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打桩时遇到坍孔、导管堵管、钢筋笼上浮,如何处理?
作者: 本站 来源: 本站 时间:2019年08月16日 留言

  2.1施工放线
  施工放样前,复核设计提供的测量点位,复测平面控制网和高程控制网,进行平差,精度达到规范要求,方可进行施工放样。在施工放样桩位确定后,以桩基中心为圆心,以大于桩身半径在四周设立十字护桩,护筒做好标记并加固稳定。经监理工程师核查、批准后在原始地形复测的基础上往下钻进。
  经经测量放线确定桩位后,采用破碎锤将原路面破除。
  2.2物探
  地下管线错综复杂的情况,桩基施工前,仔细查看管线图纸,以设计院提供管线图作为参考;开钻前在设计孔桩位置按设计桩径加40cm范围,使用白灰画圈,人工使用洛阳铲向下探测,孔径10cm,至少每15cm一个物探孔,呈十字型交叉布置;可分两层探测,第一层2m,第二层3m,共5m;第一层未发现管线,则用旋挖钻下挖2m后,再探测第二层。若发现异物则采用人工配合反铲挖掘机开挖勘察,开挖探坑尺寸一般为3m×4m,深度至挖出异物为止,确定地下物体种类,拍照取证。物探孔位沿道路横向和纵向两方向布置,孔间距15cm,桩径1.5m的桩基每桩共探测29个孔位
  2.3埋设护筒
  桩径1m直径的护筒,用8mm的钢板制作;桩径1.5m直径护筒,用10mm钢板制作。其内径比孔径大20cm,高度一般为3.5m,为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋,加劲肋采用Φ20钢筋焊接。护筒顶高出地面0.3m。护筒埋设采用挖埋法,即用旋挖钻机配合人工开挖。埋设应准确、水平、垂直、稳固,护筒的四周应回填粘土并夯实。钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。护筒中心与设计桩位中心的偏差不得大于20mm,钢护筒垂直度偏差不允许大于0.5%,保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。
  2.4钻孔施工
  旋挖钻机通过自行履带就位,钻头中心点对准桩位中心,同时调整钻桅是否垂直,然后钻进,其工作循环为:对孔→落钻→钻进→提钻→反转解锁→提升钻机回转卸土→再对孔。每次钻孔时在深度表上对零,以检查钻进情况。每一循环检查钢丝绳是否在滚筒槽内(通过后视窗检查),检查钢丝绳是否有毛刺、断股现象,如有及时更换。钻孔过程中对地层采用泥浆护壁。泥浆的制备选用ZL400型制浆机两台,按照规定的配合比配置泥浆,每盘膨润土搅拌时间为3分钟,各种材料的加量误差不得大于5%。
  主要材料选择如下:
  膨润土:选用优质的膨润土。
  水、分散剂(工业用纯碱)、絮凝剂(聚丙烯酰胺)
  2.5成孔及沉渣检查
  (1)孔径和孔形检测:
  孔径检测在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行,用钢筋探笼检测。钢筋探笼采用Φ28螺纹钢制作,其外径等于钢筋笼直径加100毫米,但不大于钻孔的设计孔径,长度等于孔径的6倍,内部每1.5m设一道加劲箍,加劲箍用十字支撑固定检测时,将探笼吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅表明孔径大于给定的笼径,且孔的竖直度满足要求。
  (2)孔深和孔底沉渣检测:
  孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13cm~15cm,高20~22cm,质量4kg~6kg,挂在测绳上,利用测锤自重锤击检查。测绳采用钢尺进行校核,浇筑混凝土前检查孔底沉渣厚度,要求厚度不大于5cm,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
  2.6钢筋笼加工及声测和注浆管安装
  (1)钢筋笼在钢筋厂内分节制作,节内钢筋采用套筒连接,施工现场节与节之间采用单面焊连接。钢筋笼采用胎具成型法,由人工缠绕绑扎。为确保钢筋笼在运输、吊装过程中不变形,在钢筋笼制作时,在加劲圈筋中用Φ28钢筋制作十字钢筋与加劲圈筋焊接支撑
