如何控制鉆孔灌注樁施工質(zhì)量
【摘 要】鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡便等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于房建及道路橋梁等工程領(lǐng)域。但灌注樁屬于隱蔽工程, 影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多, 稍有不慎或措施不嚴(yán), 就會在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故。本文主要對灌注樁的在各個(gè)施工環(huán)節(jié)中充分重視、精心施工、加強(qiáng)質(zhì)量管理等問題進(jìn)行探討,以其達(dá)到提高施工水平的目的。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;質(zhì)量控制
隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,高層建筑近年來如春筍般的在臺州大地上聳立,隨著建筑物高度的不斷增加,對樁基的極限承載力的要求也越來越高,由于鉆孔灌注樁的有著很高的承載力和成熟的施工工藝,施工機(jī)械設(shè)備的不斷完善,因此該樁基礎(chǔ)廣泛地被采用;鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)是承載力大、施工時(shí)噪音低、安全性好,對附近的建筑物影響較小、缺點(diǎn)是施工質(zhì)量不易控制,施工工藝較為復(fù)雜,質(zhì)量難以控制等,根據(jù)幾年來的施工管理經(jīng)驗(yàn),下面淺談一下泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制問題。
一、成孔質(zhì)量控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁底沉渣厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。這些內(nèi)容的施工要求在規(guī)范中都有明確的規(guī)定,但為了保證施工質(zhì)量,施工過程中應(yīng)重點(diǎn)注意一些細(xì)節(jié)問題。
1、孔位偏差
陸上鉆孔灌注樁一般采用挖坑法, 比較簡單易行。在每次對孔位點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)成孔之前都要對孔點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測,確??c(diǎn)準(zhǔn)確;在護(hù)筒的埋設(shè)過程中,要嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與孔點(diǎn)相一致,同時(shí)要注意埋設(shè)深度與牢靠度。鉆頭對孔位應(yīng)正確,鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差宜控制在15㎜以內(nèi)。
2、孔徑偏差
確保樁身成孔垂直精度是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件,否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取擴(kuò)大鉆機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。
造成孔徑偏差的問題很多,主要有以下三種:
(1)施工操作不完善
護(hù)筒埋置太淺或周圍未夯實(shí),從而造成漏水沖刷樁孔;泥漿比重小,密度偏低,壓力不夠;遇松散沙層、流沙層沒有控制鉆進(jìn)進(jìn)度,鉆進(jìn)太快;施工提錘、下放鋼筋籠碰撞孔壁。
?。?)成孔鉆具
在鉆進(jìn)成孔之前對鉆桿進(jìn)行垂直度檢測,鉆桿的彎曲與擺動,在鉆進(jìn)過程中就會造成擴(kuò)孔,且隨著樁深的增加,擴(kuò)孔會隨之增大,從而造成樁摩擦阻力的降低,因此鉆孔過程中要經(jīng)常對鉆頭、鉆桿等機(jī)具進(jìn)行檢測。
?。?)護(hù)壁泥漿質(zhì)量
護(hù)壁泥漿性能指標(biāo)是灌注樁施工中嚴(yán)格控制的指標(biāo),泥漿質(zhì)量不好會造成孔底沉渣增厚、擴(kuò)孔與塌孔等問題,因此在泥漿的制備時(shí)應(yīng)選用高塑性的粘土,并根據(jù)鉆進(jìn)土層要求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
