钻孔桩在灌注混凝土过程中易出现问题的预防和处理
[摘要] 在工程建设领域中,钻孔灌注桩作为一种基础型式,被广泛地应用。本文通过个人参建高速公路、铁路的经历,主要针对钻孔桩在灌注混凝土中易出现的问题,探讨其预防和处理的措施。
[关键词] 钻孔桩 灌注易出现问题 预防和处理措施
1 前言
钻孔桩作为在工程领域广泛应用的一种基础型式, 因其属于地下隐蔽工程,成桩的质量对工程安全至关重要。而影响其施工质量的因素多且复杂,施工中常遇到塌孔、缩颈、灌注混凝土中阻等问题,因此,对其施工过程每一环节都必须严格要求, 对各种影响因素必须详细考虑。本文主要针对钻孔桩在灌注混凝土中易出现的问题,介绍采取的预防和处理措施,为此类工程施工提供参考。
2 灌注混凝土中易出现的问题
钻孔桩在灌注混凝土中易出现的问题主要有以下几方面:①封底失败;②卡管;③钢筋笼上浮;④导管进水;⑤埋管;⑥灌注坍孔;⑦桩身混凝土\"夹渣\"或断桩。
3 采取的预防措施
3.1提高钻孔过程中泥浆护壁的效果,调整好灌注前孔内泥浆的各项指标(泥浆比重1.08、粘度18s、含砂率1.5%为宜)。
3.2严格按照设计及规范要求,作好混凝土的配、制。现场技术人员应多\"查颜观色\",积累经验,达到\"通过目测混凝土和易性的表观特性,可以判定出哪些混凝土适宜灌注\",以便灌注过程中采取对策。
3.3合理配备灌注装置
3.3.1导管采用钢制导管,直径30cm,长度3m,辅以0.5m、1m长度规格。隔水栓采用铁件,直径与导管内径相配,隔水栓提升采用钢丝绳。现场配备大、小两种漏斗,大漏斗容量满足首批混凝土灌注要求,小漏斗轻便、方便下料。
3.3.2导管使用前,进行试拼、试压,试水压力P按下式计算:
P=γChc-γwHw
式中:P-导管可能受到的最大内压力(kPa);
γC-混凝土的容重(24kN/m3);
hc-导管内混凝土柱最大高度(m),按导管全长计;
γw-井孔内水或泥浆的容重(kN/m3);
Hw-井孔内水或泥浆的深度(m)。
3.3.3导管使用中,应检查橡胶密封圈、管丝扣,导管保持清洁干净。
3.4合理控制导管埋深
3.4.1初灌,导管埋置深度≥1.0m。首批混凝土数量V按下式计算:V≥V0+V1
式中:V0 为满足首次埋深的桩长的混凝土量;
V1 为初灌时导管内积存的混凝土量;
V0=1.2×(1+导管悬空高度)πD2/4(单位:m3);
V1=(hπd2/4)(ρ+0.55πd)/2.4 (单位:m3);
1.2-桩的理论充盈系数;D-设计桩径(m)。
h-以导管安装全长计(m);d-导管直径(m);
ρ-孔内泥浆密度(t/m3); 0.55-导管内壁的摩阻力系数;2.4-混凝土的密度(t/m3)。
3.4.2灌注中导管埋深
规范要求,导管的埋置深度控制在2~6m。经验证明:良好地组织混凝土拌制和运输,导管埋深控制在4~10m较为合适,可加快灌注速度。导管的悬空高度控制在0.4~0.5m较为合适。
3.5加强对操作人员的技术交底和培训,重点突出针对常见施工问题的预防和处理措施,作到人人\"烂熟于心\"。
3.6加强混凝土灌注过程的协调与组织,重点做好施工现场的灌注准备工作,混凝土拌制、运输、灌注之间的调度、协调。经验证明:灌注速度快、质量事故少。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5 倍混凝土初凝时间内,拌和、运输能力紧张的情况下必须保证桩逐根灌注完毕。往往易出现的情况是,盲目地追求进度,一根桩还差2~3m就灌注完毕时,因待料而发生接桩。
3.7灌注过程中重点注意事项
3.7.1下放钢筋笼应定位准确、固定牢固,吊筋焊接牢固。下放导管应保证在孔位的中心上。
3.7.2封底,大料斗内放料前必须再一次量测沉渣厚度,务必保证沉渣符合要求、保证导管悬空高度。砂层地质,尤为重要。
3.7.3封底结束,必须检验封底效果。
3.7.4灌注中,应注意力集中,随时量测混凝土面的高度并结合理论灌注高度、导管长度等认真核对,合理控制导管埋深。
3.7.5采用小漏斗放料,禁止混凝土溜槽正对管口,防止导管内发生高压气囊。
3.7.6待料时,宜多抖动导管。混凝土运输衔接不上,宜待混凝土抵达现场时先\"放料入管\"灌注正常,再拆管。
3.7.7混凝土灌注接近钢筋笼时,放慢灌注速度,控制导管埋深在2.0m左右。
3.7.8灌注中,应时常性地采取向导管内\"抛石听声\"、\"持光观察\"的方式,了解混凝土灌注情况。在正常情况下,声音是\"闷响、低沉、浑厚\";导管内外混凝土界面的距离是开始大,然后逐渐缩小,最后重合。如果声音不正常,或出现管内外混凝土灌注曲线距离拉大,并且导管外混凝土曲线变平,而管内混凝土曲线变陡,则应及时查明原因,尽快处理。
3.7.9 灌注至桩顶,宜注清水稀释孔内泥浆,采用硬杆筒式取样法测定灌注标高。超灌高度0.5~1.0m。
4 采取的处理措施
4.1 封底失败
立即停止灌注,及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。现场条件许可,则采用\"二次砍球法\"处理;否则按照\"再原位恢复\"处理。
4.2 卡管
石块、混凝土等物卡管,可用长杆冲捣或提升导管迅速下落振冲,或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。不建议采用振动器振动导管。
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