  钢筋笼的制作应严格按照图纸设计制作,允许偏差为:
  主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,骨架外径±10mm,骨架倾斜度±0.5%,骨架保护层厚度±20mm,骨架中心平面位置20mm,骨架顶端高程±20mm,骨架底面高程±50mm。钢筋笼按8m一节进行制作,分段制作的钢筋笼,其主筋采用焊接并应遵守《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002及相关规范。
  (2)钢筋骨架保护层
  钢筋保护层厚度为60mm。钢筋笼焊接完后,要在钢筋笼外焊接φ20mm的定位钢筋,按设计长度、位置安装。
  (3)超声波检测管和注浆管安装
  根据设计要求,每根桩内埋设三根直径57mm,壁厚3.0mm的声测管,具体施工措施如下:
  ①钢筋笼内声测管和注浆管需要定位筋固定,采用φ10钢筋焊接在骨架上,长度45cm,每3m一道等距布置在声测管外围,分段吊装,接头采用专用接头连接;
  ②声测管底端和顶端应采用专丝堵进行封堵;
  ③声测管为便于桩基检测及桩基后压降施工,要求声测管顶部高出地面50cm。
  ④桩长45m及以上的设置3道,桩长45m以下的设置两道侧注浆阀,侧注浆阀的布设原理是:最下面一道距离桩底12m~18m、最上面一道距离桩顶8m~15m,每道侧注浆阀竖向间距为12m。每道注浆阀对应一根注浆喷管,注浆管采用DN25钢管,注浆喷头管的外侧打孔后(孔距10cm)缠防水塑料带密封。桩侧注浆时,浆液通过渗入和劈裂注入注浆点以上的桩土界面一定范围内的土体中。注浆压力根据地层性质和深度而定,风化岩压力最高,软土压力最低。
  导管使用前要检查是否漏气、漏水和变形,接头是否牢固可靠,丈量导管组装后的实际长度,定期进行接长水密试验和接头抗拉试验,满足要求后方可使用。
  2.7钢筋笼吊放
  (1)采用钢筋运输车运输时要保证在每个加筋处设支承点,各支承点高度相等;采用人工抬运时,多设抬棍,并且保证抬棍在加筋处靠近骨架中心穿入,各抬棍受力均匀。钢筋笼入孔采用吊车吊装钢筋笼起吊时,在顶部设置2个吊点(位置为顶部加强筋位置)用于垂直吊装,在每节钢筋笼中部设置1个吊点(加强筋位置)用于翻身起吊。在吊点位置多设1根Φ20加强筋;
  (2)钢筋笼吊至离地面0.3m~0.5m后,应检查钢筋笼是否平稳,根据钢筋笼尾部距地面距离,随时指挥副吊配合起钩。主钩慢慢起钩提升,吊机副吊配合,保持钢筋笼距地面距离,最终使钢筋笼垂直于地面。
  (3)指挥吊机吊笼入孔、定位,吊机旋转应平稳,在钢筋笼上拉牵引绳。下放时若遇到钢筋笼卡孔的情况,要吊出检查孔位情况后再吊放,不得强行入孔。
  (4)当钢筋笼下到B吊点时,暂停放下,拆下B吊点的钢丝绳、卡环。当钢筋笼继续往下插入,到A吊点时,暂停放下,并且插入槽钢,把钢筋笼固定在护筒顶,然后拆下A吊点的钢丝绳、卡环。
  (5)在第一节钢筋笼吊放完成后,起吊第二节笼至孔口,进行主筋焊接,焊接时上、下主筋位置对正,保持钢筋笼上下轴线一致:先连接一个方向的两根接头,然后稍提起,以使上下节钢筋笼在自重作用下垂直,再连接其它所有的接头,接头位置必须按50%接头数量错开连接,相邻两个接头间的距离不小于主筋直径的35倍,且不小于50cm,焊接长度采用单面焊为10d。钢筋笼焊接前进行声测管和灌浆管安装。
  全部主筋焊接完成,缠绕箍筋并梅花形点焊,经验收合格后方可匀速下放。依次从最下节往上吊装钢筋笼直至整个钢筋笼吊装完成。
  (6)最上节钢筋笼下到孔口位置时,用槽钢临时将钢筋笼支撑在孔口,根据筒顶标高和钢筋笼顶标高,算出吊筋长度,焊接吊筋在钢筋笼主筋上。吊筋采用Ф20圆钢,吊筋顶端用Ф20圆钢制作直径为20的圆环作为耳筋。然后将吊钩挂在吊筋上,缓缓下至设计位置,在钢筋笼的顶吊圈内插两根平行的槽钢,横放在枕木上,将整个笼体吊挂于护筒顶端两侧的方木上,确保钢筋笼位置、高度准确。槽钢采用[20号,每根长3m。
  2.8安装导管
