实际浇筑用量2368.5m?,充盈率达到1.49。桩身达到龄期后进行了小应变检测,所检测的14根灌注桩结果全部合格,其中I类桩6根,占所测桩数42.9%,II类桩8根,占所测桩数57.1%

通过上述措施的处理,省去了常规的溶洞注浆工程量,大大节省了工期以及造价,同时可以较好的控制冲孔灌注桩的质量,做到质量,工期,造价的三统一,为灰岩地区类似的蜂窝状溶洞的处理和灌注桩的施工提供了很好的借鉴。

作者:刘智锐

冲孔灌注桩质量控制论文 篇2:

冲孔灌注桩的质量控制问题处理及检测方法

摘要:冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种,因选用冲孔桩机可适应多种地质,它穿越复杂岩层能力强,因此被广泛采用。本文主要论述冲孔灌注桩的质量控制、施工中常出现问题的原因分析和处理;办法以及质量检测方法。

关键词:冲孔灌注桩;质量控制;问题处理;检测方法

0 前言

近些年,在一些地区的建筑工程;桥梁工程基础施工中广泛采用冲孔灌注桩。在地下水丰富、淤泥层较厚、持力层较深(大于30m),无法采用人工挖孔桩,或是遇表面孤石、持力层必须嵌入中、微风化层而无法采用沉管灌注桩的情况时,特别是在处理软土地基时,可考虑采用冲孔灌注桩。选用冲孔桩机可适应多种地质,它穿越复杂岩层能力强。冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种,系采 用泥浆护壁成孔,水下灌注砼的办法。这种桩多是以摩擦力为主的摩擦端承桩,也有以端阻力为主的端承摩擦桩。

多年来,本人对冲孔灌注桩有较深的研究和探讨,掌握或解决了冲孔灌注桩质量控制、出现问题如何处理以及一套检测的方法。本文就着重上述几方面进行论述

1 质量控制

对成孔工艺中的原材料、锤落距等质量控制这里不作论述,就本人认为施工中需要特别注意的几个关键问题提出一些看法。

1.1泥浆比重控制

冲孔灌注桩是靠泥浆护壁,泥浆比重太小,难以护壁,容易塌孔。泥浆比重太大,又不利施工,且壁膜太厚。正确控制泥浆比重是顺利成孔及保证质量的一个重要环节。泥浆比重可用泥浆比重计检测,根据土层地质不同,宜控制在以下范围内:

(1)人工填土层1.4~1.8

(2)淤泥层、粘土层、中砂层、残积土等1.3~1.4。

(3)强、中、微风化层1.3左右

(4)清孔 1.15~1.25

1.2 桩垂直度控制

在成孔过程中要经常检查桩锤钢丝绳位置,观察其是否与护筒外桩中心线的引桩在同一直线上。若发现钢丝绳偏移,应慎重分析原因,是否遇孤石桩机移位,或桩基底座不平等问题,发现问题及时修正,确保桩身垂直度控制在1%以内。

1.3终孔深度的控制

在成孔过程中应及时测量进尺,若进尺缓慢时,根据地质资料估计已达基岩面时要随时从锤上漏槽中取样,判断其是否已接近或进入岩面,经判定岩性后应正确测量孔深,然后继续冲孔直至达到设计要求嵌岩尺寸为止,再次取样鉴定,若岩样无变化方能终止,岩样变化应重新确定岩画。若持力层无需入岩,则不必取样,只需保证桩长符合设计要求。

1.4水下砼浇注的控制

(1)下导管时,导管下端应先放到孔底,再提起40cm 左右,然后用枕木固定。使隔水球冲出导管后砼能顺利下灌。

(2)水下砼必须具备良好的和易性,坍落度宜为180~ 220mm,含砂率为40~45%,为改善水下混凝土和易性和 缓凝性宜掺外加剂。砼初灌量要保证导管底端埋入砼中不少于80cm。

(3)在砼浇灌中,导管应不断上、下移动,使砼密实。导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm,直径制作偏差不立超过2mm,接头宜用法兰或方螺纹方扣快速接头。砼导管不可埋置太深,一般情况下埋入深度超过6m时,就应及时提升、拆卸导管。提升导管时,要避免碰到钢筋笼,若发现钢筋上浮,要及时采取措施纠正。

(4)准确测定成桩的顶面标高,防止桩长不足。在浇灌砼时,应及时用测锤测量砼表面标高,测量时必须考虑桩顶浮浆500mm.

