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摘要:由于灌注桩属于隐蔽工程,因此其施工质量易受到颇多因素影响,这就要求在施工过程中对每一环节都必须严格要求,对各种影响因素都必须做周详的考虑。若稍有疏忽或要求不严,都会导致灌注质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,造成各种不同程度的财产损失,并且影响工期、影响整个工程的质量。本文就港口工程中钻孔灌注桩施工中常见的质量问题进行了分析并提出一些行之有效的防治方法。
关键词:港口工程;钻孔灌注桩;质量问题;防治方法
近年来,伴随着我国港口工程建设的快速发展,钻孔灌注桩以其承载力高、施工方便、工期短、造价适中等优点被广泛地应用于港口工程。但由于钻孔灌注桩工程的施工无 论是陆上还是水上进行钻孔灌注桩作业,大部分都是在水下进行, 因此施工过程无法观察,成桩后也难以进行开挖验收,给施工质量监督与防治提出了较高的要求。因此,对钻孔灌注桩施工过程出现频率较高的质量问题进行分析研究, 进而总结出相应的防治方法,有利于保证工程质量。
一、断桩原因及其防治方法
(一)断桩的概念
混凝土凝固后不能连续,中间部分被冲洗液等松散体及泥土填充形成间断。
(二)造成断桩的原因
1.在混凝土灌注中,已灌注混凝土表面标高测定有错误,致使导管埋深过小,引发拔脱提漏现象形成夹层断桩。尤其是灌注工程后期,探测仪器不精确或超压力不大,都会在测定已灌注混凝土表面标高时出现错误。
2.在灌注过程中,作为一个重要的施工指标,导管的理智深度不宜过大,同时灌注时间也不宜过长,若导管埋深过大或灌注时间过长都会使已灌混凝土流动性降低,这样会增大混凝土与导管壁之间的摩擦力,提升时会使连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩现象。
3.造成断桩的另一个原因是卡管。主要是由于混凝土配合比在执行中出现了较大的误差,导致塌落度波动大,配制的混合料时稀时干。配制比出现误差常常是由于工人配料时粗心大意、责任心较差或机械配料时不及时校核。塌落度大到一定范围时就会发生离析现象,粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度小到一定范围或灌注时间太长,混凝土的初凝时间就会缩短,混凝土下落阻力变大导致阻塞导管,以上这些都会导致卡管,进而造成断桩。
4.有些施工所在地的地质情况差,施工单对工程质量监督不够重视,甚至将工程分包、转包,施工者缺乏经验,致使灌注过程中出现进壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等质量事故,进而造成类泥沙性断桩。据有关数据显示类泥沙性断桩现象在港口工程的断桩事故中占有很大比例,属于港口工程中发生频率高的较严重的质量事故。
5.此外,造成断桩的因素还有导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,井中水位突然下降等。
(三)断桩的防治方法
钻孔完成后, 要做好清空工作,常用的方法是采用冲洗液清孔,同时根据孔内沉渣情况控制好清空时间,清孔后一定要及时灌注混凝土,以免孔底部的沉渣超过规范规定。混凝土灌注之前一定要进行孔径测量,准确地计算出全孔以及首次混凝土的灌注量。在混凝土的浇注过程中,导管的埋深和混凝土面标高要进行实时精确的控制,导管的提升要严格遵守操作规程做到准确可靠。掌握好混凝土配合比例,使混凝土具有较好的和易性和流动性,将坍落度损失控制在满足灌注要求的范围内。施工前要用水泥或套管对地下水活动较大的地段进行处理,止水后才可以进行混凝土灌注。灌注混凝土时,准备灌注的混凝土要足量,从导管内灌入,灌注过程要连续、快速,灌注混凝土过程中尽可能不要出现停电、停水现象。根据首次混凝土灌入量的多少选择绑扎水泥隔水塞的铁丝,保证不断裂。根据导管外混凝土的上升高度决定导管的拆卸长度,同时确保导管的密封性良好,不要拔起过多。
