桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

2024-04-29

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践(精选10篇)

篇1:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践(论文)

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

焦作市公路局 郝建波 河南省交通厅质监站 阎光辉 洛阳市公路管理总段 乔金亮 摘要?本文着重结合工程实际对桥梁基桩缺陷的形成原因进行分析,并将几种较成功的处理方法作介绍,供同行交流。

关键词?钻孔桩?质量缺陷?处治

随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。据1996年10月北京全国桩基动测学术交流会上统计资料表明,在被检测的灌注桩中大约有 5~10%是有缺陷的,不良地质中灌注桩缺陷率更高达14.7%;从1990~1998年所检测的桩 基统计资料中表明,河南省桩基断桩率为5.6%(其它有局部缺陷的未统计)。所以,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进展。本文仅对在建的焦郑高速公路钻孔灌注桩施工及缺陷桩处治实践作总结,供同行交流。? 1?基本情况??? 焦郑高速公路是由焦作市公路局自筹资金投资兴建的地方性高速公路,全长56.274km,分两期修建。一期开工建设的工程内容有43.6km的路基工程及桥涵通道等构造物,共有钻孔灌注桩711根。项目所在地区地貌主要处于黄河、沁河冲积平原内,地质较不稳定。K0~K20范围内,20m以内地层土体主要为黄土状亚砂土、亚粘土及细、中砂,地下水位深1.0m左右,黄土状亚砂土软塑或流塑,细中砂以松散为主,局部中密,属于较差地质段落。该工程发生的18根缺陷桩较集中分布于这一区间内,占总量的2.53%。? 1?几种缺陷桩的形成与处治? ??2.1??断桩? 2.1.1?形成断桩原因分析? 断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面:?(1)灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此,必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。?(2)在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。?(3)卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料不及时校核)随意性大,责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故,造成断桩。所以严格控制混凝土配合比,缩短灌注时间,是减少和避免此类断桩的重要措施。? ?(4)坍塌。因工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,有甚者分包或转包,施工者谈不上有什么经验,在灌注过程中,井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例,较为严重。而且位置深、难处理,是导致工期无限延期及经济上大量浪费的重要因素之一。?(5)另外,导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作,这对保证桩基的质量很重要。? ?2.1.2?断桩处理的几种方法?(1)原位复桩。对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩,采用彻底清理后,在原位重新浇筑一根新桩,做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高,可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。如K32+686.5万花分离立交桥1#-3桩及K19+110共产主义总干渠大桥7#-6桩分别采用将孔内回填土经沉淀后用冲击锥二次成孔或直接用冲击锥对已浇成的坏桩进行冲击二次成孔,重新浇注。?(2)接桩。如K7+954.5小桥0#-6桩,在灌注过程中发生导管焊口破裂,裂缝长30cm,宽0.5cm。设计桩长为26m,当时水下混凝土已灌注17m,为确保工程质量,停止混凝土的浇筑并提前拔出导管。确定接桩方案,首先对桩进行声测确定好混凝土的部位;其次,根据设计提供的地质资料表明桩顶以下10m均为粘土层,确定井点降水-开挖-20#素混凝土进行护壁,护壁内用?12的钢筋箍圈以20cm间距进行加固,护壁间连接筋用?12钢筋以20cm间距布置。第三,挖至合格数处利用人工凿毛,按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。?(3)桩芯凿井法。这种方法说起来容易做起来难,即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井,深度至少超过缺陷部位,然后封闭清洗泥沙,放置钢筋笼,用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度0.6m,如果遇到个别桩水处理不好、降不下去,更是困难重重,导致质量、工期和经济上的重大损失。如K19+110共产主义大桥6#-

3、3#-

4、1#-2等几根桩及K12+087乔庙分离式立交桥3#-1桩均采用此方法,个别桩处理工期长达近6个月,费用达20万元。? ??2.2?缩颈? 在钻孔过程中,由于钻锥磨损或焊补不及时,再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等,容易产生缩孔现象。如K10+028.8京广立交桥2#-4桩,设计桩长46m,直径1.5m,在28~30m处出现缩孔,即出现膨胀性软土,俗称探头泥,成孔检验不太仿事,但至下钢筋笼时钢筋笼下不去,拔出钢筋笼用钻锥上下冲扩后仍下不去,回填重新钻孔反复3次,最后下决心在锥头上加焊8cm的合金钢,再度扩大孔径,成孔后重新浇筑,增加混凝土80余方。? ?2.3?灌注时发生井壁坍落? 成孔后灌注水下混凝土时发生坍孔现象,若坍塌不止,应将导管拔出,以粘土回填重新成孔;轻微坍落在施工中不易被察觉,声测时发现局部裹泥或夹砂现象。如K30+286白马泉小桥1#-3桩,在距声测管顶端6.5~7.0m断面处出现异常情况,AB测面读数均匀正常,但BC、AC面无读数,判定此两面交汇处可能出现裹泥块。该标在C声测管处用钻机干钻一直径为1.2m,距桩顶7m的井,用木板和钢筋圈加固后,派人从距桩顶6.5m处开凿,发现C声测管处有一高32cm、宽14cm、深16cm的黏土块。采用清除-凿出新鲜混凝土2cm-清洗(饱和面干)-高标号混凝土修补,保证了桩的整体性和完整性。根据实际情况还可以采用压浆、旋喷等工艺处理桩芯局部夹泥砂或空洞等缺陷,不再赘述。? ?3?钻孔灌注桩的质量控制? 钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁《公路工程质量检验评定标准》JTJ07198对?钻孔灌注桩的质量作了严格的要?求,增加了6.3.1.5和6.3.1.6条,明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测,这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制,我们认为在现时代仍应强调以下几点:?(1)对质量控制应注重预防为主,即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。?(2)严把队伍进场关。“一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿”的现象在建筑市场上仍然存在。只有从严把关,使一流人才、先进的工艺,过硬的设备进场,就为优良工程打下了坚实的物质基础。?(3)严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段,我们的做法是:A、对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查;B、逐根桩作超声波法检测;C、对处理后的缺陷桩做二次声测,若声测仍有缺陷,则该桩再辅以承载试验(大应变),以确保成桩质量及工程的安全性。

篇2:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

1?基本情况???

焦郑高速公路是由焦作市公路局自筹资金投资兴建的地方性高速公路,全长56.274km,分两期修建。一期开工建设的工程内容有43.6km的路基工程及桥涵通道等构造物,共有钻孔灌注桩711根。项目所在地区地貌主要处于黄河、沁河冲积平原内,地质较不稳定。k0~k20范围内,20m以内地层土体主要为黄土状亚砂土、亚粘土及细、中砂,地下水位深1.0m左右,黄土状亚砂土软塑或流塑,细中砂以松散为主,局部中密,属于较差地质段落。该工程发生的18根缺陷桩较集中分布于这一区间内,占总量的2.53%。?

1?几种缺陷桩的形成与处治

2.1?断桩?

2.1.1?形成断桩原因分析?

断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面:

(1)灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此,必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。?

(2)在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。?