  导管要依次下放,并要记录好导管下设顺序、每根导管的长度、导管根数。下设导管时应防止碰撞钢筋笼,导管支撑架用型钢制作,支撑架支垫在钻孔平台上,用于支撑悬吊导管。
  2.9清孔及沉渣测定
  清孔
  (1)清孔目的:由于安放钢筋笼及导管,这段时间内,孔底会产生沉渣,所以钢筋笼及导管就位后,利用导管进行清孔。
  (2)清孔方法:在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管置换沉渣。
  (3)清孔标准:孔深达到设计要求,孔底泥浆密度控制在1.03~1.1,黏度控制在17~20s,含沙率≤2%,复测沉渣厚度在50mm以内,才能灌注水下混凝土。
  沉渣测定
  桩孔经过清孔后,满足摩擦桩孔底沉渣要求。孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤的标准水文测绳进行,测锤重量≥1kg,沉渣厚度不大于5cm。孔底沉渣计算底起点位置,应以孔底锥体1/2高度处起算。
  当沉渣厚度不满足设计及规范要求时需按方案要求进行清孔。
  2.10混凝土运输与灌注
  (1)结合混凝土拌合站至施工现场的运距,灌注过程中要充分考虑运距对混凝土塌落度的影响。
  桩身混凝土灌注在二次清孔完成并检验沉渣厚度和泥浆比重符合规定后的半个小时内进行,并连续灌注直至桩完成。
  (2)初灌量应使导管一次埋入砼1.0m以上,首批砼灌注方量的数量由现场计算确定,应能满足导管初次埋置深度的需要。
  (3)混凝土配比应遵循以下原则:混凝土的含砂率宜为0.43~0.47;坍落度宜为180~220mm;胶凝材料用量280~400kg/m3,最大水胶比0.55。
  (4)在灌注混凝土前,首先吊入隔水塞,隔水塞比导管内径小20~25mm,灌注混凝土前用铁丝吊挂在导管内,混凝土达到首灌量时剪断放塞,初灌时导管埋深大于1.0m,每次提升导管之前测一次导管内外径混凝土面的高度,填写水下混凝土灌注记录表,绘制水下混凝土灌注曲线。当孔内混凝土面将要接近钢筋笼的底端时,要防止钢筋笼上浮。当灌注混凝土面接近设计标高时,要注意混凝土面使其符合设计要求,每次拆下的导管应及时冲洗干净,灌完后必须冲洗漏斗、储浆斗及其它专用工具。灌注工作必须连续进行,尽可能压缩上料运输吊斗、提管、拆管时间,严禁中途停工,灌注混凝土之前应测量混凝土坍落度,混凝土坍落度控制在180~220mm。混凝土灌注充盈系数为1~1.3,每个灌注桩取样3组(每组3块)试块(边长为100mm的立方体)。混凝土灌注完成后缓慢将导管拔出,导管提离混凝土面之前要反复插实,避免空心桩。水下混凝土连续施工,不许间断,灌注过程须详细记录。对浇筑过程中的一切故障都要记录备案
  注意:
  1、在各项试验、测试合格后方可进行混凝土浇筑,在建筑过程中需全过程进行各项试验、测试;
  2、混凝土初灌使用的料斗容量必须满足初灌导管埋深大于1m;
  3、浇筑过程中时刻注意混凝土面高度,确保导管埋深处于2~6米范围内;
  4、当导管埋深超过允许范围时,及时拔出导管,拔出的导管应当及时冲洗干净码放整齐。
  2.11桩基检测
  成桩7天后进行超声波检测,检测要求如下:
  (1)、钻孔灌注桩应100%埋设声测管,超声波检测的桩数不应少于50%
  (2)、高应变动测法的抽检率不宜小于相近条件下总桩数的5%,且不少于5根。
  (3)、桩基应100%进行完整性检测。按此要求,未进行超声波检测盒高应变动测的桩,均应进行低应变反射波检测。
  三、后注浆施工
  (1)施工工艺原理:
  以注浆泵将配置好的水泥浆加压输入桩身内导管,通过桩底或桩侧注浆阀注入周围介质。桩底注浆时通过渗入(粗粒土)和劈裂(细粒土)作用注入桩底沉渣和周围一定范围的土体中,并在桩土软弱界面上扩大至桩底以上10~20m甚至更高的范围。桩长45m及以上的设置3道侧注浆阀,桩长45m以下的设置两道,侧注浆阀的布设原理是:最下面一道距离桩底12m~18m、最上面一道距离桩顶8m~15m,每道侧注浆阀竖向间距为12m。每道注浆阀对应一根注浆喷管,注浆管采用DN25×3.5钢管,注浆喷头管的外侧打孔后(孔距10cm)缠防水塑料带密封。桩侧注浆时,浆液通过渗入和劈裂注入注浆点以上的桩土界面一定范围内的土体中.