2 冲孔灌注桩施工中常见问题出现的原因及处理方法

2.1堵管或断桩

2.1.1常见原因分析

(1)砼在导管内停留时间过长,灌注砼时,因供料系统故障,砼不能连续补给,导致不能及时提升导管而造成堵管停浇。

(2)导管埋入砼太深。成桩过程中,导管埋深及管内外砼高差控制不严,造成未能及时提升导管。还有少数施工操作人员怕提升导管后,拆卸工作麻烦,而减少提升拆卸次数,造成导管埋没过深而堵塞.

(3) 砼性能不良:a.坍落度太小。常见原因有:配合比不当,配料控制不严,以及砼运输方法不当,或停放时间过长造成坍落度损失过大等,致使砼下料不畅堵塞导管。b.初凝时间太短。按国家标准规定水泥初凝时间不应 小子45mm。如使用初凝时间短(但是合格)的水泥配制砼,很可能造成堵管。c.砂率大低。砂率低造成砼流动性差,不适宜用来浇 注水下砼。

2.1.2处理方法。

(1)当导管堵塞而砼尚未初凝时,可采用下列两种方法: a.用桩机起吊设备吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土冲开。b.迅速提出导管,用高压水冲通导管,重新下隔水球灌注砼。灌注时,当隔水球冲出导管后,应将导管继续下降,直到导管不能再插入时,然后再少许提升导管,继续灌注砼,这样新灌注的混凝土能与原灌注的砼结合良好。

(2)用较小桩锤重新冲孔:当孔内只浇注少量的砼时,可以采用比钢筋笼内径小的桩锤,将砼冲透直至基岩。然后清孔、浇注砼。成桩后宜作动测检测。

(3)插入式接桩:当孔内浇注的砼量较大,而用较小桩锤冲至基岩有困难时,可以采用冲除部分砼,清孔后继续浇注砼,形成插入式接桩。接桩面标高应在该截面的水平应力较小处,且停歇时间不应过长。采用此法处理后,其成桩质量需作严格检验,应作承载力和桩身完整性检测,合格后方可验收。

(4)补桩:当孔内浇注的砼数量很大时,常采用将此桩报废,在临近位置补桩。但工程量较大造价较高。补桩后桩的最小中心距宜满足桩基技术规范的规定。

(5)开挖式接桩:当堵管停浇,桩顶标高离设计规定值不远时,可待基坑开挖后挖出桩顶、清除泥浆、水泥浮浆层及砼松动部分,整理好钢筋,用高一级标号砼将桩接至设计标高处。

2.2卡锤.

2.2.1常见原因分析

(1)桩锤在下放过程中,速度过快形成大落距自由落体,使锤斜卡在孔壁内。

(2)因锤径小于设计孔径,焊完锤牙后重新施工,上下反复扩孔时,造成桩锤卡在孤石或岩石处。

(3)石块落在孔内,夹在锤与孔壁之间。

(4)桩锤磨损过度,孔径呈梅花形,提锤时锤的大径被孔的小径卡住。

2.2.2处理方法

(1)若桩锤卡在孔中时,要注意保证泥浆比重,加强泥浆循环,然后用桩机起吊或吊机协助顶升起吊,若均无效再用空心锤或锤焊钢轨扩大孔桩,冲掉探头石部份,然后再提升。

(2)若采用上述方法仍不能吊起时,可采用水下爆破法,以爆松卡住锤部位,爆破同时应立即用桩机起吊桩锤,以使桩锤顺利脱升。

2.3 坍孔。

2.3.1常见原因分析。

(1)泥浆比重不够,起不到可靠的护壁作用。

(2)护筒埋置大浅,下端孔坍塌。

(3)孔内泥浆面低于孔外水位。

(4)遇流砂、软淤泥、松填土或松砂层,冲孔速度太快。

2.3.2处理办法。

(1)探明坍塌部位,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合回填到塌孔位置以上1~2m,待回填物沉积密实后再重新冲孔。