(3)卡管现象也是诱发断桩的`重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料不及时校核)随意性大,责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故,造成断桩。所以严格控制混凝土配合比,缩短灌注时间,是减少和避免此类断桩的重要措施。?

(4)坍塌。因工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,有甚者分包或转包,施工者谈不上有什么经验,在灌注过程中,井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例,较为严重。而且位置深、难处理,是导致工期无限延期及经济上大量浪费的重要因素之一。?

(5)另外,导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作,这对保证桩基的质量很重要。?

?2.1.2?断桩处理的几种方法?

篇3:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

1 工程概况

某一桥梁坐落在高速公路的主线上,桥台主要采用的是钻孔灌注桩结构,灌注桩的长度和直径分别为25米和1.3米。其底部主要是以中砂砾层为主,深度为10米。在钻孔灌注桩完成之后,工作人员需要对桩基的应变进行检测,根据桩体的长度来对变波形图尽心判断,对桩体的结构或者是出现的质量问题进行判定。工作人员在对钻孔杆进行判断的同时需要埋深相应长度的导管,还需要对孔深进行检测。经过测量,桩体的实际长度为20米,所以说,主要是断桩。另外,这一工程的断层情况比较严重,而且位置也接近桩底位置。对于这一问题,需要采用压浆补强的方式来进行处理。

2 压浆补强处理工艺

2.1 施工准备工作

在采用这一工艺的过程中,施工人员需要加强对各个工序的控制和管理,同时还应该积极地委派相对比较专业的工程师来对其进行控制,保证处理方式的科学性和高效性。另外,工作人员要准备压浆机和钻孔机等设备。在此项工程中,由于施工场地存在着一定的陡坡现象,平整度不足。因此,在灌注桩的上部应该搭设一定结构的平台,这样可以有效地保证钻孔工作和压浆工作的科学性。

2.2 检查和验证

通常情况下,断层较深的位置往往在桩底的位置附近,因此,在钻机钻进的过程中要不断地对垂直度进行校正。这样可以提升钻进的深度,为下一道工序的实施奠定基础。另外,在钻机钻进的过程中,钻机的型号以G210为主。在使用钻机的过程中,工作人员应该对每一种芯样都进行分析和总结,掌握变化情况。从这一施工工程中可以看出,取芯18米的距离都是完好的,而且也没有夹泥的情况。说明混凝土的强度和性能都符合标准。在取得的芯样中可以看出,除了一些混凝土结构夹带着石料之外,其他的几乎都是中粗砂。从以上的情况中可以看出,应变检测工作和实际的工程完全一直,可以从中了解到工程的实际情况。另外,桩体的钻孔深度也达到了设计深度由于导管没有完全被封住,而且沉淀情况也相对较快,导管已经被中粗砂砾掩埋。而且在以后的施工工作中,工作人员并没有对这一问题加强重视,因此,混凝土结构还没有完全成型,比较容易出现断桩的现象。

2.3 孔底清淤

在中粗砂的地质环境中进行钻孔,很容易出现施工事故,因此,清淤的过程中,工作人员需要调整好清孔的频度,选用科学的钻杆来完成。为了有效的控制事故的出现,施工工程应该选择专业性相对较强,而且施工经验比较丰富的施工人员。在进行清孔工作的同时,工作人员应该准备纯碱物质和聚乙烯材料。主要是对地质土体的酸碱中和指数进行调整,同时还可以增加水化膜的厚度。这种做法可以有效的提升泥浆的稳定性。直到工作人员在用手抓住泥浆的时候有粘附的感觉之后,就可以进行清孔工作。对于清出的泥沙,施工人员应该对其中中粗砂的总量进行统计和分析。清孔之后,工作人员会看到泥浆成分,将底部的粗砂排干净,需要注意的是,在压浆之前,工作人员不能够停止清孔工作。

2.4 压浆处理

为了保证压浆能一次性成功,应先计算压浆所需的525#水泥用量。在配制水泥浆时,尽可能按高标号配制,但水泥浆过稠会导致压注困难,通过多次配制压注实验,最后确定水泥浆配制比例为1∶1。刚开始压注时,将钻头埋设到桩底24.5m处,在压注过程中,特别要注意对孔口壁的封闭,不能让水泥浆外溢,只能有少许泥浆甚至清水流淌出来,直到无法压注为止。随后打开封闭的孔口壁,这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆,与注入的配制水泥浆基本一致,补注水泥浆即可停止。为防止在15m处有新的断层或蜂窝现象产生,应将钻头定位于15~16.5m处进行二次补浆,直到压注不动为止,然后慢慢提钻并不断压浆到桩顶。经过2.2小时压注,压力达到2.5MPa,共用去约2.3m3的水泥浆。配制水泥浆时留下试件取样,28天试件强度达到32.5MPa,超过桩体原设计强度。注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体底部质量。为了减少因水泥浆收缩而产生孔隙,可以在配制水泥浆时适当加入膨胀剂(按1∶10000比例)。

2.5 二次取芯验证

压注水泥浆属地下隐蔽工程,具体效果如何,只能通过再次取芯检测。为了减少二次取芯的难度和费用,待水泥浆终凝后12小时即在原孔位取芯验证。二次取芯验证的孔位确定要根据具体情况而定,二次取芯同样要注意钻杆的垂直度及15~16.5m处的芯样质量。经过观测,从桩顶到桩底25m处的芯样都完好密实。待该桩底压浆强度成型后,再次安排对该桩进行小应变检测,检测表明桩长25.0m,且被判为质量较好的A类桩。

3 结束语

随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程,大部分是在水下进行的,影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难。因此对其施工过程每一环节都必须严格要求,稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷,断桩就是经常发生且难以处理的病害之一。因此,加强对钻孔桩施工方式和原理的了解是现如今路桥施工人员的工作重点。

参考文献

[1]于英梅.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].中国科技信息,2010(1).

[2]吕作风.桥梁钻孔灌注桩质量检测及问题的解决途径[J].黑龙江科技信息,2010(2).

[3]刘国强.浅谈桥梁钻孔灌注桩在施工中的质量问题及预防、补救措施[J].科技信息,2010(1).

[4]彭淑娟.桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制问题探析[J].科技传播,2010(16).

