钻孔灌注桩施工质量常见问题及防治措施

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷9期   作者:彭慧
[导读] 还要对成桩质量运用先进合理的方法进行检测,为工程建设项目的安全运行打下坚实的基础。

        彭慧
        湖南星大建设集团有限公司        湖南省  长沙市      410100
        摘要:钻孔灌注桩技术在现阶段的土木工程项目中应用较为广泛,但是也容易发生断桩、浮笼等现象,影响灌注桩的施工质量。这就需要在施工过程中严格按照工艺流程作业,并对施工过程进行监测,对于发现的问题及时采取相应的解决措施,确保灌注桩的强度、安全性等方面满足项目的设计需求。还要对成桩质量运用先进合理的方法进行检测,为工程建设项目的安全运行打下坚实的基础。
        关键词:钻孔灌注桩;施工质量;防治措施
        1钻孔灌注桩施工质量常见问题分析
        1.1浮笼
        钢筋笼浮笼现象应引起足够的重视,需要分析其原因并采取预防措施。对于浮笼现象的发生,可能的原因有如下几种:①混凝土的坍落度较小,流动性不足,导致灌注混凝土时对钢筋笼的浮力大于钢筋笼的自重,继而使钢筋笼上浮;②钢筋笼上端的吊筋在成孔的孔口没有固定牢固,导致当工人在提升导管时,钢筋笼被导管挂住而被一起抬升,出现钢筋笼上浮现象;③灌注时的泥浆相对密度太大,形成的泥皮过厚,当灌注速度较快时,泥浆的流速也较快,从而在孔内向上流动时增加了泥浆对钢筋笼的上托力,促使钢筋笼上浮。
         1.2断桩
        断桩问题可以分为坍孔、堵管两类。出现坍孔质量问题的原因大致可分为两类:①施工人员进行护筒底部建设工作时,未借助黏土有效回填护筒的底部及周围,未进行有效的夯实工作,导致后续进行灌注工作时,泥浆将护筒的底部掏空或在护筒附近形成震动,出现坍孔现象。②施工前未对当地地质进行全面细致的了解,未准备地质钻探相关材料,导致护壁的整体质量不适用于当地环境。出现潮汐或涨潮时,护筒的孔内整体水位差大幅度减少,水压力不足,导致坍孔现象的出现。出现堵管质量问题的原因大致可以分为三类:①施工过程中出现机械故障或停电导致机械无法正常运转情况时,混凝土施工间歇时间长于自身的初凝时间,导致导管内的混凝土凝结,不具备流动性,从而出现堵管现象。②混凝土配合比不合理,降低其自身流动性能指标,形成堵管现象。③另一种是由于导管直径较小,灌注混凝土时引起堵塞,且在混凝土初凝前没有及时疏通,造成孔内混凝土的灌注量、灌注密度等受到影响,从而引发灌注桩的强度不符合施工要求出现断桩现象。
        1.3混凝土离析和蜂窝现象
        在钻孔灌注桩技术中,混凝土离析和蜂窝现象主要是由受弯构件布筋过密造成的。由于灌注桩将承担主要的承载功能,为确保其强度和形状,需要布设钢筋笼。但是当钢筋间距小于60mm时,在混凝土灌注时,浆液就难以从钢筋笼中过渡到其外部,造成钢筋笼与孔壁之间的空隙无法有效填充,从而造成离析、蜂窝等情况的发生。
        2钻孔灌注桩施工质量常见问题的防治措施
        2.1浮笼的防治措施
        针对钢筋笼上浮的可能原因,为及时科学地应对现场突发情况,在实际的钻孔灌注桩施工过程中,可采取如下预防对策:①严控混凝土质量,在灌注施工前,应严格控制混凝土拌和物的流动性或坍落度、初凝时间等参数,优先选用初凝时间较长的水泥品种,并适当提高混凝土的水灰比(一般为0.5~0.6),保证混凝土的和易性。混凝土中粗骨料的最大粒径不得超过40 mm。

