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钻孔桩施工过程中的若干问题探讨

2020-02-14 11:40 来源: 互联网 作者:谢攀 浏览次数 155

  【摘 要】钻孔灌注桩因其工程量小、省工、省料,已成为桥梁工程中较为常见的一种基础形式。但是由于施工过程较为复杂,在具体的施工实践中还需要考虑多种因素,如工程地质和具体的施工水平等,这些因素的存在会影响施工项目的质量,一旦忽视细节问题,将会造成无法挽回的局面,对工程的基本质量构成威胁,影响工程进度,增加工程造价成本等。论文以实践经验为基础,归纳出施工时应注意的技术要点和事故防范措施。
  【Abstract】Bored pile has become a common foundation form in bridge engineering because of its minimized work amount, labor and material saving. However, due to the complexity of the construction process, many factors need to be considered in the specific construction practice, such as engineering geology and specific construction level. The existence of these factors will affect the quality of the construction project. Once the details are ignored, it will cause an irreparable situation, pose a threat to the basic quality of the engineering, affect the progress of the engineering, increase the cost of the engineering, etc. Based on the practical experience, the paper sums up the technical points and accident prevention measures that should be paid attention to during the construction.
  【关键词】钻孔桩;施工;桥梁
  【Keywords】bored pile; construction; bridge
  1 引言
  钻孔灌注桩是桥梁工程中较为常见的一种基础形式。钻孔灌注桩是运用机械钻进形成桩孔,借助于导管法,及时完成混凝土的灌注工作。钻孔以及灌注工作需要在水下开展,桩基的质量往往是通过过程控制以及成桩之后的试验检测完成,此项操作主要是借助相关的仪器落实,因此,参与相关工作的人员必须要熟练掌握相关技术。
  2 桩孔钻进过程中出现的问题及处理措施
  2.1 斜孔
  造成原因:在进行钻机安装时,应该重视其机位的稳定程度。土层呈现斜状分布的状态,或者是在土层中夹杂着较大的孤石或者其他的硬物,均会导致相关问题的出现。
  防治措施:应该及时地将土地整理平整,保证轨道的枕木处于均匀着地的状态。在进行安装的过程中,需要格外关注转盘中心和钻架上起吊滑轮的实际情况,使其始终处于同一轴线上。在并不均匀的地层上进行钻孔工作时,需要格外重视使用自重大和较高强度的钻机。如果钻机进入这样的地层之中,应该对钻速进行适当转变,控制在慢档为最佳。如果钻孔出现了偏斜情况,应该及时将钻头提起,适当地进行几次扫钻,确保硬土被削去,如果没有较为明显的纠正,则需要在孔中间的其他位置适当地回填粘土。
  2.2 卡钻
  因为桩孔孤石凸出会导致卡钻问题出现,所以可以快速地下放钻头,之后再迅速地提起钻头,保证孤石承受的瞬间冲击力能够及时缩回,将钻头顺利地提起。
  由于钻头穿过岩层突变的区域能够引起卡钻的问题,面对该情况,可以适当运用水下爆破的手段及时解决相应的问题。砂土层会造成极为明显的塌孔问题。
  如果施工机械出现故障问题,钻头在泥浆中的停滞时间过长会导致卡钻,可以适当运用插入高压水管置换泥浆的方法加以处理。
  2.3 缩孔
  造成原因:塑性土膨胀。
  防治措施:运用较为优质的泥浆可以适当地控制失水量,钻进时可适当增加泥浆比重,由此促使成孔的速度大大加快,在成孔的一段时间中,孔壁会出现较为明显的泥皮,这样就证实了孔壁不会渗水,因此,也不会引起膨胀的情况。在导正器的外侧焊接上特定数量的合金刀片,在钻进或起钻过程中,则会起到较为明显的扫孔成效。若是发生缩颈的问题,可以适当地运用反复扫孔的手段,保证更好地将孔径逐步扩大。
  2.4 钻头掉落