篇4:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治

关键词:钻孔桩 质量缺陷 处治

钻孔灌注桩基础在公路桥梁工程中应用比较广泛,它的施工工艺及TRANBBS技术发展也比较成熟。其优点:承载力大、稳定性好、沉降量小、冲刷的河床和不稳定的河道对它的影响小、受施工水位或地下水位高低的影响较小。影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难,因此对其施工过程每一环节都必须严格要求,稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷,断桩就是经常发生且难以处理的病害之一。

1 几种缺陷桩的形成与处治

1.1 断桩

1.1.1 形成断桩原因分析 断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面:①灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此,必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。②在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管,在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。③卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料不及时校核)随意性大,责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象,使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管,都会导致卡管事故,造成断桩。所以严格控制混凝土配合比,缩短灌注时间,是减少和避免此类断桩的重要措施。

1.1.2 断桩处理的几种方法 ①原位复桩。对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩,采用彻底清理后,在原位重新浇筑一根新桩,做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高,可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。如K32+686.5万花分离立交桥1#-3桩及K19+110共产主义总干渠大桥7#-6桩分别采用将孔内回填土经沉淀后用冲击锥二次成孔或直接用冲击锥对已浇成的坏桩进行冲击二次成孔,重新浇注。②接桩。如K7+954.5小桥0#-6桩,在灌注过程中发生导管焊口破裂,裂缝长30cm,宽0.5cm。设计桩长为26m,当时水下混凝土已灌注17m,为确保工程质量,停止混凝土的浇筑并提前拔出导管。确定接桩方案,首先对桩进行声测确定好混凝土的部位;其次,根据设计提供的地质资料表明桩顶以下10m均为粘土层,确定井点降水-开挖-20#素混凝土进行护壁,护壁内用φ12的钢筋箍圈以20cm间距进行加固,护壁间连接筋用φ12钢筋以20cm间距布置。第三,挖至合格数处利用人工凿毛,按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。③桩芯凿井法。这种方法说起来容易做起来难,即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井,深度至少超过缺陷部位,然后封闭清洗泥沙,放置钢筋笼,用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度0.6m,如果遇到个别桩水处理不好、降不下去,更是困难重重,导致质量、工期和经济上的重大损失。如K19+110共产主义大桥6#-3、3#-4、1#-2等几根桩及K12+087乔庙分离式立交桥3#-1桩均采用此方法,个别桩处理工期长达近6个月,费用达20万元。

1.2 缩颈 在钻孔过程中,由于钻锥磨损或焊补不及时,再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等,容易产生缩孔现象。如K10+028.8京广立交桥2#-4桩,设计桩长46m,直径1.5m,在28~30m处出现缩孔,即出现膨胀性软土,俗称探头泥,成孔检验不太仿事,但至下钢筋笼时钢筋笼下不去,拔出钢筋笼用钻锥上下冲扩后仍下不去,回填重新钻孔反复3次,最后下决心在锥头上加焊8cm的合金钢,再度扩大孔径,成孔后重新浇筑,增加混凝土80余方。

1.3 灌注时发生井壁坍落 成孔后灌注水下混凝土时发生坍孔现象,若坍塌不止,应将导管拔出,以粘土回填重新成孔;轻微坍落在施工中不易被察觉,声测时发现局部裹泥或夹砂现象。如K30+286白马泉小桥1#-3桩,在距声测管顶端6.5~7.0m断面处出现异常情况,AB测面读数均匀正常,但BC、AC面无读数,判定此两面交汇处可能出现裹泥块。该标在C声测管处用钻机干钻一直径为1.2m,距桩顶7m的井,用木板和钢筋圈加固后,派人从距桩顶6.5m处开凿,发现C声测管处有一高32cm、宽14cm、深16cm的黏土块。采用清除-凿出新鲜混凝土2cm-清洗(饱和面干)-高标号混凝土修补,保证了桩的整体性和完整性。根据实际情况还可以采用压浆、旋喷等工艺处理桩芯局部夹泥砂或空洞等缺陷,不再赘述。

2 钻孔灌注桩的质量控制

钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁《公路工程质量检验评定标准》JTJ07198对钻孔灌注桩的质量作了严格的要求,增加了6.3.1.5和6.3.1.6条,明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测,这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制,我们认为在现时代仍应强调以下几点:①对质量控制应注重预防为主,即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。②严把队伍进场关。“一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿”的现象在建筑市场上仍然存在。只有从严把关,使一流人才、先进的工艺,过硬的设备进场,就为优良工程打下了坚实的物质基础。③严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段,我们的做法是:a对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查;b逐根桩作超声波法检测;对处理后的缺陷桩做二次声测,若声测仍有缺陷,则该桩再辅以承载试验(大应变),以确保成桩质量及工程的安全性。

3 结束语

钻孔灌注桩在施工过程中,发生断桩、短桩或其他质量缺陷也是正常的,但处理一定要认真,尽量将事故消灭在萌芽状态。若发生了这类事故,要对桩底的断层位置、地质、钻孔成孔状况及当时原始记录加以认真分析,处理后必须要再进行验证。建议对桩体采用三点压浆法(三点成等边三角形,若桩径1.2m,边长可取60cm布设)处理,以保证断层处通过取芯压浆后能够充分密实,达到桩体完好的程度。对于钻孔灌注桩的施工质量,必须高度重视,严格控制尽量,避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进展。

参考文献:

[1]聂军.桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治[J].中国西部科技.2006.

篇5:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

山东省某高速公路第十合同段起止桩号为K60+550~K77+250,路线全长16.700km。全线设有互通立交2座,大桥2座,分离立交5座,中桥2座,小桥4座,涵洞18道,通道32道,其中钻孔灌注桩共计1195根,桩径分为+1.2m、+1.5m和+1.8m三种,设计桩长为8.5m―28m不等,地质情况从上至下依次为粘土层(局部含有砂层)和石灰岩层,在桩基施工过程中,不免碰到桩基工程质量缺陷问题,如何预防和处治桩基工程质量缺陷,加快工程进度,文章结合工程实例加以阐述。

2.几种缺陷桩的形成与处治

2.1钻孔桩塌孔分析

2.1.1钻孔桩施工中塌孔的原因分析

在开始钻孔施工前,埋设护筒时造成孔周边土质产生松动;护筒埋设的长度不符合规范设计要求,钻孔时供水水头压力保持不够,而且地下具有较高压力;施工时配制泥浆比重不符合设计要求;沉放钢筋骨架时碰撞护筒,使护筒产生沉降,或沉放钢筋笼时骨架碰撞孔壁造成坍塌,破坏了孔壁使之产生松动塌落。

2.1.2钻孔桩塌孔预防措施

首先,在开始钻孔桩施工前,对处于旱地的钻孔桩采取清除杂物、换除软土、整体夯实方法对钻机的作业面进行处理;对处于浅水中,宜采用筑岛法施工,岛面标高高出最高施工水位或地下水位0.5~1.0米,水面以上部分的填筑应分层夯实或碾压密实,以确保护周边土质不宜松动,满足施工载荷的要求。

2.2断桩

2.2.1形成断桩原因分析

(1)灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。

(2)在灌注过程中,导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,在提升导管时提不动甚至拉断而导致断桩。

(3)卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于机械配料不及时校核,随意性大,责任心差,造成混凝土配合比在执行过程中的误差大,使坍落度波动大,拌出混合料时稀时干。

2.2.2断桩处理的几种方法

(1)原位复桩。对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩,采用彻底清理后,在原位重新浇筑一根新桩,做到较为彻底处理。

(2)接桩。如K65+179.5峄城沙河大桥0#-5桩在灌注过程中发生卡管,设计桩长为19.6m,当时水下混凝土已灌注14.6m,为确保工程质量,停止混凝土的浇筑并提前拔出导管。

(3)桩芯凿井法。这种方法说起来容易做起来难,即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井,深度至少超过缺陷部位,然后封闭清洗泥沙,放置钢筋笼,用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。