  (2)工作作用:
  a、沉渣和泥皮的固化效应:对于粗粒沉渣被水泥浆固化为中低强度的混凝土,对于细粒沉渣或虚土被固化为网状结石复合土体,端阻力由此提高。桩身表面泥皮应水泥浆的物理化学作用而固化,侧阻力由此提高。
  b、渗入胶结效应:当桩底桩侧为粗粒土(卵石、砾石、粗中砂)因水泥浆的渗入胶结效应而使其强度显著提高。
  c、劈裂加筋效应:当桩底桩侧为细粒土(粘性土粉土、粉细砂)劈裂注入,形成强度和刚度较高的网状加筋复合土体。对于非饱和细粒土,通过劈裂-压密注浆使土体得到增强。
  d、扩底扩径效应:桩底形成扩大头,桩表面形成紧固于桩体的10~50mm厚水泥结石层,起到扩底扩径的效应。
  3.1压浆前的准备
  (1)压浆设备及压浆管的安装
  ①压浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆斗、压浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的压浆导管和单向阀等组成。
  ②压浆泵系统的选型
  压浆泵是实施后压浆的主要设备,压浆泵一般采用额定压力6~12mpa,额定流量30-100L/min的压浆泵,压浆泵的压力表量程为额定泵压的1.5~2.0倍。
  浆液搅拌器的容量与额定压浆量相匹配,搅拌器浆液出口应设置水泥浆滤网,避免水泥团进入贮浆筒后吸入压浆导管内而造成堵管或爆管事件。
  压浆泵与压浆管之间采用能承受2倍以上最大压浆力的加筋软管连接。
  (2)浆液的制备
  采用与灌注桩水泥同强度等级的普通硅酸盐水泥与清水拌制成水泥浆,水灰比为0.6。后压浆作业前,应进行试压浆,对浆液水灰比、压浆压力、压浆量等工艺参数调整优化,最终确定工艺参数。
  (3)开塞
  灌注桩后注浆施工中,采用桩底不填碎石方案、开塞时间提前的措施。开塞在混凝土浇筑后3~14天内进行,开塞后用清水冲洗注浆管道,直至溢出清水,然后用堵头重新封闭压浆管。
  (4)后压浆的施工时间
  成桩7天桩基声波检测后开始注浆,先侧注浆,后桩底注浆,桩侧注浆顺序为先上后下,先外围后中间,桩侧注浆和桩底注浆时间间隔3~6小时。
  3.2后压浆技术的施工要点
  (2)桩端注浆
  桩端注浆时选用声测管作为注浆管,绑扎在钢筋笼内侧,随钢筋笼下入孔底。声测管布置三根呈等边三角形,外径为Ф57mm,管壁厚度3.0mm的钢管,顶端高出地面50cm并用堵头封严,防止泥浆进入。选两根声测管作为注浆管,下部分别用变径接头(Ф57mm变Ф25mm)、三通和单向阀连接一根Ф32mm带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷头管。注浆喷头管绕桩身环形布置并间隔10cm钻孔于管壁上,最后在外面(包裹一层透明胶布)包裹一层橡皮带密封。两根中一根作为备用管,注浆管注浆失败时使用。
  (2)桩侧注浆
  桩长45m及以上的设置3道侧注浆阀,桩长45m以下的设置2道按照以下位置布置注浆阀:最下面一道距离桩底12~18m,最上面一道距离桩顶8~15m,每道侧注浆阀竖向间距12m。每道注浆阀对应一根注浆管,注浆管为DN25钢管,钢管绑扎在钢筋笼外侧,钢管连接三通、单向阀和一根Ф32带钢丝的柔性高压塑料管作为注浆喷管,布置同桩底注浆喷管。
  (3)水泥浆配制
  将一定水灰比水泥浆液的对应刻度在搅拌机筒外壁上作出标记。配制水泥浆液时先在搅拌机内加一定量的水,然后边搅拌边加入定量水泥,根据水灰比再补加水,水泥浆搅拌好后达到对应刻度,搅拌时间不少于2分钟,浆液用3×3mm的滤网进行过滤,浆液采用纯水泥浆。水泥浆搅拌好后,过滤后放入贮浆筒,水泥在储浆筒内也保证不断搅拌。
  (4)注浆压力和控制要求
  4.1注浆应满足设计需要的压力和持续时间要求。桩侧注浆压力为2~2.5MPa,桩底注浆压力为2~4MPa,持荷时间:压力达到设计值后持荷时间不应小于5min。
  4.2为减少管路系统对注浆压力的损失,注浆泵与注浆孔口距离不宜大于30m,并确保注浆过程中注浆管路不发生弯折。
  4.3规范要求主将流量一般应控制在75L/min,为保证注浆效果,要求注浆泵最高额定压力应大于10MPa,流量大于5m3/h。
  4.4注浆量(水泥用量)设计
  即对于对于桩径1.5m的桩:桩侧注浆水泥用量为1.5t/道;桩底注浆水泥用量3.5t/道;注浆水泥总用量为两道测注浆阀时单根桩6.5t,三道测注浆阀时为8t。
  对于桩径1.0m的桩:注浆水泥总用量为两道测注浆阀时单根桩2.9t,三道测注浆阀时为3.5t,首桩注浆量需乘以1.2的系数。
  (5)压浆过程采用“双控”的方法进行控制,压浆终止条件,当满足下列条件之一可终止压浆:
  ①注浆总量和注浆压力均达到设计要求;