(2)提高泥浆面,使之高于孔外水位。

(3)如塌孔严重,可将粘土、泥膏投入孔内,待孔壁稳定后,再低速重新冲孔。

2.4桩孔偏斜。

2.4.1常见原因分析

(1)冲孔中遇较大的孤石或探头石

(2)在有倾斜度的软硬地层交界处、基岩倾斜处,或在粒径大小悬殊的砂卵石层中冲孔,锤头所受的阻力不匀。

(3)桩机底座不平或产生不均匀沉陷。

2.4.2处理来法

(1)发现探头石后,随即回填碎石,或将桩机稍移向探头石一侧,用高冲程猛冲探头石,击碎探头石后再冲孔。

(2)遇基岩石,采用低冲程冲孔,加快冲击频率,进入基岩后,采用高冲程冲孔。如发现桩机倾斜,应回填碎石重冲。

(3)检查桩机底座,及时调整以保持桩机水平。

2.5钢筋笼变形、倾斜。

2.5.1常见原因分析

(1)钢筋笼制作、堆放、运输没有按规定进行、造成变形

(2)钢筋笼吊装下落速度太快,致使钢筋笼斜插入孔中。

2.5.2处理办法。

(1)钢筋笼制作场地应平整,并平放在砖砌的"马櫈"上。每隔2米设一道加劲筋。

(2)钢筋笼安装,使用Ф16钢筋当吊筋,对称焊在钢筋笼沿轴线方向上,以此作为钢筋笼延伸线,并固定于钢护筒上。

(3)钢筋笼安装时应对准孔口徐徐下落。放入孔内后,要牢牢固定。

3冲孔灌注桩常用的检测方法

3.1小应交检测(动测)

主要是检测砼桩身完整性,检测是否缩颈、离析或断桩,检测桩数一般为桩总数的20%~30%。

3.2高应变检测

主要是用来检测桩的单桩竖向极限承载力,(若在钢筋笼上埋放应变片还可测其摩和力)进而得出其端阻力,也可检测砼桩身完整性。采用该方法检测,锤的重量应大于预估的单桩竖向极限承载力的1%。检测桩数为桩总数的2%,且不少于5根。此检测方法费用较高。

3.3抽芯检测

主要是检测砼桩身质量,即砼强度。若桩基入岩时还可检测桩持力层是否符合设计要求,沉渣厚度是否符合设计、施工规范要求。此方法检测桩数为桩总数的1%,且不少于3根。

3.4静载检测

主要是检测桩的单桩竖向极限承载力,多在试桩时采用。此检测方法需大量砼堆块,运输量大、时间长、费用高,但其检测数值较直观、准确。此检测桩数为桩数的1%,且不少于3根。

在选用检测方法时应根据实际情况,合理选用。若只需检测桩身完整性时,就不必采用高应变的方法,只需采用小应变方法即可。需检测单桩竖向极限承载力,而工期紧,希望检测时间短,只需采用高应变检测即可,而不考虑用静载检测方法。

作者:詹邵军

冲孔灌注桩质量控制论文 篇3:

冲孔灌注桩的质量控制问题处理及检测方法

摘要:冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种,因选用冲孔桩机可适应多种地质,它穿越复杂岩层能力强,因此被广泛采用。本文主要论述冲孔灌注桩的质量控制、施工中常出现问题的原因分析和处理;办法以及质量检测方法。

关键词:冲孔灌注桩;质量控制;问题处理;检测方法

0 前言

近些年,在一些地区的建筑工程;桥梁工程基础施工中广泛采用冲孔灌注桩。在地下水丰富、淤泥层较厚、持力层较深(大于30m),无法采用人工挖孔桩,或是遇表面孤石、持力层必须嵌入中、微风化层而无法采用沉管灌注桩的情况时,特别是在处理软土地基时,可考虑采用冲孔灌注桩。选用冲孔桩机可适应多种地质,它穿越复杂岩层能力强。冲孔灌注桩属湿作业成孔灌注桩中的一种,系采 用泥浆护壁成孔,水下灌注砼的办法。这种桩多是以摩擦力为主的摩擦端承桩,也有以端阻力为主的端承摩擦桩。

多年来,本人对冲孔灌注桩有较深的研究和探讨,掌握或解决了冲孔灌注桩质量控制、出现问题如何处理以及一套检测的方法。本文就着重上述几方面进行论述

1 质量控制

对成孔工艺中的原材料、锤落距等质量控制这里不作论述,就本人认为施工中需要特别注意的几个关键问题提出一些看法。

1.1泥浆比重控制

冲孔灌注桩是靠泥浆护壁,泥浆比重太小,难以护壁,容易塌孔。泥浆比重太大,又不利施工,且壁膜太厚。正确控制泥浆比重是顺利成孔及保证质量的一个重要环节。泥浆比重可用泥浆比重计检测,根据土层地质不同,宜控制在以下范围内:

(1)人工填土层1.4~1.8

(2)淤泥层、粘土层、中砂层、残积土等1.3~1.4。

(3)强、中、微风化层1.3左右

(4)清孔 1.15~1.25

1.2 桩垂直度控制

在成孔过程中要经常检查桩锤钢丝绳位置,观察其是否与护筒外桩中心线的引桩在同一直线上。若发现钢丝绳偏移,应慎重分析原因,是否遇孤石桩机移位,或桩基底座不平等问题,发现问题及时修正,确保桩身垂直度控制在1%以内。

1.3终孔深度的控制

在成孔过程中应及时测量进尺,若进尺缓慢时,根据地质资料估计已达基岩面时要随时从锤上漏槽中取样,判断其是否已接近或进入岩面,经判定岩性后应正确测量孔深,然后继续冲孔直至达到设计要求嵌岩尺寸为止,再次取样鉴定,若岩样无变化方能终止,岩样变化应重新确定岩画。若持力层无需入岩,则不必取样,只需保证桩长符合设计要求。

1.4水下砼浇注的控制

(1)下导管时,导管下端应先放到孔底,再提起40cm 左右,然后用枕木固定。使隔水球冲出导管后砼能顺利下灌。

(2)水下砼必须具备良好的和易性,坍落度宜为180~ 220mm,含砂率为40~45%,为改善水下混凝土和易性和 缓凝性宜掺外加剂。砼初灌量要保证导管底端埋入砼中不少于80cm。

(3)在砼浇灌中,导管应不断上、下移动,使砼密实。导管壁厚不宜小于3mm,直径宜为200~250mm,直径制作偏差不立超过2mm,接头宜用法兰或方螺纹方扣快速接头。砼导管不可埋置太深,一般情况下埋入深度超过6m时,就应及时提升、拆卸导管。提升导管时,要避免碰到钢筋笼,若发现钢筋上浮,要及时采取措施纠正。

(4)准确测定成桩的顶面标高,防止桩长不足。在浇灌砼时,应及时用测锤测量砼表面标高,测量时必须考虑桩顶浮浆500mm.

2 冲孔灌注桩施工中常见问题出现的原因及处理方法

2.1堵管或断桩

2.1.1常见原因分析

(1)砼在导管内停留时间过长,灌注砼时,因供料系统故障,砼不能连续补给,导致不能及时提升导管而造成堵管停浇。

(2)导管埋入砼太深。成桩过程中,导管埋深及管内外砼高差控制不严,造成未能及时提升导管。还有少数施工操作人员怕提升导管后,拆卸工作麻烦,而减少提升拆卸次数,造成导管埋没过深而堵塞.

(3) 砼性能不良:a.坍落度太小。常见原因有:配合比不当,配料控制不严,以及砼运输方法不当,或停放时间过长造成坍落度损失过大等,致使砼下料不畅堵塞导管。b.初凝时间太短。按国家标准规定水泥初凝时间不应 小子45mm。如使用初凝时间短(但是合格)的水泥配制砼,很可能造成堵管。c.砂率大低。砂率低造成砼流动性差,不适宜用来浇 注水下砼。

2.1.2处理方法。

(1)当导管堵塞而砼尚未初凝时,可采用下列两种方法: a.用桩机起吊设备吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土冲开。b.迅速提出导管,用高压水冲通导管,重新下隔水球灌注砼。灌注时,当隔水球冲出导管后,应将导管继续下降,直到导管不能再插入时,然后再少许提升导管,继续灌注砼,这样新灌注的混凝土能与原灌注的砼结合良好。

(2)用较小桩锤重新冲孔:当孔内只浇注少量的砼时,可以采用比钢筋笼内径小的桩锤,将砼冲透直至基岩。然后清孔、浇注砼。成桩后宜作动测检测。

(3)插入式接桩:当孔内浇注的砼量较大,而用较小桩锤冲至基岩有困难时,可以采用冲除部分砼,清孔后继续浇注砼,形成插入式接桩。接桩面标高应在该截面的水平应力较小处,且停歇时间不应过长。采用此法处理后,其成桩质量需作严格检验,应作承载力和桩身完整性检测,合格后方可验收。

(4)补桩:当孔内浇注的砼数量很大时,常采用将此桩报废,在临近位置补桩。但工程量较大造价较高。补桩后桩的最小中心距宜满足桩基技术规范的规定。

(5)开挖式接桩:当堵管停浇,桩顶标高离设计规定值不远时,可待基坑开挖后挖出桩顶、清除泥浆、水泥浮浆层及砼松动部分,整理好钢筋,用高一级标号砼将桩接至设计标高处。

2.2卡锤.