2.3缩颈

在钻孔过程中,’由于钻锥磨损或焊补不及时,再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等,容易产生缩孔现象。预防缩颈的有效方法就是成孔后缩短下钢筋笼和灌注时间,处理缩颈最有效的办法,就是将回填后加大钻头反复扫孔,扫完后及时下钢筋笼进行灌注。

2.4施工机具掉入钻孔桩的分析

2.4.1产生施工机具掉入钻孔桩原因

在钻孔桩施工时,均是连续作业,机具的维修、保养跟不

上,该换的零件未及时更换,该加固处理的.未处理,以至在连续施工中造成钻机零部件,老化松脱、断裂以及操作不当而掉入孔内,造成钻孔桩无法施工。

2.4.2防止施工机具掉人钻孔桩的措施

在施工前,机长、技术人员应要求所有操作人员按机械操作规程进行操作,做到机械勤检查、勤维修、勤保养、做到万元一失,对于钻杆的连接螺栓要经常检查,如有破损异常要及时更换,对于定期更换的零件要及时更换,在操作过程中,人不离机,以避免有异常情况时无人在现场造成事故。

2.5钢筋笼骨架上浮分析

2.5.1产生钢筋笼上浮的原因

在砼灌注过程中,首批灌注砼数量不足,浇筑下料速度过猛,导致砼面上升较快,从而冲动钢筋笼骨架上浮。浇筑砼时对导管未及时上拔,埋设较深,拔管时,导致上浮的浮动范围过大而带动钢筋笼骨架上浮。砼塌落度较小,不符合设计要求,气温过高,砼凝结快,从导管底上浇砼有可能将开始结硬的上封层砼连带钢筋骨架托起,发生上浮。一

2.5.2防止钢筋笼骨架上浮的措施

为防止钢筋笼骨架上浮,在钢筋笼顶端用4~8根钢管套在钢筋笼的主筋上,采用反压阻止其上浮,上口钢筋笼主筋四周与护筒用钢筋焊牢,保证对中。钻孔桩灌注砼时,要根据孔深、孔径等计算出首批砼所需的数量,施工中正确操作,确保钢筋笼不能自由下沉、左右摆动,更不能上浮。浇筑过程必须连续作业,下料要均匀,不要过猛,确保钢筋笼骨架要固定砼均匀上升,以减少砼对钢筋笼骨架的上浮力。在拔管时,要根据砼浇筑方量,控制和保证导管埋入孔内砼深度2~6米,及时提拔导管,减少钢筋笼骨架和上浮砼的作用。

3.钻孔灌注桩的质量控制

(1)对质量控制应注重预防为主,即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。(2)严把队伍进场关。“一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿”的现象在建筑市场上仍然存在。(3)严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段,我们的做法是:(1)对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查;(2)逐根桩作超声波法检测;(3)对处理后的缺陷桩做二次声测,若声测仍有缺陷,则该桩再辅以承载试验(大应变),以确保成桩质量及工程的安全性。

参考文献

[1] GB5007-.建筑地基基础设计规范[S】.北京:中华人民共和国建设部,2002.

篇6:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

桥梁灌注桩缺陷的成因和预防及处治方法

结合工程实际对桥梁基桩缺陷的`形成原因进行分析,从缺陷桩的成因和处治办法两个方面进行论述,总结了几种较为行之有效的缺陷桩处理方法,从而保证桥梁施工的正常进行.

作 者:刘金山 LIU Jin-shan  作者单位:北京中航空港建设工程有限公司,北京,100621 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2010 36(11) 分类号:U443.154 关键词:灌注桩   质量缺陷   处治  

篇7:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

刘凌云12,方晓燕2(1.郑州大学,河南郑州 450002;2.黄淮学院,河南驻马店 463000),摘要:本文对护筒冒水、塌孔、扩颈、缩颈、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等等质量问题进行了分析,并提出了相应防治措施,仅供同行参考。关键词:钻孔灌注桩,质量控制,钢筋笼,预防措施

Common quality defects and prevention measures of cast-in-place bored pile

Liu-lingyun Abstract: Common quality defects maybe encountered in construction process of cast-in-place bored pile such as Casing running water, the collapse of holes, extended neck, necking, borehole deviation, excessive sediment pile, steel cage floating, broken mud pile and layer folders and so on are introduced and analyzed;at the same time prevention measures are proposed.Key words:cast-in-place bored pile, Quality Control,reinforcing cage,preventive measures

1引 言

钻孔灌注桩与其他桩基比较因其适应性强、施工工艺简单、机械操作方便、单桩承载力高、成本低、噪音小、振动小等原因被广泛应用于桥梁、大型建筑物的基础,但是在施工中经常会出现一些质量问题、施工质量难以控制等不利因素,下面就施工中可能出现的问题介绍钻孔灌注桩的常见质量缺陷及防治措施。砼灌筑桩基础常见缺陷及防治措施

钻孔灌注桩在施工过程中容易发生:护筒冒水、塌孔、缩径、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等质量通病问题,下面对这些质量通病进行分析并给出防治措施。2.1 护筒冒水

护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和移位,造成钻孔偏斜,甚至无法施工。

2.1.1造成原因

埋设护筒的周围土不密实,或护筒水位差太大钻头起落时碰撞。2.1.2 防治措施

1)在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘分层夯实;

2)在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0 m~1的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒; 3)发现护筒冒水应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或位时,则应重新安装护筒。2.2孔壁坍陷

钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。

2.2.1造成原因

1)孔壁坍陷的主要原因是采用泥浆护壁泥浆时因泥浆的比重和粘度等性能指标不符合要求、地下水位较高、护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良,土质松散、泥浆护壁不护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高;

2)钻进速度快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素也会起孔壁坍陷。2.2.2 防治措施

1)在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持筒内泥浆水位高于地下水位;

2)搬运和吊装钢筋笼时,应防止形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩灌注时间。2.3 钻孔偏斜

钻孔偏斜就是成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。2.3.1造成原因

1)钻机安装就位稳定性差,作业时钻机安装不稳; 2)地面软弱或软硬不均匀;

3)土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。2.3.2 防治措施

1)先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地,在不均匀地层中钻孔时,采用自重大、钻杆刚度大的钻机;

2)进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,钻速要打慢挡,另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法;

3)钻孔偏斜时,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5 m以上,重新钻进。2.4扩颈和缩颈

扩颈、缩颈都是由于成孔直径不规则及其他不良地质现象引起的。2.4.1造成原因

1)扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的。

2)缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时(钻头直径一般比所需成孔直径小20 mm~25 mm为宜)或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩颈会减少桩的竖向承载力,而扩颈会增加成本.2.4.2 防治措施

1)为避免扩径的出现,检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,软质土要慢速钻进,粘性土要快速钻进以便形成良好的孔壁;

2)为避免扩径的出现,成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。2.5桩底沉渣量过大 2.5.1造成原因

1)检查不够认真,清孔不干净;泥浆比重过小或泥浆注入量不足难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。