  ②对每一道注浆来说,注浆量达到设计值,但注浆压力没有达到设计值。此时改为间歇注浆,再注设计值的30%水泥浆为止;
  ③对每一道注浆来说,注浆压力达到设计值并在持荷5min后,注浆量少于设计值,此时保证注浆量不低于设计值的80%即可。
  (6)压浆作业过程记录应完整,并经常对后压浆的各项工艺参数进行检查,发现异常情况时,应立即查明原因,采取措施后继续压浆。
  桩基后压浆必须确保灌浆压力值及灌浆量达到设计要求。
  3.3注意事项
  (1)后压浆施工过程中,应经常对后压浆的各工艺参数进行检查,发现异常立即采取处理措施。
  (2)压浆作业工程中,应采取措施防止爆管,甩管,防漏电等安全措施。
  (3)前台观测人员与后台开泵人员分工明确,并保持密切联系,及时处理灌浆过程中的意外情况。
  (4)压浆泵压力表应定期检定。
  (5)水泥浆液中可根据实际需要掺加外加剂
  (6)施工过程中,应采取措施防止粉尘污染环境。
  (7)声测前对声测管进行清水清洗。
  四、特殊情况处理与预防措施
  4.1钻进中坍孔
  (1)现象
  在钻孔过程中,如果孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡。就显示已经坍孔。
  (2)危害
  使钻孔无法正常进行。易造成掉钻、埋钻事故。
  (3)原因分析
  ①泥浆比重不够或其他泥浆性能指标如粘度、胶体率等不符合要求,在孔壁不能形成坚实泥皮;或不能随地质条件变化,调整泥浆比重,造成孔壁不稳。
  ②由于清孔而未及时补充泥浆或孔内出现承压水。或钻孔通过砂砾等强透水层或孔壁遇到流砂层而造成孔内水头高度低于孔外时,压向孔壁的水压力减小,造成坍孔。
  ③护筒埋置太浅,或孔口附近地面受水浸变软,孔口坍塌造成护筒漏水,形成坍孔。
  (4)预防措施
  ①在松散粉砂土或流砂中钻孔时,应选用较大比重,粘度较高的泥浆,并放慢进尺速度。
  ②根据不同的地质,调整泥浆比重,确保泥浆具有足够的稠度,确保空内外水位差,维持孔壁稳定。
  ⑸防治措施:
  ①发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并重新埋设护筒再钻,坍孔部位不深时,可用深埋护筒法,将护筒周围土夯实填密实,重新钻孔。
  ②发生孔内坍塌时,判明坍塌位置,回填砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1-2m。如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉淀密实后再行钻进。
  4.2清孔后孔底沉淀超厚
  (1)现象
  采用喷射清孔法;或用加深孔底深度的方法代替清孔。
  (2)危害
  清孔的目的是抽、换孔内泥浆,降低孔内的泥浆相对密度。喷射法及加深孔底均未能达到清孔目的,不仅使桩尖承载力降低,且易引起桩身混凝土产生夹泥或有夹层,甚至发生断桩。
  (3)原因分析
  ①喷射清孔时,射水(或射风)的压力过大易引起坍孔,压力过小,又不能有效翻动孔底沉淀物。
  ②加深孔底不能降低孔内水中泥浆的相对密度。同时,加深孔底增加的承载力不能补偿未清孔造成的承载力损失。
  ⑷治理方法
  ①清孔应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和土层情况选定适应方法,应达到降低泥浆相对密度、清除钻渣、清除沉淀层或尽量减少其厚度的目的。
  ②对于各种钻孔方法,采用抽浆清孔法最彻底。清孔中,应注意始终保持孔内水头,以防坍孔。
  ③清孔后,测定泥浆各项指标,泥浆的含砂率、粘度和相对密度应满足质量标准的要求。
  4.3灌注桩砼导管堵管
  (1)现象
  导管堵塞。
  (2)危害
  造成灌注中断,易在中断后灌注时形成高压气囊。严重时,易发展为断桩。
  (3)原因分析
  ①由于各种原因使混凝土离析,粗骨料集中而造成倒挂堵塞。
  ②由于灌注时间持续过长,最初灌注的混凝土已初凝,增大了管内混凝土下落的阻力,使混凝土堵在管内。
  ⑷预防措施:
  ①灌注混凝土的坍落度易在180-220mm之间,并保证具有良好的和易性。在运输和灌注过程中不发生显著离析和泌水。
  ②保证混凝土的连续灌注,中断灌注不应超过30分钟。
  ⑸治理方法
  灌注开始不久发生堵管时,可用长杆冲、捣或用振动导管。若无效果,拔出导管,用空气吸泥机或抓斗将已灌入孔底的混凝土清出,换新导管,准备足够储量混凝土,重新灌注。
  4.4钢筋笼在灌注混凝土时上浮
  (1)现象
  钢筋笼入孔后,虽已加以固定,但孔内灌注混凝土时,钢筋笼向上浮移。
  (2)危害
  钢筋笼一旦发生上浮,基本无法使其归位,从而改变桩身配筋数量,损害桩身抗弯强度。
