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摘要:随着近些年来国家经济的高速发展,各类高层建筑迅速而起。随着建筑行业的发展,越来越多的建筑形式、新式的工法被采用,钻孔压灌超流态混凝土灌注桩技术因其施工简单、成本低廉、施工中对环境污染小,较常规成桩技术噪音小等多种优点被广泛采用。
本文对桩在施工中较常见的质量通病的预防及处理进行简单的说明。
关键字:超流态混凝土、桩头质量、质量通病预防
一、超流态混凝土灌注桩相关简介
1.1超流态混凝土灌注桩:使用螺旋钻杆的钻机钻进到桩底,利用混凝土泵,通过管道与钻杆空心内筒向桩孔内连续泵入超流态混凝土,提钻压灌至桩顶标高后,下放钢筋笼,完成桩施工。
1.2超流态混凝土:一种超大流动性混凝土,坍落度在200mm~250mm之间。
超流态混凝土特点:流动性好,无需振捣,具有良好的施工性能和充填性能。混凝土的泵送性能好,免振捣的特性。
1.3长螺旋钻机:由液压步履(常用为履带式)桩架和钻进动力系统组成,可360度旋转行走,有4条液压肢腿提高钻进时稳定性。桩机采用长螺旋钻具钻进成孔,可通过钻杆中心管将混凝土{或泥浆]进行泵送混凝土施工,可用于干法施工、扩底等多种工法进行施工。
二、超流态混凝土灌注桩工法流程
成桩操作流程如下:
场地整平→测量确定桩位→钻机组装→制作钢筋笼→钻机对准桩位→钻孔至设计标高→边提升钻杆边用混凝土泵经由钻杆内腔泵入超流态混凝土→拔出钻杆放入钢筋笼至设计标高→成桩→桩头保护→破桩至桩顶设计标高。
1)施工准备
熟悉并了解工程的岩土勘察报告,施工图,工程场地的附件的建筑物、地下结构及相关管线电线等。
2)测量放样
为保证桩点不易受施工影响丢失,将桩位点打孔灌注白灰,桩位点布设完成后要验线、符合,确保准确后方可施工。
3)钻孔
钻机设备组装完毕后,行驶至施工点位,螺旋钻杆对准桩位点后开钻,螺旋钻杆下放速度要时刻根据返土等情况调整,钻孔返出的土要及时清理避免掉落孔中。
4)成孔
长螺旋钻杆钻进至设计桩底标高时提钻,同时由混凝土泵车通过甭管钻杆向桩身泵入混凝土,边提钻边泵入混凝土,匀速提升钻杆。待混凝土填满桩身后拔出钻杆。
5)下放钢筋笼
钢筋笼在钢筋加工场地内提前制作完成,钢筋笼检查合格后运送至钻机施工位置。利用长螺旋钻机上吊装系统,起吊钢筋笼,对准成桩孔下放钢筋笼至设计标高并固定,如遇钢筋笼下放不到位,可采用震动器将钢筋笼震送至设计位置。
6)桩头保护
钢筋笼下放完毕后,检查孔口混凝土是否有回落现象,如有回落及时补注混凝土。减少桩头附近的施工扰动。
三、超流态混凝土灌注桩常见质量问题
钻孔压灌超流态混凝土灌注桩较传统成桩工法有较大的质量提高,相比干成孔作业及泥浆护壁工法,超流态混凝土灌注桩优点较多。但也有一些常见的桩质量问题:
3.1桩位偏差问题
破除桩头后,桩位与设计图位置超出规范要求
3.2桩身混凝土强度问题
桩身混凝土强度未达设计要求。
3.3桩身产生缩径、断桩
桩身某一部位直径未达设计要求,或桩身中有混凝土断裂。
3.4钢筋笼质量问题
钢筋笼吊装运输时变形,钢筋笼下放不到位,未能安放至设计位置。钢筋笼的上浮及下沉等。
3.5桩头质量
桩头部位混凝土不密实、夹心、强度低、不完整、桩头部位钢筋笼主筋断裂等问题。
四、超流态混凝土灌注桩常见质量问题的预防与处理
针对本文第三节中提出的各项成桩质量问题,在本节中将逐项分析质量问题产生的原因,避免出现质量问题所采取的相应措施及质量问题的一般处理办法。
4.1关于桩位偏差问题
原因:1)图纸未明确;
预防措施:施工前做好审图工作,做好图纸会审,明确施工图。