2)没有进行二次清孔。2.5.2 防治措施

1)认真检查,采用正确的测绳与测锤;钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁;

2)一次清孔后,不符合要求,要采取措施:

如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。下完钢筋笼后,检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,则应利用导管进行二次清孔,直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30 mm~40 mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0 m以上以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净。2.6卡管

卡管是指水中灌注混凝土过程中,无法继续进行的现象。2.6.1造成原因: 1)初灌时,隔水栓堵管;

2)混凝土和易性、流动性差造成离析或导管进水造成混凝土离析等。3)混凝土中粗骨料粒径过大;

4)各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管; 2.6.2 防治措施: 1)使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出; 2)在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为22 cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼净距的1/4,且应小于40 mm,为改善混凝土的和易性和下混凝土宜掺外加剂;

3)应确保导管连接部位的密封性,前应试拼装、试压,试水压力为0.6 MPa~1.0 Mpa,以进水;

4)在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的免在导管内形成高压气塞。2.7钢筋笼上浮

它是指钢筋笼的位置高于设计位置的现象。在灌注混凝土前,钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态。2.7.1造成原因

1)钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛,将钢筋笼钩挂;2)混凝土面到达钢筋笼底面时导管埋深过浅、灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时导管埋深过大使混凝土下落冲出导管口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼重量;3)混凝土质量差,易离析、坍落度损失大的混凝土,也易使钢筋笼上浮。2.7.2 防治措施

1)灌筑砼过程中,应随时掌握砼浇筑标高及导管埋深,当砼埋过钢筋笼底端2~3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上;

2)当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇筑,并准确计算导管埋深和已浇砼标高,提升导管后再进行浇筑,上浮现象即可消除;

3).在孔底设置直径不小于主筋的1道~2道加强环形筋,并以是适当数量牵引钢筋笼底部或适当的加长部分主筋使其先行留在已浇筑的混凝土中,尤其重要的是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。2.8断桩与夹泥层 2.8.1 造成原因

由于清孔不彻底或灌注时间较长,首批混凝土已凝固,流动性降低, 泥浆过稠,增加了浇筑砼的阻力,而后续混凝土冲破顶层而上升,因而在两层混凝土中间夹有泥浆渣土, 造成夹泥层,甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。2.8.2 防治方法

1)认真做好清孔,防止孔壁坍塌;

2)尽可能提高混凝土浇筑速度:开始浇砼时应使用大批量砼,以产生大的冲击力克服泥浆阻力,快速连续浇筑,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞;

3)提升导管要准确可靠,灌筑砼过程中随时测量导管埋深,并严格遵守操作规程; 4)灌筑水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷,发现问题要及时更换。结 语

钻孔灌注桩的成桩施工工艺简单,但是成桩质量难以控制,由上面诸多可能产生质量的原因可以看出每一工艺都将影响到成桩质量,因此在施工中应精心施工、严格控制、严格要求。参考文献

[1] 桩基工程手册,北京:中国建筑工业出版社,1995..[2] DBJ/T 15-20-97,建筑基坑支护工程技术规程[S] [3] 建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202-2002

篇8:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

1 工程概述

某高速公路主线桥桥台基础采用钻孔灌注桩设计, 设计桩长21m, 直径1.2m, 桩基地质层, 底部8m深为中砂砾层, 钻孔灌注桩完成后, 在进行桩基小应变检测时发现0#台的4#桩在桩长17.5~18.0m处无桩长反应, 根据小应变波形图判断, 确定该桩为"短"桩或断桩。

经对该桩钻孔钻杆的长度以及孔深的检测和灌注砼时埋设导管长度的原始记录进行分析后发现, 该桩实际施工长度已达到21m, 不可能为短桩, 应是断桩, 至于断层以下桩长无检测应变波的反映, 只能是断层比较严重。根据该桩所断位置接近桩底, 已经超过零弯矩点以下的特点, 决定使用压浆补强法进行处理。

2 补强处理过程

2.1 施工准备

首先明确现场处理时的各道工序负责制, 并委派专业工程师对处理过程进行全过程不间断的控制, 保证处理质量。

其次准备好所需钻孔、压浆等机具, 由于施工现场极不平整, 加上灌注桩的桩头外露钢筋挡视, 须在该桩头上部搭设一个悬空工作平台, 以保证钻孔、压浆作业。

2.2 钻孔取芯近一步检查验证

由于断层较深近桩底, 因此钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机主轴进行垂直度校正, 防止钻孔到不了17.5~18.0m处就斜到桩壁以外, 无法安排下道工序。同时, 在钻机 (可选用砼取芯机G-210型) 钻孔取芯过程中, 要对每节混凝土芯样进行认真分析总结, 密切关注芯样的变化情况。

现场情况表明, 该桩取芯到18m以上都完好无损, 且无夹泥, 混凝土的强度也较好, 而在18m后无完整的混凝土, 芯样中除蜂窝状夹带个别石料且很不成型的砂浆外, 几乎就是中粗砂。这说明了两点, 其一是小应变检测和实际是相吻合的, 基本反映了工程的实际情况;其二证实了该桩钻孔深度达到了设计深度21m, 只是在灌注第一盘砼时没有封住导管, 加上沉淀过快, 导管在砼开盘前已经被中粗砂砾淤埋, 之后在操作导管时可能过提, 没有被及时发现或重视, 导致该底桩在3米范围内混凝土没有成型, 发生断桩。

2.3 孔底清淤

根据上述钻孔取芯结果, 表明桩底淤积了中粗砂, 决定采取清空桩底淤积中粗砂后灌注高标号水泥浆进行置换处理。

但是采用7cm的钻杆要将桩底约3.5m3的中粗砂清空是有很大难度的, 尤其在中粗砂地质中钻进很容易发生埋钻事故, 因此, 要加大清孔频度。

为了防止埋钻事故的发生, 根据清孔经验, 先将钻头下到18.5m处不停地清孔, 约半小时后有大量的中粗砂沿钻杆和孔壁陆续泛出。同时结合施工规范, 根据清孔工作量准备足量纯碱 (Na2CO3) 和聚乙烯。纯碱的作用可使PH值加大, 使土颗粒分散, 使粘粒表面负电荷增加, 为粘土吸收外界的正离子颗粒提供了条件, 增加水化膜厚度, 提高泥浆的胶体率和稳定性, 降低失水量;聚乙烯的作用是提高泥浆的使用性能。用纯碱、聚乙烯加少量黄土配制成的泥浆用手抓粘而有滴的感觉, 即可开始清孔。

在清孔过程中要安排专人对泛砂不停地进行排除清理, 根据清出的中粗砂的总量统计, 在清孔6小时后基本排尽了孔底3.5m3的中粗砂, 之后孔口周壁泛砂已很少, 且从孔口涌出大量呈白色的、和清孔时配制的泥浆几乎一样的泥浆, 这就可以判定孔底基本排尽中粗砂。为了防止孔底周壁中粗砂的涌入, 在压浆前不能停止清孔。