  (3)原因分析
  混凝土由漏斗顺导管向下灌注时,混凝土的位能产生一种顶托力。该种顶托力随灌注时混凝土位能的大小,灌注速度的快慢、首批混凝土的流动度、首批混凝土的表面标高大小而变化。当顶托力大于钢筋笼的重量时,钢筋笼会被浮推上升。
  (4)预防措施
  ①摩擦桩应将钢筋笼骨架的几根主筋延伸至孔底,钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
  ②灌注中,当混凝土表面接近钢筋笼笼底时,应放慢混凝土灌注速度,并应使导管保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。
  ③混凝土进入钢筋笼一定深度后,应适当提升导管,使钢筋笼在导管下口有一定深度。但注意导管埋入混凝土表面应不小于2m。
  4.5灌注混凝土时桩孔坍孔
  (1)现象
  灌注水下混凝土过程中,发现护筒内泥浆水位突然上升溢出护筒,随即骤降并冒出水泡,为坍孔征兆。如用测深锤探测混凝土面与原深度相差很多时,可确定为坍孔。
  (2)危害
  造成桩身扩径,桩身混凝土夹泥;严重时,会引起断桩事故。
  (3)原因分析
  ①灌注混凝土过程中,孔内外水头未能保持一定高差。
  ②护筒刃脚周围漏水;孔外堆放重物或有机器振动,使孔壁在灌注混凝土时坍孔。
  ③导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔。
  (4)治理方法
  ①灌注混凝土过程中,要采取各种措施来稳定孔内水位,还要防止护筒及孔壁漏水。
  ②用吸泥机吸出坍入孔内的泥土,同时保持或加大水头高,如不再坍孔,可持续灌注。
  ③如用上述方法处治,坍孔仍不停时,或坍孔部位较深,宜将导管、钢筋笼拔出,回填粘土,重新钻孔。
  4.6埋导管事故
  (1)现象
  导管从已灌入孔内的混凝土中提升费劲,甚至拔不出,造成埋管事故。
  (2)危害
  埋导管使灌注水下混凝土施工中断,易发展为断桩事故。
  (3)原因分析
  ①灌注过程中,由于导管埋入混凝土过深,一般往往大于6m。
  ②由于各种原因,导管超过0.5小时未提升,部分混凝土初凝,抱住导管。
  ⑷预防措施
  ①导管采用接头形式应为卡口式,可缩短卸导管引起的导管停留时间,各批混凝土均掺入缓凝剂,并采取措施,加快各种速度。
  ②随混凝土的灌入,勤提升导管,使导管埋深不大于6m。
  ⑸治理方法
  ①埋导管时,用链式滑车、千斤顶、卷扬机进行试拔。
  ②若拔不出时,可加力拔断导管,然后按断桩处理。
  4.7夹泥、断桩
  (1)现象
  先后两次灌注的混凝土层之间,夹有泥浆或钻渣层,如存在于部分截面为夹泥;如属于整个截面有夹泥层或混凝土有一层完全离析,基本无水泥浆粘结时,为断桩。
  (2)危害
  夹泥、断桩使桩身混凝土不连续,无法承受弯矩和地震引起的水平剪切力,使桩报废。
  ⑶原因分析
  ①灌注水下混凝土时,混凝土的坍落度过小,集料级配不良,粗骨料颗粒太大,灌注前或灌注中混凝土发生离析;或导管进水等使桩身混凝土产生中断。
  ②灌注中,发生堵塞导管又未能处理好;或灌注中发生导管卡挂钢筋笼、埋导管、严重坍孔而处理不良时,都会演变为桩身严重夹泥、混凝土桩身中断的严重事故。
  ③清孔不彻底或灌注时间过长,首批混凝土已初凝,而继续灌入的混凝土顶层与泥浆相混;或导管进水,一般性灌注混凝土中坍孔,均会在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土的截面。
  ⑷预防措施
  ①混凝土坍落度严格按设计或规范要求控制,尽量延长混凝土初凝时间(如用初凝慢的水泥、加缓凝剂,用卵石、加大砂率、控制石料最大粒径等)
  ②灌注混凝土前,检查导管、混凝土罐车、搅拌机等设备是否正常,并有备用的设备、导管,确保混凝土能连续灌注。
  ③实现选择好商品砼供应路线和备用路线,通过电台、对讲机统一调度,发现道路拥堵及时变更路线,保证商品砼供应及时、迅速。
  ④在选择商品砼供应站的时候,尽量选择距离工地现场近的,并确定备用商品砼供应站,以备应急。
  ⑤随灌混凝土、随提升导管,做到连灌、勤测、勤拔管,随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或过浅。
  ⑥采取措施,避免导管卡、挂钢筋笼;避免出现堵导管、埋导管、灌注中坍孔、导管进水等质量通病的发生。
  ⑸治理方法
  ①断桩或夹泥发生在桩顶部时,可将其剔除。然后接长护筒,并将护筒压至灌注好的混凝土面以下。抽水、除渣,进行接桩处理。
  ②用地质钻机钻芯取样,证明有蜂窝、松散、裹浆等情况(取芯率小于40%时)、桩身混凝土有局部混凝土松散或夹泥、局部断桩时,应采用压浆补强法处理。
