简要分析钻孔桩施工技术的控制

摘　要：现代建筑由于建筑用地越来越宝贵, 所以不断向空间扩展, 建筑物的高度不断增加，这就对建筑物的基础提出了更高的要求,。钻孔灌注桩是以岩层作为力层、或由于桩身较长、摩擦力增大， 所以承载力比浅基要大得多，符合高层建筑的要求所以在中小城市应用得越来越广泛， 本文就对钻孔灌注桩施工的主要技术控制进行分析。

关键词：钻孔桩;塌孔;灌注;技术;

1 前言

钻孔桩一般可适用于任何土层, 施工噪音低、无震害, 施工机具简单, 操作方便,施工成本相对较低, 承载力较高。因属非挤土类型的桩, 在饱和软土地区施工中, 能有效保护邻周建筑物及地下管线的安全。随着钻孔机具的发展, 其桩径和桩长也可随设计要求进行调整。

尽管钻孔桩有诸多的优点, 但由于施工水平及水文、地质机械故障等诸多原因,都可能使施工质量得不到保证, 严重可能影响灌注桩承载力的正常发挥。因此, 必须加强在钻孔桩钻孔及混凝土灌注施工前的充分准备和施工过程中的质量监控。

2 钻孔桩施工中要解决的问题

2.1 塌孔问题

塌孔是钻孔桩施工中经常遇到的问题。建筑物所处的水文地质、地表河流及交通道路的影响, 施工中护筒的埋设、进度的快慢、扩孔清孔等施工个别环节的欠妥, 均可造成塌孔。施工要预防为主, 减少或消除塌孔。

塌孔的预防及处理: 松软土层、流沙层、河流、靠近既有行车的线路、公路等地表环境复杂的条件下, 要考虑加长护筒。选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆。塌孔严重的对桩孔要进行回填再钻。

2.2 泥皮问题

钻孔灌注施工过程中多以泥浆来防护桩孔周壁。桩浇注是通过导管灌入混凝土,置换出桩孔内泥浆。因而桩身混凝土与土层之间还夹有泥浆形成的泥皮, 影响桩侧摩阻力的发挥, 所以在施工过程中, 应注意以下几点: 施工前做好施工准备, 施工中加快施工速度, 尽量缩短成孔时间; 保证泥浆的质量, 对不能自行造浆或造浆质量较差的土层可采用高塑性黏土或澎润土进行人工造浆; 成孔至设计标高后要进行扫孔以消除泥皮问题。

2.3 清孔问题

混凝土灌注前, 孔底往往存在一定厚度的沉渣, 它不仅影响基桩底端阻力的发挥, 同时对基桩桩侧摩阻力的正常发挥也有影响, 从而影响基桩竖向承载力的发挥。规范对孔底沉渣厚度有一定控制要求: 端承桩≤100mm; 摩擦端承桩≤100mm; 摩擦桩≤300mm。

根据以往的施工经验, 对孔深小于50m,建议采用泵吸反循环清孔工艺进行清孔, 如清孔测量后与浇灌水下混凝土的时间间隔超过一小时,护壁泥浆将会含有一定厚度的沉积,需要进行第二次清孔。

2.4 水下灌注混凝土

钻孔桩水下混凝土灌注质量是影响基桩承载力的主要因素, 因此水下混凝土灌注的工作是整个钻孔灌注桩技术控制工作中最重要的环节之一。

( 1) 水下灌注混凝土的配合比。钻孔桩具有混凝土灌注量大, 灌注深度深等特点,因此在灌注过程中, 混凝土在导管内落差较大, 会产生混凝土离析现象, 所以为保证水下灌注混凝土质量, 应适当增加水泥用量, 以增强混凝土的和易性, 在搅拌混凝土时, 要核对剂量设备, 检查混凝土的现配合比, 验看其是否与设计配合比相符。并对材料的过磅计量情况进行仔细的复核检查,还应记录混凝土的拌合情况, 控制混凝土的塌落度。塌落度宜在18～22cm 之间。并对同一配合比的混凝土, 每台班或每100m3须制备不少于一组的混凝土, 并做好编号与详细记录。

( 2) 首灌。首灌是水下混凝土灌注的关键环节, 直接影响到成桩质量及竖向承载力, 因此在保证首灌体积满足规范要求的前提下, 还需保证混凝土的质量及泥浆上翻的顺畅。初次灌注混凝土的体积质量必须经过计算确定, 以保证完全排出导管内的泥浆。并使导管出口处混凝土面高于导管出口深度不小于1.0 m, 以防止泥浆卷入混凝土中。初灌混凝土量可按下式计算:

V=h1×π( d/2) 2+HcA

试中: d—导管直径m; Hc—首次混凝土要求浇灌深度m; A—钻孔的横截面积m2; hi—当钻孔内混凝土达到Hc 时,导管内混凝土于导管外水压平衡所需要的高度m; hi=Hwρw/ρc。其中: Hw- 首次浇筑混凝土顶面到钻孔口的高度m; ρwW—钻孔内泥浆kg/m3;ρc—浇灌混凝土的密度kg/m3。

( 3) 水下混凝土灌注中气囊的消除。水下混凝土灌注施工中, 由于上部后续混凝土倾泻太快, 而导管内的空气还未来得及完全排出, 便被混凝土全部封存在导管中部, 即导管下部, 上部均为混凝土, 而中部为空气, 这就产生气囊。气囊的形成大大减少了混凝土的压力, 严重时会阻断混凝土的下落, 中断混凝土灌注, 形成断桩。即使气囊不大, 没有阻断混凝土下落, 也会随混凝土被压入桩身, 在完全封闭的情况下不可能排出。便会残留于桩身混凝土中, 使混凝土空隙增大, 密度减少及产生孔洞, 直接影响钻孔桩的质量。

气囊的危害是显而易见的, 施工中必须防止气囊的产生, 严格控制混凝土进入漏斗的速度, 应慢速倾倒并且使混凝土先接触漏斗底, 使混凝土沿漏斗底的坡度滑入导管内, 把导管作为混凝土下落和排气的共同通道, 气囊便能得到有效控制。

( 4) 浮笼的加固。在钻孔桩水下混凝土灌注施工中, 钢筋笼上浮也是经常遇到的问题, 通常的钢筋笼出现浮笼的概率比较小。当混凝土灌至与钢筋笼底接触的瞬间,此刻钢筋笼的受力突然改变, 这是最易产生浮笼的一个原因; 其次就是当导管距离钢筋底最近的时候, 此时混凝土灌注所产生的压力全部作用于此范围内。当此压力大于钢筋笼自身重力和加在钢筋笼上的荷载时, 钢筋笼就会上浮, 产生浮笼现象。施工中要有针对性的采取有效的措施, 防止浮笼现象, 其浮笼高差应满足规范要求。

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