2.4 压浆处理

为了保证压浆能一次性成功, 应先计算压浆所需的525#水泥用量。在配制水泥浆时, 尽可能按高标号配制, 但水泥浆过稠会导致压注困难, 通过多次配制压注实验, 最后确定水泥浆配制比例为1∶1。刚开始压注时, 将钻头埋设到桩底20.5m处, 在压注过程中, 特别要注意对孔口壁的封闭, 不能让水泥浆外溢, 只能有少许泥浆甚至清水流淌出来, 直到无法压注为止。随后打开封闭的孔口壁, 这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆, 与注入的配制水泥浆基本一致, 补注水泥浆即可停止。为防止在17.5m处有新的断层或蜂窝现象产生, 应将钻头定位于17.5~18m处进行二次补浆, 直到压注不动为止, 然后慢慢提钻并不断压浆到桩顶。经过2小时压注, 压力达到2MPa, 共用去约2.1m3的水泥浆。

配制水泥浆时留下试件取样, 28天试件强度达到32.5MPa, 超过桩体原设计强度。

注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体底部质量。为了减少因水泥浆收缩而产生孔隙, 可以在配制水泥浆时适当加入膨胀剂 (按1∶10000比例) 。

2.5 二次取芯验证

压注水泥浆属地下隐蔽工程, 具体效果如何, 只能通过再次取芯检测。为了减少二次取芯的难度和费用, 待水泥浆终凝后12小时即在原孔位取芯验证。二次取芯验证的孔位确定要根据具体情况而定, 二次取芯同样要注意钻杆的垂直度及17.5~18m处的芯样质量。经过观测, 从桩顶到桩底21m处的芯样都完好密实。

待该桩底压浆强度成型后, 再次安排对该桩进行小应变检测, 检测表明桩长21.0m, 且被判为质量较好的A类桩。

3 小结

从上述处理过程可以看出:

钻孔灌注桩在施工过程中, 发生断桩、短桩或其他质量缺陷也是正常的, 但处理一定要认真, 尽量将事故消灭在萌芽状态。若发生了这类事故, 要对桩底的断层位置、地质、钻孔成孔状况及当时原始记录加以认真分析, 处理后必须要再进行验证。建议对桩体采用三点压浆法 (三点成等边三角形, 若桩径1.2m, 边长可取60cm布设) 处理, 以保证断层处通过取芯压浆后能够充分密实, 达到桩体完好的程度, 按此方案处理断桩至少有三个优点:一是质量可靠;二是保证工期, 正常10~15天即可处理完毕;三是成本大大降低, 如果报废一根桩, 需要费用至少15万元以上, 按此处理仅需15万元左右即可。但是如断层发生在桩体中部, 则方案确定则应慎之又慎。

为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象, 在施工过程中, 要控制好灌注工艺和操作, 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中, 保证有程序的拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 导致孔壁下坠或坍落, 桩身夹泥, 这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度, 确定每段桩体的充盈系数, 确保桩身混凝土的充盈系数必须大于10。

摘要:本文结合工程实际提出了桥梁钻孔灌注桩施工过程中断桩的处治措施, 详细介绍了钻孔灌注桩断桩处理过程中的取芯、清淤、压浆、验证等具体做法。

篇9:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

关键词:钻孔桩;质量缺陷;成因分折;预防及处治

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)29-0052-03

随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。据1996年10月北京全国桩基动测学术交流会上统计资料表明,在被检测的灌注桩中大约有5%~10%是有缺陷的,不良地质中灌注桩缺陷率更高达14.7%。所以,必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进展。本文对公路钻孔灌注桩施工及缺陷桩处治实践作总结,供同行交流。

1 几种缺陷桩的形成与处治

1.1断桩

1.1.1形成断桩原因分析

断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素,必须在施工初期就彻底清除其隐患,同时又必须准备相应的对策,预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面:

1.1.2拨脱导管形成断桩

灌注混凝土过程中,测定已灌混凝土表面标高出现错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此,必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。

1.2埋管

1.2.1原因

混凝土停灌后导管无法拔出称为埋管,其主要原因是:孔深误测。

1.2.2预防措施和处理办法

(1)孔深测量采用合理的办法:灌注时严格控制导管埋入深度,配备2名有经验的专人测孔,在任何情况下导管埋入混凝土的深度不得大于6m或小于1m,大于6m以上容易发生埋管拔不出而造成事故,少于1m时易发生拔漏的事故。所以拔管前必须仔细测探混凝土顶面的深度,用测锤测孔时可根据手感判断混凝土的深度。具体测量方法是:脱去手上戴的手套,把测绳下放到停止状态,用手垂直向上提测绳(不得使测绳碰撞导管,钢筋骨架或其他物体)手中可感觉到碎石碰撞测锤的摩阻是否有连续的感觉,一直上提测绳,测锤离开混凝土后手感将消失。此时可判断为混凝土顶面的深度,同时用理论计算混凝土的灌注深度,与实测深度相比较,相差值过大应反复测量,确定无误后方可提管。特别要注意的是,测孔前要校核测绳的刻度,因测绳反复使用后,可能由于提升或下放时刻度移动,这在施工中是要特别引起重视,防止造成孔深误测。

(2)设备出问题停灌。灌注过程中遇到停灌超过20min时。应用起吊设备提动导管,每隔几分钟上下提动一次,使导管周围的混凝土不致过早地初凝。

(3)导管上拔受阻。如导管向上提升数十厘米后提升受阻无法上提,这时不能只判断为埋管,而考虑是导管法兰盘卡挂钢筋骨架造成。此时可转动或摇动导管,使其脱离开钢筋骨架再向上提升。提升导管不可猛拔,防止拔断导管事故发生。

(4)事故确实发生。若埋管的事故确实发生,初时可向导管加压使其下沉,然后用千斤顶试拔,如试用各种方法失败后,当iL径较大时,已灌的混凝土顶面尚未初凝,可另下一根导管,按后所述的第一项导管进水的处理要求施工。当混凝土灌注顶面距离地面不深时可停止处理。待混凝土凝固后将原护筒向上接长(或外加一道护筒)加压或锤击使护筒底脚沉到已灌注的混凝土面以下。按干处接桩处理即可。

1.3卡管形成断桩

在灌注过程中发生混凝土在导管内下不去是经常遇到的。常叫作孔内不翻浆,称之为卡管。

1.3.1施工中卡管的成因

(1)初灌混凝土时,隔水球卡管(首批混凝土)。

(2)混凝土质量的原因卡管(如坍落度过小、流动性差、砂石中有大卵石,混凝土离析、导管漏水使粗骨料集中而形成导管堵塞等)。

(3)拔管机械和拌和设备发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长,或灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已初凝,增大了管内下落的阻力,使混凝土堵在管内发生卡管。

1.3.2卡管预防措施

(1)混凝土拌和要均匀,坍落度要控制到18cm~20cm以内,混凝土进入漏斗前必须检查混凝土的和易性,有条件时尽量采用拌和站拌和混凝土,使用混凝土运输罐车送混凝土,可消除混凝土拌和不均匀和离拆。要特别注意的是,在炎热的夏季灌车,运输混凝土时,出口处容易造成混凝土失水流动性减低,严重时结快。在漏斗顶部加一个5cm×5cm的方格筛子,可预防不合格混凝土和砂石料中的大卵石进入导管。