  ③对于严重夹泥、断桩情况,要与设计单位协商,出具处理方案后处理。
  4.8注浆常见问题及处理
  (1)正常注浆过程中经常出现的几种情况:
  1)压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力,这可能是浆液在粘土中形成脉状劈裂渗透,或浆液浓度低、胶凝时间长、或部分浆液溢出。
  2)压浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力值呈下降趋势,这可能使浆液外溢。
  3)压力上升后突然下降,这可能是浆液从注浆管周围溢走,或注速过大,扰动土层,或遇到空隙薄弱部位。
  4)压力上升很快,而速度上不去,表明土层密实或凝胶时间过短。
  5)压力有规律上升,即使达到容许压力,压浆速度也很正常(变化不大),这表明压浆是成功的。
  6)压力上升后又下降,而后再度上升,并达到预定的要求值,可以认为是第3)种情况的空隙部位已被浆液填满,这种情况也是成功的。
  五、质量控制
  桩基是一种深入地下的隐蔽工程,其质量不能直接进行外观检查,在施工全过程中,必须采取有效的质量控制措施,以确保灌注桩质量完全满足设计要求。桩基质量控制点包括桩位、桩径、桩斜、桩长、桩底沉渣厚度、桩顶浮渣厚度、桩的结构、混凝土强度和匀质性、钢筋笼等内容。
  5.1桩位控制
  施工现场泥泞较多,桩位定好后,无法长期保存,护筒埋设以后尚需校对。为确保桩位质量,可采取精密测量方法,即用全站仪定位,护筒埋设完,再次进行复测。采用焊制的坐标架校正护筒中心同桩位中心,保持一致。
  对相邻已施工的桩的桩身倾斜情况必须事先掌握;当已完成的灌注桩存在桩身倾斜的情况时,特别是两侧桩都已浇筑完成的情况,应由设计、监理和施工单位共同确定未施工桩的开孔位置,以保证此桩施工不破坏两侧桩体。
  5.2桩斜控制
  埋设护筒采用护筒内径上下两端十字交叉法定心,通过两中心点,能确保护筒垂直。
  钻进中及时测定孔斜,保证孔斜率小于1%。发现孔斜过大,立即采取纠斜措施。
  5.3桩径控制
  根据地层情况合理选择钻头直径,对桩径控制有重要作用。孔径可比钻头直径大5~10cm。在砂层、砾石等松散地层,为防止坍塌掉块而造成超径现象,应合理使用泥浆。
  5.4桩长控制
  施工中对护筒口高程与各项设计高程都要搞清楚,正确进行换算。土层中钻进,锥形钻头的起始点要准确无误,根据不同土质情况进行调整。机具长度丈量要准确。并考虑负重后的伸长值,发现错误应及时更正。
  5.5桩底沉渣控制
  土层、砂层或砾石层钻进,一般用泥浆换浆方法清孔。合理选择泥浆性能指标,换浆时,返出钻孔的泥浆比重应小于1.10,才能保持孔底清洁无沉渣。孔底淤积厚度,严格按清孔标准规定执行,防止沉渣过多而影响桩长和灌注混凝土质量。
  5.6桩顶控制
  灌注的混凝土,通过导管底部流出,把孔底的沉渣冲起并填补其空间。随着灌注的继续,混凝土面不断升高,由于沉渣比重比混凝土小,始终浮在最上面,形成桩顶浮渣。浮渣的密实性较差,与混凝土有明显区别。当混凝土灌注至最后一斗时,应准确探明浮渣厚度。计算调整末斗混凝土容量。灌注完以后再复查桩顶高度,达到设计要求时将导管拆除,否则应补料。
  5.7混凝土强度控制
  根据设计配合比,进行混凝土试配,快速保养检测。对混凝土配合比设计进行必要的调整。严格按规范把好水泥、砂、石的质量关。有质量保证书的也要进行核对。
  灌注过程中,经常观察分析混凝土配合比,及时测试坍落度,试配时为节约水泥可加入适量的外加剂,降低水量,提高混凝土强度。
  严格按规定作试块,在拌合机出料口或浇筑现场取样,保证取样质量和数量。混凝土试块一组由3个100mm×100mm×100mm立方体组成。
  5.8桩身结构控制
  钢筋笼制作与安装时,钢筋间距不能超过规范允许的误差,主筋的搭接选用机械接头、搭接焊和帮条焊时,严格按照规范要求进行。定位块是控制保护层厚度的主要措施,不能省略。钢筋笼的全部数据都应按隐蔽工程进行验收、记录。
  起吊部位可增焊环筋,提高强度。起吊钢绳应放长,以减少两绳夹角,防止钢筋笼起吊时变形。确保导管密封良好,灌注时活动导管提高不能过多,防止夹泥、断桩等质量事故发生。如发生这些事故,应将导管全部提出,处理好后再下入孔内。
  5.9后注浆质量控制措施
  (1)成桩质量标准应符合JGJ94《建筑桩基技术规范》的相应规定,采用此规范相应条款进行验收。
  (2)后注浆施工过程中,经常对后注浆的各项工艺参数进行检查,水灰比采用现场抽查形式,根据搅拌筒上的刻度进行水灰比计量,压浆压力采取跟踪检查压力表的形式发现异常应采取相应措施。
  (3)工程完工后,应按照现行JGJ94《建筑桩基技术规范》有关规定进行单桩竖向承载力及桩身完整性检验。