二、缩颈及其防治方法
(一)缩颈的概念
缩颈是指孔径小于设计孔径。
(二)造成缩颈的原因
塑性土膨胀是造成缩颈的主要原因,钻孔过程中,地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩或钻磨损或焊补不及时等,都易产生缩孔现象。
(三)缩颈的防治方法
采用优质泥浆, 尽量降低失水量。在成孔过程中,加大泵量,使成孔速度加快,在成孔一段时间内,孔壁形成泥皮,就不会渗水,也不会引起膨胀。在导正器外侧焊接适宜的合金刀片,在钻时或起钻时进行扫孔。若出现缩颈,可进行上下反复扫孔,来扩大孔径。www.tmgc8.com
三、钢筋笼上浮及其防治方法
钢筋笼上浮的概念
钢筋笼上浮是指钢筋笼的位置高于设计位置。
造成钢筋笼上浮的原因
造成钢筋笼上浮的原因主要是放置钢筋笼的初始位置确定的过高;混凝土流动性太小时,导管的理智深度过大,混凝土将钢筋笼顶升;提升导管时混凝土刚好灌注至钢筋笼底,由于导管底端距钢筋笼底仅有1.0m左右的距离,浇筑的混凝土从导管流出后有很大的冲击力,推动了钢筋笼上浮。
钢筋笼上浮的防治方法
确定放置钢筋笼的初始位置一定要准确,并且钢筋笼要与孔口固定牢固;加快混凝土灌注速度,使灌注时间缩短,也可采用掺外加剂的方法,使混凝土顶面进入钢筋笼时的流动性保持在较大范围内;混凝土灌注接近钢筋笼时,导管的理智深度控制在1.5~2.0m左右;灌注混凝土时,混凝土浇注的标高及导管埋深数据应随时掌握并控制好,当混凝土没过钢筋笼底端2~3m时,要将导管及时提至钢筋笼底端以上;切不可把导管提至混凝土面以上,导管应埋在混凝土面以下2~4m不能大于5m也不能小于1m。如果施工中出向钢筋笼上浮,要及时停止灌注混凝土, 对导管埋深和已浇混凝土面的标高进行准确计算,提升导管之后再进行灌注, 上浮现象即可消失。
四、孔壁坍塌及其防治方法
(一)孔壁坍陷的概念
钻孔过程中,如排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表明有孔壁坍陷迹象。
(二)造成孔壁坍陷的原因
造成孔壁坍陷的最主要原因是土质疏松、泥浆护壁不好、护筒的周围没有用粘土进行紧密填封、护筒内水位较低。另外一些施工中容易忽略的事项如进钻速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长等也会造成孔壁坍陷。
孔壁坍塌的防治方法
针对松散易坍的土质,要加大护筒埋深,护筒四周用粘土密实填封,采用优质的泥浆,使泥浆的比重和粘度提高,确保护筒内泥浆水位比地下水位高。安放钢筋笼时,要对准孔位,不要碰撞孔壁,接长钢筋笼时,焊接速度要加快,要缩短沉放时间。钻孔完成后,待灌时间不能超过3小时,同时在保证施工质量的前提下,要尽可能缩短灌注时间。
五、混凝土流失
(一)混凝土流失的概念
灌注混凝土过程中, 混凝土流失、无法成桩或混凝土量远远超过计算所需方
(二)造成混凝土流失的原因
孔底遭遇地下暗流, 混凝土灌注下去后被地下水冲走。
(三)混凝土流失的防治方法
钻孔完成后,若孔中水位低于其他相邻的孔或水位突然降低是,将一定量的较大的石块投入孔中,使待孔中的水位上升,迅速灌注混凝土;适当增加水泥用量,利用水泥将混凝土与原先投入的石块更好的混合在一起。
结论:
由此看出,对混凝土钻孔灌注桩施工过程中经常出现的质量事故的原因进行分析,有利于从根本上找到行之有效的防治方法,既保证工程质量,又能避免由于施工事故而造成的不必要的损失。
参考文献
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