(2)在灌注前要仔细检修设备,准备备用机械,如起吊机械、混凝土拌和设备、备用发电机等,必须从思想上特别重视,出现机械故障、停电等必须有应急措施。否则。开盘条件不具备不能开始施工。

1.3.3发生卡管后的处理

如果在灌注过程中发生卡管,时间很短孔内首批混凝土还为初凝,采用下述拔脱导管时的处理措施。

如果开始灌注停留时间已久,孔内首批已初凝导管内又堵塞有混凝土,此时的处理办法应立即将导管拔出,用吸泥机将孔内混凝土表面的泥浆、渣土等吸出,重新下导管灌注,最后将此桩作为断桩再进行补强处理或加桩处理。

可用长杆冲捣导管内混凝土,用吊绳抖导管使隔球下落,如仍不能下落时,则须将导管连同漏斗内混凝土一起吊起,上下抖动导管使混凝土下落,混凝土开始下落,要快速使导管恢复原位。防止导管内进水。

1.4导管进水

1.4.1主要成因

(1)关注时首批混凝土储量不足或混凝土储量已够,但导管底口距孔底的间距过大,混凝土下落以后,埋设导管深度不足,以致泥水从导管底口压人。

(2)拔导管时提升过猛拔脱导管或测探有误,导管底口拔出原混凝土面,导管内涌入泥水。

(3)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂。水从接口或焊缝中流入。

1.4.2预防措施和处理办法

(1)若是第一种情况,由于首批混凝土储量不足,使导管进水,应立即将导管拔出。将散落在孔底的混凝土用空气吸泥机吸出或用抓斗清出,然后重新下导管并准备足够的储量的首批混凝土,将导管与孔底间距控制在30m~40m之间,重新

进行灌注。

首批混凝土储量(m3)≥桩孔面积(m2)×孔底至导管底口距离d(m)+导管初埋深度m(m)+导管内径面积(m2)×孔内泥浆深度w(m)×泥浆的重度(kN/mm3)混凝土的重度(24kN/mm3) (2)若是第二种情况,由于拔脱导管或测探有误,使导管内涌入泥水第一种办法是要立即将导管提离混凝土顶高50cm左右,利用砂包做隔水栓用8#铅丝吊住砂包随混凝土一起把导管内泥水压出使导管内充满混凝土,再将导管插入原混凝土内50cm,然后剪断吊砂包的铅丝继续浇注。处理步骤见图2、图3这两种方法比较快速,通过实践证明是最行之有效的处理方法。

此方法处理后的桩经超声波检测未发现泥夹层和断桩。但要注意的一点是,桩头预留高度必须加大要超灌1m~2m混凝土,以防桩头顶部混凝土内夹有泥块,造成短桩头。第二种办法是立即将导管提出孔外,在导管底部设置防水塞,具体做法是用一块5mm厚的钢板,大于导管下口的直径盖住导管,用三层塑料布密封导管口,将导管插入原灌混凝土内,导管上面再加重量以克服泥浆浮力,导管内装满混凝土后,稍提导管,利用混凝土自重将底塞冲开,然后继续灌注混凝土。

(3)若是第三种情况,由于导管接头不严或焊缝开裂,使导管进水,要根据导管在什么位置进水采取不同的处理办法。如在离孔口不远处要加快灌注速度,在最短的时间内将进水管拔出。如在最低侧,就要加深埋管深度来解决。不论在什么位置都要采取连续灌入混凝土才能防止管内存水使混凝土产生离析,避免发生卡管事故的发生。

1.5坍孔

在灌注过程中,如果发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出水泡,应考虑是坍孔征象,可用测探锤探测,如发现孔的深度与灌后测的深度有明显的差异或测量达不到混凝土面时及达不到原来的深度,相差很多,可证实为坍孔。

坍孔的成因一般是护筒底部漏水,孔内水位降低或在河流中,当涨水时,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等引起坍孔。

发生坍孔后要查明原因采取以下措施,如保持或加大水头、放开重物、排除振动等,防止继续坍孔,然后用吸泥机吸出坍入孔内的泥土,如不继续坍孔,可恢复正常灌注。

1.6短桩头

1.6.1原因

在施工过程中,往往出现有个别桩的混凝土顶面达不到设计的桩标高,我们称此桩为短桩头,造成短桩头的主要原因是:

1.6.2预防措施及处理办法

(1)测锤加重:当混凝土灌到将结束时,使用较大重量的测锤进行测量。

(2)当使用测锤测的混凝土灌注达到要求的标高时,可选用另一种测量方法校核混凝土的顶面是否确实达到要求的高度,具体方法是:使用一根长度能插到混凝土顶面以下的螺纹钢筋,一般φ16的钢筋即可使用,脱掉手套将钢筋握在手中垂直向下插入,上下提动钢筋利用钢筋螺纹与混凝土中的碎石摩擦,可靠手感测出混凝土面的确切深度,此方法在实践中验证确实很好。可有效地控制混凝土的顶面标高。

(3)当造成短桩头时,可先挖承台,根据地质情况和地下水位的深浅决定处理办法,如果地下水位较浅且地质不宜直接挖时,可在桩头的外面下压一个长护筒,直径大于桩径的20cm。把护筒底角下到混凝土顶面的大约40cm后,清除桩头顶部的淤泥和沉渣及低强度混凝土,把桩头清理干净后,按普通混凝土浇注即可,然后把护筒拔出。

2钻孔灌注桩的质量控制 钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁《公路工程质量检验评定标准》JTJ07198对钻孔灌注桩的质量作了严格的要求,增加了6.3.1.5和6.3.1.6条,明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测,这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制,我们认为在现时代仍应强调以下几点:

(1)对质量控制应注重预防为主,即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。

(2)严把队伍进场关。“一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿”的现象在建筑市场上仍然存在。只有从严把关,使一流人才、先进的工艺,过硬的设备进场,就为优良工程打下了坚实的物质基础。

(3)严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段,我们的做法是:①对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查;②逐根桩作小应变动载检测;③对处理后的缺陷必要时进行取芯检测,若检测仍有缺陷,则该桩再辅以承载试验(大应变),以确保成桩质量及工程的安全性。

3结束语

篇10:桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

摘要:钻孔灌注桩技术是当前公路桥梁施工中一种应用广泛的技术,这种技术施工效率高,应用范围广,不受自然气候条件限制,且能够达成很好的施工效果;但是,该技术施工影响因素多,施工流程也较为复杂,而且为地底施工,施工完成以后难以对桩基质量形态做出全面准确的判断,所以要通过有效的施工质量控制措施,来保证施工过程的质量,从而为后续施工奠定良好的基础。