3、孔徑垂直度偏差
主要要求在施工過程中對鉆機(jī)的穩(wěn)定性進(jìn)行控制,避免其傾斜,從而影響成孔的垂直度。
4、孔底沉渣厚度
在鉆孔灌注樁施工過程中的清渣問題,無論采用正循環(huán)還是反循環(huán)清孔,徹底清渣是不可能的,而沉渣厚度對樁端承載力的影響是很大的,因此在沉渣厚度控制上,要做到觸測精確,嚴(yán)格把關(guān)。
二、清孔質(zhì)量控制
鉆孔達(dá)到一定深度后,在灌注混凝土之前,要進(jìn)行清孔,孔底沉渣厚度滿足下列規(guī)定:端承樁≤50mm;摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100mm;摩擦樁≤300mm,因此在清孔過程中應(yīng)不斷置換泥漿,并保持孔底500mm以內(nèi)的泥漿相對密度<1.25,含砂量≤8%,粘度≤289。
清孔過程中應(yīng)注意保持水頭, 經(jīng)常檢測泥漿指標(biāo), 一旦達(dá)標(biāo), 迅速起鉆??捎弥睆奖仍O(shè)計(jì)樁徑小5cm鋼筋圓圈放入孔內(nèi)驗(yàn)收樁徑, 然后下鋼筋籠, 盡可能縮短澆筑前的操作時(shí)間, 減少沉淀量。因下放鋼筋籠及灌注混凝土導(dǎo)管,清孔時(shí)需中斷一段時(shí)間,故需進(jìn)行二次清孔。
嚴(yán)禁用加深孔底深度的方法代替清孔, 這將會極大地降低樁尖處土的極限承載力, 也容易因泥漿相對密度過大而造成夾泥或斷樁。
三、混凝土澆筑質(zhì)量控制
由于灌注混凝土工藝的特殊性,因此對混凝土性質(zhì)及攪拌質(zhì)量有特殊要求;混凝土坍落度應(yīng)為18~22cm;混凝土強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高5Mpa;混凝土初凝時(shí)間應(yīng)滿足整個(gè)澆筑過程,一般為3~4h,如果運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),應(yīng)考慮加混凝劑。
澆筑過程中, 最重要的就是控制導(dǎo)管的埋深,《規(guī)范》要求在2~6m范圍內(nèi)。埋深過小會使管外混凝土面上的泥漿卷入混凝土形成夾泥; 過大則使混凝土不易流出頂升, 還可造成樁外周的混凝土出現(xiàn)骨料離析和空洞, 減小樁的有效直徑; 亦可造成近導(dǎo)管處混凝土面高,遠(yuǎn)導(dǎo)管處混凝土面低, 從而混凝土先頂升再水平擴(kuò)散, 出現(xiàn)死角區(qū), 使泥漿和混凝土混合物填實(shí)在死角區(qū), 造成鋼筋的握裹力不足。
在灌注混凝土過程中,還應(yīng)注意以下一些問題:
1、首灌量要滿足導(dǎo)管的下口埋入混凝土的深度不小于0.8m,從而保證將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿完全排除且防止其卷入混凝土中。
2、混凝土在灌注時(shí),間歇時(shí)間要控制在15分鐘之內(nèi),而且不能超過30分鐘,每根樁整個(gè)灌注過程盡量控制在4~6小時(shí)之內(nèi),保證灌注質(zhì)量。
3、灌注時(shí)孔內(nèi)混凝土面的上升速度宜控制為不小于2m/h,且導(dǎo)管提升速度與混凝土上升速度相一致,嚴(yán)格防止導(dǎo)管下口提出混凝土頂面。
4、攪拌好的混凝土應(yīng)在1.5小時(shí)內(nèi)灌注完畢,夏天由于高溫天氣宜在1小時(shí)內(nèi)灌注完畢,否則要摻加緩凝劑。
5、為了保證樁頂標(biāo)高以下混凝土的質(zhì)量,混凝土應(yīng)灌注至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上規(guī)定的高度。
四、成樁檢驗(yàn)
灌注樁成樁后應(yīng)按成樁質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,如低應(yīng)變動測試驗(yàn)、單樁靜載試驗(yàn)等等,以確定樁的完整性、承載力是否滿足工程設(shè)計(jì)的要求。
五、結(jié)語
泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁其施工工藝復(fù)雜、工序繁多,施工過程中會出現(xiàn)很多各種各樣的問題。保證鉆孔灌注樁質(zhì)量的關(guān)鍵是樁身的成形和混凝土灌注質(zhì)量, 這就要求施工過程中的每一道工序、工藝都要認(rèn)真做好質(zhì)量控制。要做好質(zhì)量控制, 需要現(xiàn)場管理人員要有高度責(zé)任心,且具備一定的樁基施工管理經(jīng)驗(yàn),對樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,并能夠嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,其成樁質(zhì)量是能夠得以保證的。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;質(zhì)量控制
隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,高層建筑近年來如春筍般的在臺州大地上聳立,隨著建筑物高度的不斷增加,對樁基的極限承載力的要求也越來越高,由于鉆孔灌注樁的有著很高的承載力和成熟的施工工藝,施工機(jī)械設(shè)備的不斷完善,因此該樁基礎(chǔ)廣泛地被采用;鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)是承載力大、施工時(shí)噪音低、安全性好,對附近的建筑物影響較小、缺點(diǎn)是施工質(zhì)量不易控制,施工工藝較為復(fù)雜,質(zhì)量難以控制等,根據(jù)幾年來的施工管理經(jīng)驗(yàn),下面淺談一下泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制問題。
一、成孔質(zhì)量控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁底沉渣厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等。這些內(nèi)容的施工要求在規(guī)范中都有明確的規(guī)定,但為了保證施工質(zhì)量,施工過程中應(yīng)重點(diǎn)注意一些細(xì)節(jié)問題。
1、孔位偏差
陸上鉆孔灌注樁一般采用挖坑法, 比較簡單易行。在每次對孔位點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)成孔之前都要對孔點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測,確??c(diǎn)準(zhǔn)確;在護(hù)筒的埋設(shè)過程中,要嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與孔點(diǎn)相一致,同時(shí)要注意埋設(shè)深度與牢靠度。鉆頭對孔位應(yīng)正確,鉆頭中心與護(hù)筒中心偏差宜控制在15㎜以內(nèi)。
2、孔徑偏差
確保樁身成孔垂直精度是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件,否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取擴(kuò)大鉆機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。
造成孔徑偏差的問題很多,主要有以下三種:
(1)施工操作不完善
護(hù)筒埋置太淺或周圍未夯實(shí),從而造成漏水沖刷樁孔;泥漿比重小,密度偏低,壓力不夠;遇松散沙層、流沙層沒有控制鉆進(jìn)進(jìn)度,鉆進(jìn)太快;施工提錘、下放鋼筋籠碰撞孔壁。
?。?)成孔鉆具
在鉆進(jìn)成孔之前對鉆桿進(jìn)行垂直度檢測,鉆桿的彎曲與擺動,在鉆進(jìn)過程中就會造成擴(kuò)孔,且隨著樁深的增加,擴(kuò)孔會隨之增大,從而造成樁摩擦阻力的降低,因此鉆孔過程中要經(jīng)常對鉆頭、鉆桿等機(jī)具進(jìn)行檢測。
?。?)護(hù)壁泥漿質(zhì)量
護(hù)壁泥漿性能指標(biāo)是灌注樁施工中嚴(yán)格控制的指標(biāo),泥漿質(zhì)量不好會造成孔底沉渣增厚、擴(kuò)孔與塌孔等問題,因此在泥漿的制備時(shí)應(yīng)選用高塑性的粘土,并根據(jù)鉆進(jìn)土層要求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
3、孔徑垂直度偏差
主要要求在施工過程中對鉆機(jī)的穩(wěn)定性進(jìn)行控制,避免其傾斜,從而影響成孔的垂直度。
4、孔底沉渣厚度
在鉆孔灌注樁施工過程中的清渣問題,無論采用正循環(huán)還是反循環(huán)清孔,徹底清渣是不可能的,而沉渣厚度對樁端承載力的影響是很大的,因此在沉渣厚度控制上,要做到觸測精確,嚴(yán)格把關(guān)。
