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建筑工程中灌注桩施工质量控制

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发布日期:2019-01-09 12:11

建筑工程论文214

1前言

灌注桩凭借其承载强度高、穿透力强、施工便捷、造价较低等优势,已经被广泛地应用于建筑工程的建设中。然而,由于建筑物基础施工面临着地质复杂性、岩土非均质性和工程隐蔽性的难题,再加上施工人员素质参差不齐,在灌注桩钻孔、清孔、混凝土灌注等施工过程中,常出现坍孔、缩颈、堵管、蜂窝、沉淀层厚度过大、混凝土离析等缺陷,进而直接影响整个工程的质量。本文将结合多年现场经验,从灌注桩施工基本工艺流程、施工质量控制流程、事故及事故处理方法三个方面谈谈建筑工程中灌注桩施工质量的控制。

2灌注桩施工质量控制流程

灌注桩施工的质量控制贯穿于整个工程的始末,其前中后三个时期分别对灌注桩的施工提出了不同的要求,整个质量控制流程简要概括如下。

2.1前期准备

1)施工方案的审核。①根据地质报告研究、现场勘测结果、相关规范标准修正出合理的施工图纸;②设计出合理的施工流程、指标技术、安全措施,不定时修订应急预案,以符合与实际情况的相适应性;③适当提高标准来弥补工程精度的要求。2)准备工作的落实检查。①建立沉淀池和泥浆地泥浆循环系统,确保水源供应及时;②做承压试验来检查导管水密性;③对原材料质量进行严格把关;④确保桩基复核工作到位,使之符合规范标准;⑤钻机就为前后检查埋设护筒的位置、高度以及埋设后是否牢固。3)钻孔成孔工序要点。①护筒脚下2m内采用冲程1m左右,泥浆比重为1.2~1.5;②土层较差时,可以适当提高泥浆比重或者添加黏土块;③遇黏土或粉质黏土层则设置1~2m中、小冲程,并且泵入清水或稀泥浆,及时清理钻头泥块,投入片石以防粘钻;④在粉砂或中粗砂层中设置2~3m冲程,泥浆比重1.2~1.5,投入黏土块,需常清渣;⑤在基岩使用高冲程3~4m,泥浆比重为1.3左右,需常清渣。遇到基岩面倾陡,要回填块石到岩面以上30~50cm,然后低锤密击待其形成平面以后再正常冲击;遇到溶洞,采用回填黏土夹片石、低锤密击冲击造壁或者压入钢护筒护壁的方式;⑥遇到软弱土层或塌孔须回填重钻,小冲程反复冲击,加黏土块夹小片石,泥浆比重为1.3~1.5;⑦冲击岩面时,则须加大冲程,频清渣。每钻进100~200m取岩样保存,用以终孔检验。

2.2中期控制

1)成孔。成孔质量直接影响桩的质量及承载能力。如果质量控制不好,就会出现孔径爆裂、孔径缩小和桩孔歪斜等情况,对于桩基的形成极为不利。因此,成孔必须严格控制其技术和质量控制方面,做好监督工作:①应设计确保适合的桩间距,防止孔径的爆开裂和紧缩;②采取措施牢固装机,如常用钻杆、铅垂线来人测成孔垂直精度、加大底座受力面、进行井斜和井径的超声波测试等;③保证桩位深度、控制桩顶高度,并且进行成孔深度复测和初次次清孔工作;④沉放钢筋笼前,务必要钢材质量验收,确认合格后再沉放;⑤二次清孔时,依据清孔原理以及泥浆排渣把沉渣从桩孔底部清出。2)成桩。①持续按照质保书进行原材料核查至100%合格;②保证现场配比与调制的原材料一致,保证计量准确性;③注意搅拌时间以及混凝土坍落速度的控制,避免塞管、带泥加塞和桩身断裂的出现。

2.3后期控制

桩基工程施工完工后,进行以下工作进行后期控制:①要保证桩头部平整,无残留异物;②采用动力检测法进行桩基检测,一旦检查出问题及时补救,确保上部结构施工顺利;③使用混凝土强度试验法对送检试块进行判定;④验收产品。

3常见事故及处理方法

3.1坍孔

坍孔即钻进过程中孔壁坍陷迹象,具体表现为排出的泥浆出现连续不断的气泡或突然漏失。造成原因:①土质不够密实,泥浆护壁松散,护筒周围未用黏土紧密;②填封以及护筒内水位不高;③钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌和灌注时间过长也可能造成坍孔等。防治措施:①埋深护筒于松散土层中,用黏土填封护筒周边,使用比重和粘度好的优质泥浆,保持护筒内泥浆水位高于地下水位;②防止钢筋笼变形,对准孔位,避免碰撞孔壁,加快焊接速度,缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般小于3h,并缩短混凝土灌注时间等。

3.2缩颈

缩颈即孔径小于设计孔径,与坍孔从表面上看是两个相反面,实际上产生的原因却基本相同。造成原因有地层过于复杂;塑性土膨胀;钻进进尺过快;成孔后放置时间过长等。防治措施为:①采用优质泥浆,降低失水量;②加快成孔速度;③穿过较厚的砂层、砾石层时,控制成孔速度在2m/h以内;④改善泥浆的性能,通过对泥浆的除砂处理,控制泥浆的密度和含砂率;⑤如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径;⑥钢筋笼安装后及时灌注混凝土等。

3.3堵管

堵管即无法继续在水中灌注混凝土,出现孔内泥浆悬浮的砂粒下沉和沉渣过厚,导致隔水栓无法排出导管外而堵管。造成原因有:①导管变形或内壁有混凝土硬结;②粗骨料卡入隔水塞或架桥;③混凝土品质不高,和易性、流动性差、导管进水造成离析等。防治措施:①采用肉眼观察和敲打听声相结合检查,灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头密封性、厚度;②加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制;③在施工过程中,应时刻监控机械设备,避免机械事故的发生;④中途卡管需拔出导管按处理断桩的办法处理等。

3.4身混凝土强度低或混凝土离析

发生桩身混凝土强度低或离析的主要原因有施工现场混凝土配合比控制不严;搅拌时间不够;水泥质量差。防治措施:①严格把好进库水泥的质量关;②控制好施工现场混凝土配合比;③掌握好搅拌时间和混凝土的和易性等。

3.5灌注中断

混凝土灌注过程中断的原因较多,如抢救措施采取后仍无法恢复正常灌注,可采用如下方法进行处理:①初灌孔内混凝土较少,可拔出导管和使钢筋笼重新吊起,再次钻孔至原孔底位,再次安装和清孔后重灌混凝土;②迅速拔出导管,清理积存混凝土后,再次安装导管和隔水栓,然后按第一次灌的方法灌注混凝土,待隔水栓从导管排出后,马上将导管插入原混凝土内,此后再继续灌注混凝土;③混凝土灌注中断后拔除钢筋笼,等到已经灌注的混凝土抗压强度达到15MPa后,先重新钻同等级的孔,并清楚浮浆,再在桩中心钻进300~500mm,完成接口处理工作后,便可新桩灌注。

4结语

工程的地基和基础问题是建筑结构设计与施工过程中最难驾驭的难题之一,其施工质量控制影响着整个建筑物的使用性、耐久性以及美观性,甚至造成上部结构倒塌。故在实际工程的实施中,我们不仅需要通过规范进行质量控制,还需要凭借经验进行工程中的难题处理。望本文整理归纳的灌注桩施工质量控制要点给读者提供些许借鉴。

作者:蓝华春 单位:福建省闽南建筑工程有限公司

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