关键词:公路桥梁;钻孔灌注桩;质量控制

引言

钻孔灌注桩在施工控制中,是项目工程施工的重要组成部分,施工质量将会影响到路桥建设的整体性能,如果不做好质量控制工作就会影响到项目工程的实际建设情况。钻孔灌注桩施工的流程比较复杂,在施工过程中可控性不强,相关部门需要严格控制钻孔灌注桩技术的施工质量。研究成果不仅能够直接提高公路桥梁的施工质量,同时,也有利于增加企业、人员之间的交流,为建筑项目工程的发展打下坚实基础。

1钻孔灌注桩施工技术的应用原则

首先,在正式施工作业开始前,务必要对施工地的气候状况、地理环境、地质条件等展开详细的调查,同时要对设计图面展开全面审核,确保设计要求在当前施工实际条件下能够实现,并基于调查结果制定科学的施工方案。其次,要保证钻孔灌注桩的载荷力水平满足整个公路桥梁的作业要求,符合公路桥梁的整体安全等级,在此基础处上再思考品质的提升。再次,要全面考虑可能会对施工造成影响的各种因素,并将其在施工方案制定中统一予以考虑,以免造成严重的负面影响。最后,钻孔灌注桩施工会造成较大的噪音,所以要做好相应的应对措施,以免对周围环境造成太大影响。

2钻孔灌注桩施工中存在的问题

2.1卡管

出现泥浆堵管的情况在施工中比较正常,这是因为操作人员出现违规操作导致。在施工现场,操作人员没有严格按照规定进行操作,比如混凝土浇灌的时候搅拌环节没有做好质量控制,导致泥浆性能没有完全发挥出来。泥浆卡管问题出现之后导致整体的密封性不足,还存在漏洞等现象,在浇筑的时候大部分泥浆拥堵堆积出现卡管的情况,如果施工人员不采取合理的措施解决,混凝土就无法顺利下入到指定地点。

2.2掉钻问题

掉钻这种问题主要是在高速公路隧道桥梁的装修施工中,尤其指的是在吊杆钻孔的施工过程当中,非常容易就会出现的一种施工问题,如果一个钻杆的内部安装和连接头不是足够紧密,那么死钻和卡钻的这种问题就可能会随之而来,要不是想能够从根本上解决这种问题,那么就要把它们之间的连接紧密性提升上来,如果不这样好好处理,卡钻的这种问题也就会在接下来的装修工作中经常性的出现。在这样的一种情况下,一定首先要把电动钢丝连接线,还有电动钻杆以及电动钻机三种零件进行一个全方位的检定,如果我们发现线上有一些破旧的,或者可能是一些磨损的金属零件,就要及时地对其进行重新更换或者处理,以此来保证在实际的建筑施工保护操作中,这个保护工具能够具有正常使用保护效果,这样施工操作中的人员也就可以完全遵循正常的操作过程,进行正常施工前处理。

2.3桩孔倾斜现象的解决

桩孔倾斜在施工中属于比较严重的事故,出现在混凝土浇筑成桩的时期,出现这种问题的主要原因是缺乏科学合理的管理手段导致参数出现误差,在缺乏严格管理的基础上,严重阻碍了建设工作的持续推进。这些问题出现之后,如果没有得到合理的解决,或者是没有得到操作人员的重视,在工程建设的后期,就会造成严重安全问题,甚至造成经济损失。桩孔倾斜问题的表现形式非常多,在施工过程中钢筋笼下沉会直接增加导管的安装难度,主要是倾斜角度过大所导致。

在建筑工程施工中,专业技术人员必须要严格遵守设计规范,合理进行施工,在出现问题后,立即进行处理。处理桩倾斜的途径就是寻找产生问题的原因,一旦出现问题之后立即停止施工,发现问题并找出问题源头,解决完毕才可以进行操作。

3公路桥梁钻孔灌注桩施工过程中的质量控制

3.1施工之前的准备工作

当整个项目开始之前,需要对整个项目工作编制施工方案,从整体上把握施工质量。做好项目施工中的材料管理与控制,做好对整体质量的管理,尤其是钢筋笼的制作方面,严格控制钢筋笼的生产质量,生产钢筋的厂家一定要保证生产材料的质量,不符合质量要求的材料禁止进入到施工现场。在钻机方面,对各项安置工作做好全面的检查,尤其是护筒埋设方面,做好全面系统的检查确认工作,确定稳定性、操作水平。同时,对于其他事项也需要严格确定,比如施工现场的水源情况、导管合格情况、桩位整体设计情况,确保达到设计要求,在施工现场检查参数的合理性,同时记录下涉及到的所有参数,保证施工操作的准确性、真实性,从而保障施工工作顺利开展。

3.2施工过程的质量控制工作

在公路桥梁施工当中,细小的工作误差都会对施工造成直接影响。比如成孔、清孔、钢筋笼等工序,无论哪一个环节出现失误都会影响到钻孔灌注桩的质量,基于实际情况出发,更需要严格控制施工工序,保证施工质量。(1)清孔工作,钻孔工作结之后,将钻头提离到钻孔底部完成空转,保证孔壁安全的基础上初步稀释泥浆。在实际操作过程中要及时清理孔底的岩屑、残留泥渣,当钢筋笼下沉、导管安装完毕之后还需要再次清理,避免沉积物过多形成松软地层,降低桩基的承载力,具体施工过程中应该做好严格规定。(2)钢筋笼质量控制,主要是针对钢筋笼的分段制作方面,错开焊接、严格控制焊接质量。钢筋笼放置过程一定要轻缓、铅直,不能强制下放,强制下放会导致孔壁发生变形、坍塌等。钢筋笼在下放之后需要加固上端、下端、护筒等位置,做好全面的焊接加固,可以避免混凝土底部脱力对钢筋笼造成影响。(3)混凝土灌注质量,钻孔灌注桩成孔、钢筋笼下放工作完成之后,检查混凝土的配比、材料含量,做好严格的筛查,而且混凝土的坍落度也要控制在合理的范围之内。混凝土浇筑过程中要检查孔内导管长度、孔底的长度,做好全面的检查,还可以通过现代的检查、计算技术等,能给平衡压力计算出混凝土的灌注量,在灌注过程中要保持连续不间断。

3.3施工结束之后的质量控制

为保证钻孔灌注桩的施工质量,需要采取合理的措施严格控制施工质量。在完成钻孔浇灌桩的施工之后,施工单位要组织人员进行验收操作,监理人员在这个过程中,需要充分发挥监理工作的价值,做好技术交底,妥善检查每一个环节的施工质量。如果钻孔灌注桩施工质量达到了设计要求,满足行业规范与标准,可以进行下一道工序的施工。但是,如果验收书不合格就需要及时上报,及时改正和完善。假若出现不能补救的问题就应该返工,返工会消耗大量时间与成本,因此在整个过程中尽量避免出现这种情况。

结束语

综上所述,钻孔灌注桩的施工质量对于公路桥梁工程有非常重要的影响,因此,在施工过程中,必须要高度重视质量控制措施,既要做好施工前准备,又要保证施工过程中各个施工关键点的完成效果。只有这样,才能够以高质量的施工结果,为公路桥梁建设奠定良好的基础。

参考文献

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