二、清孔質(zhì)量控制
鉆孔達(dá)到一定深度后,在灌注混凝土之前,要進(jìn)行清孔,孔底沉渣厚度滿足下列規(guī)定:端承樁≤50mm;摩擦端承樁、端承摩擦樁≤100mm;摩擦樁≤300mm,因此在清孔過程中應(yīng)不斷置換泥漿,并保持孔底500mm以內(nèi)的泥漿相對密度<1.25,含砂量≤8%,粘度≤289。
清孔過程中應(yīng)注意保持水頭, 經(jīng)常檢測泥漿指標(biāo), 一旦達(dá)標(biāo), 迅速起鉆??捎弥睆奖仍O(shè)計(jì)樁徑小5cm鋼筋圓圈放入孔內(nèi)驗(yàn)收樁徑, 然后下鋼筋籠, 盡可能縮短澆筑前的操作時(shí)間, 減少沉淀量。因下放鋼筋籠及灌注混凝土導(dǎo)管,清孔時(shí)需中斷一段時(shí)間,故需進(jìn)行二次清孔。
嚴(yán)禁用加深孔底深度的方法代替清孔, 這將會極大地降低樁尖處土的極限承載力, 也容易因泥漿相對密度過大而造成夾泥或斷樁。
三、混凝土澆筑質(zhì)量控制
由于灌注混凝土工藝的特殊性,因此對混凝土性質(zhì)及攪拌質(zhì)量有特殊要求;混凝土坍落度應(yīng)為18~22cm;混凝土強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高5Mpa;混凝土初凝時(shí)間應(yīng)滿足整個(gè)澆筑過程,一般為3~4h,如果運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),應(yīng)考慮加混凝劑。
澆筑過程中, 最重要的就是控制導(dǎo)管的埋深,《規(guī)范》要求在2~6m范圍內(nèi)。埋深過小會使管外混凝土面上的泥漿卷入混凝土形成夾泥; 過大則使混凝土不易流出頂升, 還可造成樁外周的混凝土出現(xiàn)骨料離析和空洞, 減小樁的有效直徑; 亦可造成近導(dǎo)管處混凝土面高,遠(yuǎn)導(dǎo)管處混凝土面低, 從而混凝土先頂升再水平擴(kuò)散, 出現(xiàn)死角區(qū), 使泥漿和混凝土混合物填實(shí)在死角區(qū), 造成鋼筋的握裹力不足。
在灌注混凝土過程中,還應(yīng)注意以下一些問題:
1、首灌量要滿足導(dǎo)管的下口埋入混凝土的深度不小于0.8m,從而保證將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿完全排除且防止其卷入混凝土中。
2、混凝土在灌注時(shí),間歇時(shí)間要控制在15分鐘之內(nèi),而且不能超過30分鐘,每根樁整個(gè)灌注過程盡量控制在4~6小時(shí)之內(nèi),保證灌注質(zhì)量。
3、灌注時(shí)孔內(nèi)混凝土面的上升速度宜控制為不小于2m/h,且導(dǎo)管提升速度與混凝土上升速度相一致,嚴(yán)格防止導(dǎo)管下口提出混凝土頂面。
4、攪拌好的混凝土應(yīng)在1.5小時(shí)內(nèi)灌注完畢,夏天由于高溫天氣宜在1小時(shí)內(nèi)灌注完畢,否則要摻加緩凝劑。
5、為了保證樁頂標(biāo)高以下混凝土的質(zhì)量,混凝土應(yīng)灌注至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上規(guī)定的高度。
四、成樁檢驗(yàn)
灌注樁成樁后應(yīng)按成樁質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,如低應(yīng)變動測試驗(yàn)、單樁靜載試驗(yàn)等等,以確定樁的完整性、承載力是否滿足工程設(shè)計(jì)的要求。
五、結(jié)語
泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁其施工工藝復(fù)雜、工序繁多,施工過程中會出現(xiàn)很多各種各樣的問題。保證鉆孔灌注樁質(zhì)量的關(guān)鍵是樁身的成形和混凝土灌注質(zhì)量, 這就要求施工過程中的每一道工序、工藝都要認(rèn)真做好質(zhì)量控制。要做好質(zhì)量控制, 需要現(xiàn)場管理人員要有高度責(zé)任心,且具備一定的樁基施工管理經(jīng)驗(yàn),對樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,并能夠嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,其成樁質(zhì)量是能夠得以保證的。
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