在施工过程中尽量缩短灌注时间,在不利条件下可适当使用缓凝剂,延迟混凝土的凝结时间,避免上部初灌混凝土过早凝结而与钢筋笼连为一体。②加强清孔,控制泥浆相对密度。在成孔后及灌注混凝土之前,应彻底清孔,控制泥浆相对密度在1.1~1.3之间,避免清孔不彻底而导致泥浆相对密度偏大。在灌注混凝土施工过程中,防止混凝土从灌注漏斗内溢出,从而使泥浆因掺入水泥而变稠,导致泥浆相对密度增大。③适当改造钢筋笼,提升抗浮能力。在钢筋笼的制作过程中,可以将钢筋笼主筋延长至成孔孔底,并将末端的钢筋适当弯起或者加工成圆圈状,从而提高钢筋笼与已初灌混凝土的握裹力,提升钢筋笼的抗浮能力。在保证桩基设计承载能力的前提下,适当减少钢筋笼下部的箍筋或加强筋,从而降低混凝土上升时与钢筋笼体的摩擦力。在钢筋笼下放就位后,将钢筋笼与护筒固定牢固,或者用钢筋将笼体顶部与钻台架连接固定,防止上浮。
        2.2针对断桩的防治措施
        针对坍孔问题的防治,主要注意以下几点:①针对钻孔附近而言,不应放置大型机械设备与设计临时性的交通道路,确保其内部土体的平整性与压实度。在进行钢护筒的埋设时,要在其底部夯实回填一定质量的黏土,其具体厚度要保持在 50cm 左右,对于此项工序来说,要保证底部夯实的密实度,并将其周围的黏土也进行不同程度的回填夯实,确保钢护筒整体的稳定性,避免回填黏土期间积水与地面上淤泥的渗入。②若对钢护筒开展水中振动,施工人员需全面依照此前的地质勘测资料,将钢护筒放置在渗透水层与淤泥层的中间,各护筒间的连接需保证严格密封,避免出现渗漏现象。③在钻孔灌注桩施工前,施工人员应根据地质勘察资料来调查实际的施工情况、地质条件,挑选出合适的施工材料,改善泥浆间的配制比例,优化各土层间的泥浆黏度要求,提升冲量的稳定性与钻进速度的精准度。当进行砂层内的钻孔时,施工人员需合理调整其内部的稠度与黏性,利用适宜的造浆材料来减低其进尺速度,改善砂层护壁中的泥浆黏性。在进行正常的钻孔作业时,要保证该施工作业为连续状态,若没有特殊情况不可在中途停止钻孔作业,切实保持该钻孔工作的持续性。
        针对堵管问题的防治,相关的施工人员需在保障前期准备工作完成后,再进行灌注工作,应注重对备用机械的检查工作,结合实际的施工情况采取有效的措施,提高灌注工作的整体速度,可适时采用缓凝剂等工业用剂延长混凝土的初凝时间。在施工过程中受不同因素影响,导致整体的灌注时间过长,出现第一批混凝土凝结于孔内的现象,导致导管堵塞问题出现,施工人员应重新进行冲孔工作,彻底清理钢筋笼及导管后再进行后续工作。相关施工人员可以借助吊绳、长竿、在导管上安置振捣器等方式对导管进行振捣处理,促进导管下沉。若导管无法下沉,须将混凝土与导管一同取出,进行清理后再进行安装,随后再进行后续的灌注工作。
        2.3混凝土离析和蜂窝现象防治措施
        在处理混凝土的离析和蜂窝现象时,首先应将出现缺陷的工作面进行整平,并备齐各种施工工具;然后在桩体上钻孔,钻孔时应保证设备的稳定性,根据钻进程度适当调整钻进速率,防止操作过程中设备不稳定引起钻孔倾斜;然后进行清孔作业,将钻孔时产生的沉渣有效清除,防止沉渣影响后续施工的质量;最后实施高压注浆作业,根据配合比生产高质量的混凝土,并控制其用量,严格按照施工工艺进行灌注作业。
        结语
        总之,在进行钻孔灌注桩施工的工作中,受多种要素影响,可能出现不同方面的质量问题,项目管理者需定期检测该施工项目的整体质量,全面检查引发钻孔问题的多种原因,通过过程监督与现场管理来强化质量问题。
        参考文献
        [1] 刘林海. 钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法[J]. 四川水泥,2020(12):93-94.
        [2] 赵路峰. 浅议钻孔灌注桩技术在建筑施工中应用[J]. 建材与装饰,  2019(25):36-37.
       
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