  在孔壁地质稳定的情况下直接用打捞器入孔进行打捞[1]。将钻头在孔中的基本位置探索清楚,选用的打捞设备以及操作的手段,还应该结合实际的情况加以分析,确保钻头被抓住的过程一气呵成,以免出现再度落入孔中的情况。  孔壁如果出现局部坍塌的情况会使得钻头埋没,且大部分钻孔壁保持在相对于稳定的状态时,会导致孔中的泥浆稠度有所提升,通过将旋转钻头放置于安全深度合理的范围内,使得泥浆得到合理的搅动,以此加固孔壁,防止二次坍孔,再清除钻头上部的沉积土和淤泥,确认钻头露出后再实施钻头打捞。
  3 水下混凝土灌注过程中出现的问题及处理措施
  3.1 封底失败
  在桩孔地层具有较高的稳定性时,还可以适当地运用导管安装高压风管的手段完成二次清理的工作,对孔进行及时清理,严格按照相关的要求及时落实混凝土的灌注工作。
  在地层的稳定性并不高的情况下,或者高压清孔的手段应用效果差,难以达到较为理想的目标时,需要采取合理的措施及时将导管加以拆除,重新安装钻机,保证使用较为适宜的材料进行回填。当地层沉积保持在相对于稳定的状态时,使用冲击钻钻孔,当完成验收工作之后,才能进行下一步的工作。
  3.2 堵管
  造成原因:如果粗骨料的粒径比较大,则会导致堵管问题的出现。施工机械出现故障问题也会导致浇筑无法连续进行,在导管中停留的时间较长,会使得卡管问题出现。
  防治措施:应该重视运用的隔水栓的直径问题,保证其和导管内径处于相对匹配的状态。隔水栓必须要具备良好的隔水性能,从而保证水流及时排出。在混凝土灌注时,需要进一步提高搅拌的力度,水下混凝土应该彰显绝佳的和易性,配合比应该通过科学的实验过程加以确定,将坍落度控制在18~22cm。
  3.3 断桩
  出现断桩的截面位置位于桩长的1/3以下,可以运用冲击钻完成二次钻孔,同时,还需要及时清除已经灌注的部分混凝土,成孔后按照正常方法进行水下混凝土灌注。
  出现断桩的截面位置位于桩长的2/3以上且距离孔口深度在10m以下时,应该及时加固桩孔护壁,之后完成相应的接桩工作,这种方法具有一定的经济性。
  出现断桩的截面位置位于桩长1/3与2/3之间的,可适当地运用多种手段完成技术对比,选择相对科学且具有经济性特征的手段。
  3.4 钢筋笼上浮
  当钢筋笼逐步上浮到高度小于钢筋笼直径的位置时,可运用科学的抑制上浮举措,之后再落实相应的灌注工作。
  当钢筋笼上浮的情况较为严重时,需要及时将整个钢筋笼拔出,按照断桩进行处理。
  4 成桩后出现的质量缺陷的处理措施
  4.1 成桩检测混凝土不连续
  桩基在水下混凝土灌注施工时,由于杂物入侵出现夹层,这种情况就会导致桩身混凝土呈现不连续的情况。对于此类问题,应由参建各方现场确定造成该质量缺陷的原因,并采取合理措施进行处理:
  对于桩体夹层呈现出的较为严重的问题,在桩身中心处钻直径为70mm的孔探明缺陷位置,再在桩中心采用冲击钻施工直径为70~90cm的孔,而后人工入孔清理,清理结束后灌注高强混凝土。
  对于桩体存在少量夹层的情况,可钻设小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物,清理干净后进行高压注浆处理。
  4.2 成桩长度小于设计桩长
  桩基检测后发现成桩长度小于设计桩长,该问题分为两种情况:桩底沉渣过厚导致成桩长度小于设计桩长;桩顶高程小于设计要求。
  因钻孔完毕后孔底沉积物过厚造成的成桩长度小于设计桩长,该种质量缺陷处理的难度较大。针对该种问题,可以在确定质量缺陷成因后,并征得设计单位的同意,采取钻孔桩底部高压注浆的方法进行处理。
  在成桩之后,桩顶高程明显小于设计要求,主要的原因是在进行混凝土灌注工作时,高程控制不严。针对该种问题,应该在基坑开挖之后及时接桩。在此项工作施工之前,需及时将桩顶混凝土浮碴和松散混凝土等清理干净,将顶面凿修平整并鑿毛,再进行接长混凝土桩体部分混凝土的浇筑。
  5 结论
  钻孔灌注桩的施工通常是在较为复杂的水下环境中进行,施工过程无法用肉眼直接查看,即便成桩后也必须采用专门的仪器进行检测。施工中的任一环节出现问题,都会使得工程质量受到直接的影响,甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此,必须防止在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中出现施工质量问题,保质、保量地完成施工任务[2]。
  【参考文献】
  【1】罗大庆.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].西部探矿工程,2004(09):24-26.
  【2】罗荣辉.钻孔灌注桩桩基涌水病害分析[J].广东公路交通,2001(02):41.

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