浅谈冲孔灌注桩施工工艺及质量控制(2)
3、通常出现的质量问题及其原因分析
(1)孔壁坍塌
造成孔壁坍塌的原因较多,经常发生在地层结构中有较厚的砂层、卵石层和淤泥层等夹层部位。由于砂层、卵石层和淤泥层的整体性较差,若冲孔施工至夹层部位时,泥浆比重未按照规范要求进行调整,导致夹层部位的孔壁不稳定,因而造成塌孔。主要原因是没有根据土质条件,采用合适的成孔工艺或泥浆比重不符合规范要求。如果泥浆比重小或护筒埋置深度不够、护筒的回填土和接缝不严密、漏水漏浆,导致孔内孔内出现承压水或液面高度不够,对孔壁的静水压力降低等都是造成坍孔的主要原因。此外,清孔时间过长导致泥浆比重、粘度降低,也会使孔壁失稳。
(2)桩身混凝土出现蜂窝、孔洞及断桩事故。
主要原因为混凝土的和易性、坍落度不符要求,在灌注混凝土的过程中发生卡管事故,即混凝土堵塞在导管内不能正常灌注,导管被混凝土或钢筋笼卡住无法进行提升;混凝土坍落度不符合设计和规范要求,流动性差,粗骨料粒径过大,混凝土拌合不均匀;导管提升过高而造成桩身夹泥或断桩。在饱和淤泥质粘性土中,成孔后由于粘性土的回淤力和超孔歇水压力,压缩孔壁和塑性混凝土而造成缩颈;或由于塑性混凝土膨胀而造成缩孔。新浇混凝土在承压水的水流作用下,使浇注在孔内的混凝土水泥浆被水冲刷无法硬化而形成松散层,混凝土的外加剂过量或地下水中含有侵蚀介质使混凝土无法结硬成为松散层和稀释状态。
(3)桩身倾斜、桩位偏差较大
主要原因为施工单位测量放线有偏差或桩机械定位不准确;在冲孔的过程中遇到障碍物或孤石,以及在软硬土层交界处和岩石倾斜处,冲锤受阻力不均而造成桩孔倾斜。此外,场地不平整或钻架就位后没有调整,或因地面不均匀沉降使桩机底座不平而倾斜。开挖基坑时,一次性挖土深度过大,土侧压力造成桩位错动。基坑开挖后,对照轴线检查桩位,桩位偏差超出规范允许范围。
(4)钢筋笼上浮
主要原因为钢筋笼吊装后未采取有效的固定措施,因混凝土浇灌速度过快,混凝土面升至钢筋笼底,产生向上浮力导致钢筋笼上浮。
4、预防措施及处理方法
(1)孔壁坍塌或沉渣过多事故处理。确认塌孔位置后将粘土和砂土回填到塌孔以上1~2m;若塌孔严重,应全部回填,待回填物沉积密实后再进行重新冲孔。
(2)对于桩身混凝土质量低,造成的蜂窝、孔洞和断桩事故处理,可采取在桩身混凝土中钻孔,用压力灌浆加固或者采用换桩芯及补桩等方案处理。
(3)桩身倾斜事故处理。除了针对其原因采取其相应的措施外,还应根据受荷情况进行加固处理;若桩位偏差较大,应请设计人单位核定确定处理措施,如是单桩基础,一般应重新补桩。
(4)对钢筋笼不符合设计要求,发生笼上浮事故的处理。预防钢筋笼上浮,关键是要严格按照要求地安装钢筋笼,并将其牢固地绑扎或焊接于护筒上。安装导管时,应使导管顺桩孔中心位置而下。在灌注过程中,当砼接近钢筋笼下段时,要严格控制混凝土浇筑速度,可控制在10m3/h左右,以减少砼对钢筋笼向上的冲力。需要导管出口与钢筋笼底口不得齐平,一般导管出口要低于钢筋笼不小于1.5m,或高于钢筋笼底不小于1m。灌注混凝土要连续进行,并保证在第一批混凝土初凝时间内完成整根桩的全部灌注工作。
结束语
冲孔灌注桩作为一项较为成熟施工工艺,是一种施工中桩孔和桩身均不可见的桩基形式,一旦出现质量问题较难进行整改。所以在施工前应进行试桩施工,在取得各种参数后再进行后续施工,施工过程中应加强质量控制,才能保证桩身质量和后期检测、试验满足设计要求。
参考文献
[1]王健.冲孔灌注桩的施工[J].山西建筑,2008,34(13):111-112.
[2]建筑桩基技术规范,JGJ94-1994
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