  (4)对于注浆量等施工主要参数达不到试桩的相应值时,应征求设计单位的处理意见进行施工处理。
  (5)桩基后注浆施工完成后应提供下列资料:材质检验报告、压浆设备性能资料、试压浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、后注浆桩检验及特殊情况处理记录。后注浆资料需现场进行签认。
  5.10原材料控制
  对每批进场的钢筋、水泥、外加剂等原材料,应严格检查标号、出厂日期和出厂实验报告等材质证明文件并抽样检查上报监理,各项性能指标均符合设计要求才能使用,严禁使用不合格或过期硬化水泥。除外加剂另委托相应资质的试验室进行1~2次专门检验外,其余原材料抽样检查的主要要求如下:
  (1)水泥
  工地试验室按袋装水泥每200t为一个抽样批次,散装水泥每500t为一个抽样批次进行抽样送检,检验项目包括强度等级、凝结时间、安定性等指标。取样与检验方法依据有关水泥标准。
  (2)砂石
  按每600t或者400m3为一批,不足该数视为一批。在料堆取样时不少于8点组成一组样品。对拌和楼料场的砂石料进行抽样试验,试验项目包括筛分析和含泥量,试验结果对应于当日的浇筑桩孔。
  (3)钢筋
  当钢筋直径超过12mm时,应进行机械性能及可焊性性能试验;进场后的钢筋每批(同品种、同等级、同一截面尺寸、同炉号、同厂家生产的每60t为一批)内任选三根钢筋,各截取一组试样,每组3个试件,一组试件用于拉伸试验(屈服强度、抗拉强度及延伸率);一组试件用于冷弯试验;一组试件用于可焊性试验;如果有一组试件试验失败或不符合标准要求,另取两组试件再做试验。如果两组试件中有一组试验结果仍不符合要求,则该批钢筋将不得接收,或根据试验结果由监理人审查决定降低级别用于非承重的结构。
  (4)粉煤灰
  对进场粉煤灰应按批取样检验粉煤灰的品质。粉煤灰的取样以连续供应的200t为一批,不足200t者按一批计。每批粉煤灰必须检验细度、烧失量、需水量比和含水率。
  (5)膨润土
  按每100t为一个抽样批次进行原材料试验;对进场的膨润土进行泥浆配合比试验,为泥浆搅拌站提供泥浆配合比,并根据进场膨润土的变化,随时调整制浆配合比;施工中应每日对泥浆站泥浆进行日常检验,主要检测泥浆的密度、粘度等指标。
  (6)外加剂
  一般的液体外加剂,如泵送剂、减水剂、防冻剂等取样检验的批量都是以不超过100t为一批,但是特殊时要特殊对待,如粉剂膨胀剂是不超过200t为一批。每批外加剂主要检测抗压强度比、减水率、凝结时间差、坍落度保留值等项目。
  六、质量检验
  6.1成孔质量检查
  钻孔灌注桩在成孔过程中及终孔后以及灌注混凝土前,均需对钻孔进行阶段性的成孔质量检查。钻孔桩的成孔质量检查项目及检查方法见下表。
  钻孔桩检查项目
  (1)孔位检查
  钢护筒埋设完,在桩开孔前采用全站仪定位检查。
  (2)孔径和孔形检查
  孔径检测是在桩孔成孔后,下入钢筋笼前进行的,可采用测量钻头直径,用与设计桩径相同的钻头自孔口至孔底下入钻孔中,若钻头通过钻孔中不卡钻,则表明孔径合格。还可以用探笼检测,检测时,将探笼吊起,孔的中心与起吊钢绳保持一致,慢慢放入孔内,上下通畅无阻表明孔径大于给定的笼径。
  (3)孔深和孔底沉渣检查
  孔深和孔底沉渣采用标准锤检测。测锤一般采用锥形锤,锤底直径13~15cm,高20~22cm,质量4~6kg。测绳必须经检校过的钢尺进行校核。
  (4)成孔竖直度检查
  采用钻杆测斜法检测竖直度。
  (5)清孔检查
  清孔完成以后,用测绳法进行检测,进行成孔的对比,清孔后的沉渣厚度不大于50mm。
  6.2桩身混凝土质量检查
  每根桩在浇筑混凝土时,对搅拌的混凝土进行取样成型,到龄期后进行室内有关混凝土指标试验。混凝土试件成型组数按设计规定的数量。
  对成型后的桩身质量采用超声波无破损检测法检测和评价。成桩7天后方可进行桩基超声波检测。
  检测要求如下:
  ①钻孔灌注桩应100%埋设声测管,超声波检测的桩数不应少于50%。
  ②高应变动测法的抽检率不宜小于相近条件下总桩数的5%,且不少于5根。
  ③桩基应变进行100%的完整性检测。按此要求,未进行超声波检测和高应变动测的桩,均应进行低应变反射波检测。
  6.3钢筋加工及安装
  (1)钢筋应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。钻孔桩钢筋骨架的允许偏差和检验方法应下表规定:
  (2)钢筋的加工应符合设计要求。钢筋加工允许偏差和检验方法应符合表10.4-3的要求;钢筋焊接接头的检查和允许偏差应符合设计要求或交通行业有关规范要求。

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