原因:2)测量测放桩位点时出现技术错误;
预防措施:测量测放前,校准好所使用的测量工具,全站仪、经纬仪、RTK等,在测量时闭合回测控制点,校准控制点。测量测放后,做好桩位点验收工作。
原因:3)在留置灌注白灰点后,白灰点被附近设备碾压、挤压,造成白灰点位移
预防措施:灌注白灰点时,注意孔洞垂直,若临近位置被设备碾压、挤压,应重新测量测放桩位,钻具对准白灰点位。
原因:4)长螺旋钻机对点钻进时钻杆垂直度偏差过大
预防措施:在长螺旋钻机组装时,采用经纬仪、铅垂仪对钻机机体及钻具杆体进行水平垂直校正,校准水平垂直标尺。在钻机对点开钻时,并在钻进过程中时刻关注标尺变化做出相应调整。
桩位偏差的处理:如遇到桩位与实际施工桩位出现偏差,应及时沟通设计部门,在偏差较小、对整体承台承载力影响不大时,一般做法是相应扩大承台范围。桩位与实际施工桩位偏差过大时应在原桩位进行补桩施工。
4.2关于桩身混凝土强度问题
原因:混凝土自身强度原因
预防措施:根据现场条件尽可能采用商品混凝土,留置混凝土试块。采用现场搅拌混凝土时,做好原材料送检,根据原材料情况制定合理配合比,粗骨料采用粒径不大于20mm的石子。
4.3关于桩身产生缩径、断桩问题
原因:长螺旋钻杆提升速度与泵入混凝土不协调
预防措施:在施工准备阶段,根据所采用的混凝土地泵型号、泵送量,桩身直径等因素计算出与混凝土地泵相匹配的提钻速度。在钻机钻至设计桩底标高时,开始压灌混凝土并停止钻杆10-20秒,然后开始提钻。确保钻杆提速与混凝土浇注速度保持协调。保证灌入混凝土体积高于钻杆提升体积。
4.4关于钢筋笼质量问题
原因:1)钢筋制作场地与实际施工场地距离较远,运距较长,容易产生钢筋笼弯折
预防措施:合理规划施工布置图,减小钢筋笼运距。
原因:2)钢筋吊装操作不合理引起钢筋笼起吊变形
预防措施:在钢筋笼过长时,采用吊车配合钻机多点起吊,减小钢筋笼形变。在下放钢筋笼时,钢筋笼尾部做好收口,边下放边旋转,避免碰触孔壁。
原因:3)钢筋笼上浮下沉一般因为临桩发生穿孔情况,造成混凝土穿透将正在施工的钢筋笼顶起,已施工完的桩的钢筋笼随混凝凝土一同回落。
预防措施:为避免桩间穿孔现象发生,应“隔桩跳打”,严禁临桩连续施工,待桩身混凝土达到初凝阶段,在施工临近桩。
4.5关于桩头质量问题
原因:1)产生桩头混凝土不密实、夹心、不完整的常见原因为场地施工标高与桩顶标高高差不足,未能起到保护桩头作用。
预防措施:建议施工场地标高高于桩顶标高50cm以上,留够充足的桩头保护层。
原因:2)在桩施工完成后未观察混凝土回落状况,造成混凝土回落低至设计桩顶标高一下。
预防措施:桩施工完成后及时观察混凝土回落情况,及时补注混凝土。
原因:3)在提钻过程中,掉落泥土进出孔中,形成混凝土夹泥。
预防措施:注意施工时,及时清理钻孔附件的土,避免泥土掉落。桩施工完成后做好成品保护,减少桩附近其他设备施工,避免破坏桩头混凝土及钢筋笼。
桩头质量问题的处理:对于桩头质量不好的桩,用电镐、凿子等工具将桩头破除至完好混凝土面,用水润湿面层,采用高于桩身混凝土一个强度等级的混凝土灌注至设计桩顶标高以上,重新破桩头。
结语:超流态混凝土灌注桩工艺简单、优点较多,但在施工过程中仍应多注意施工质量通病,针对性的加以预防。
参考文献:
[1]钻孔压灌超流态混凝土桩基础技术规程〔S〕.黑龙江龙华岩土工程有限公司.DB23/T360-2010
[2]建筑桩基础技术规程〔S〕.黑龙江省寒地建筑科学研究院.DB23/T2237-2018
[3]建筑基坑支护技术规程〔S〕.中国建筑科学研究院. JGJ120-2012