2.2.1常见原因分析

(1)桩锤在下放过程中,速度过快形成大落距自由落体,使锤斜卡在孔壁内。

(2)因锤径小于设计孔径,焊完锤牙后重新施工,上下反复扩孔时,造成桩锤卡在孤石或岩石处。

(3)石块落在孔内,夹在锤与孔壁之间。

(4)桩锤磨损过度,孔径呈梅花形,提锤时锤的大径被孔的小径卡住。

2.2.2处理方法

(1)若桩锤卡在孔中时,要注意保证泥浆比重,加强泥浆循环,然后用桩机起吊或吊机协助顶升起吊,若均无效再用空心锤或锤焊钢轨扩大孔桩,冲掉探头石部份,然后再提升。

(2)若采用上述方法仍不能吊起时,可采用水下爆破法,以爆松卡住锤部位,爆破同时应立即用桩机起吊桩锤,以使桩锤顺利脱升。

2.3 坍孔。

2.3.1常见原因分析。

(1)泥浆比重不够,起不到可靠的护壁作用。

(2)护筒埋置大浅,下端孔坍塌。

(3)孔内泥浆面低于孔外水位。

(4)遇流砂、软淤泥、松填土或松砂层,冲孔速度太快。

2.3.2处理办法。

(1)探明坍塌部位,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合回填到塌孔位置以上1~2m,待回填物沉积密实后再重新冲孔。

(2)提高泥浆面,使之高于孔外水位。

(3)如塌孔严重,可将粘土、泥膏投入孔内,待孔壁稳定后,再低速重新冲孔。

2.4桩孔偏斜。

2.4.1常见原因分析

(1)冲孔中遇较大的孤石或探头石

(2)在有倾斜度的软硬地层交界处、基岩倾斜处,或在粒径大小悬殊的砂卵石层中冲孔,锤头所受的阻力不匀。

(3)桩机底座不平或产生不均匀沉陷。

2.4.2处理来法

(1)发现探头石后,随即回填碎石,或将桩机稍移向探头石一侧,用高冲程猛冲探头石,击碎探头石后再冲孔。

(2)遇基岩石,采用低冲程冲孔,加快冲击频率,进入基岩后,采用高冲程冲孔。如发现桩机倾斜,应回填碎石重冲。

(3)检查桩机底座,及时调整以保持桩机水平。

2.5钢筋笼变形、倾斜。

2.5.1常见原因分析

(1)钢筋笼制作、堆放、运输没有按规定进行、造成变形

(2)钢筋笼吊装下落速度太快,致使钢筋笼斜插入孔中。

2.5.2处理办法。

(1)钢筋笼制作场地应平整,并平放在砖砌的"马櫈"上。每隔2米设一道加劲筋。

(2)钢筋笼安装,使用Ф16钢筋当吊筋,对称焊在钢筋笼沿轴线方向上,以此作为钢筋笼延伸线,并固定于钢护筒上。

(3)钢筋笼安装时应对准孔口徐徐下落。放入孔内后,要牢牢固定。

3冲孔灌注桩常用的检测方法

3.1小应交检测(动测)

主要是检测砼桩身完整性,检测是否缩颈、离析或断桩,检测桩数一般为桩总数的20%~30%。

3.2高应变检测

主要是用来检测桩的单桩竖向极限承载力,(若在钢筋笼上埋放应变片还可测其摩和力)进而得出其端阻力,也可检测砼桩身完整性。采用该方法检测,锤的重量应大于预估的单桩竖向极限承载力的1%。检测桩数为桩总数的2%,且不少于5根。此检测方法费用较高。

3.3抽芯检测

主要是检测砼桩身质量,即砼强度。若桩基入岩时还可检测桩持力层是否符合设计要求,沉渣厚度是否符合设计、施工规范要求。此方法检测桩数为桩总数的1%,且不少于3根。

3.4静载检测

主要是检测桩的单桩竖向极限承载力,多在试桩时采用。此检测方法需大量砼堆块,运输量大、时间长、费用高,但其检测数值较直观、准确。此检测桩数为桩数的1%,且不少于3根。

在选用检测方法时应根据实际情况,合理选用。若只需检测桩身完整性时,就不必采用高应变的方法,只需采用小应变方法即可。需检测单桩竖向极限承载力,而工期紧,希望检测时间短,只需采用高应变检测即可,而不考虑用静载检测方法。

作者:詹邵军