桩基工程冲孔灌注桩的施工质量控制

桩基工程是中型桥梁经常采用的一种桩基形式,本文介绍了泥浆护壁桩基础水下砼浇筑施工的桩机对位,冲孔、清孔、安放钢筋笼、灌注砼等技术问题,对施工人员及监理人员在施工过程中应该注意的问题和必需遵循的施工控制程序进行了论述。

冲孔灌注桩是目前应用较多的一种桩基形式,其操作方便,施工方法简单,适用范围较广。但是由于它往往是作为单桩基础运用,且施工时间长,桩身较大,工序较复杂,隐蔽工程多,一旦出现质量问题,对建筑物的安全以及工期、投资的影响都很大。

1 施工准备

1 . 1 施工放样

用经纬仪测放桩位,桩位中心插一钢筋,四周各打一根控制桩来控制桩位中心,用砂浆固定控制桩。

1 . 2 埋设护筒

钢护筒的作用是使冲击沿着垂直方向进行,并保护孔口,提高泥浆水头防止坍孔。所以护筒埋设深度宜穿过筑岛层,达不透水层以下。校核桩位中心后,在护筒四周用粘土分层回填夯实,防止漏水。

1 . 3 质量的提前预控

施工前期,对可能出现的问题切实考虑可行的对策及处理方案,做好材料、机具方面的准备工作。现场施工技术人员必须认真学习设计图纸和施工方案内容,对工人进行技术和安全交底,严格按设计要求和规范施工。

2 桩机的对位

桩机就位首先要保证工程桩位准确无误,除了全面测设工程桩位外,还应该在桩机就位时复测工程桩位,并采取不同的测站进行复核。在安装时,除了对松软的土层压实外,还必须用枕木作为支承底座,以保护基座稳定性这样桩的垂直度和桩位才有保证。

3 成孔施工要点

冲孔前要检查机械性能及桩锤锤径、锤牙、钢丝绳是否符合要求。刚开孔时,开始时采用小冲程,低锤密击,并及时加片石,砂砾和粘土泥浆护壁,使孔壁挤压密实。当孔位已形成稳定时,可适当提高冲锤落距,获得较快的进尺。冲孔过程中,泥浆循环量应根据地层和进尺速度加以调整,若泥浆过稀,则对护壁不利,冲孔时的振动,可能会造成塌孔;泥浆过稠,阻力增大,影响冲头的冲击力度,影响成孔质量,此时必须向井孔内注入清水以降低稠度。如发生斜孔、塌孔或护筒周围冒浆时,应立刻停机,采取相应措施后再进行施工。粘土中钻进时,宜采用原土造浆。冲孔灌注桩在进行冲孔施工进入岩层时,避免形成共振,影响邻近的老旧建筑物会。

4 掏渣清孔

在冲孔进行中被冲碎的石渣,一部分和泥浆挤入孔壁空隙中,其他大部分由掏渣清除出外。开孔阶段为了使石渣挤压孔壁而不掏渣,但冲至4m～ 5m深度后,则要开始掏渣。可用掏渣筒清淘钻渣,直至孔底沉渣厚度小于设计及规范的规定,然后用高压水管插入孔底射水,降低泥浆浓度。清孔过程中要注意保持孔内水头高度,以防坍孔。清孔的目的是清除井孔内泥渣,防止沉渣过厚影响桩的承载力.清孔时将冲头提起,将其换成套筒,套筒底有一活动转板,放下清渣套筒时候,转板打开,沉渣进入,套筒上提时候,转板关闭,将带浆的沉渣提起,如此循环,直到排出的泥浆中的颗粒状态达到设计的标准值时,方可结束。

5 钢筋笼的就位固定

钢筋笼在钢筋加工场制作,钢筋笼长度为设计桩长上沿基本上与孔深相等。就位一般采用吊车起吊,吊放时应垂直慢慢放入孔内,避免碰撞孔壁,校正位置垂直,勿使扭曲变型。要防止钢筋笼下坠,还要防止其上浮。同时应满足保护层厚度。校正位置后,在钢筋笼顶加焊定位钢筋,与护筒连接,以防止钢筋偏位及变形。

6 安放导管

导管采用无缝钢管制作,法兰盘连接或双螺纹方扣快速接头,导管必须具有良好的密封性能,使用前进行水密承压和接头抗拉试验。支架高度要尽量高些,这样可增加提导管的余地,减少拆管的次数,减少浇筑的间断时间。接头处要用橡胶垫圈密封防水,螺栓要拧紧,事先要进行水密试验,不得有漏水现象。

7 二次清孔

直至孔底沉渣厚度小于设计及规范规定,泥浆浓度符台规范规定。钢筋笼骨架和导管安放后,在灌注水下混凝土之前,应进行二次清孔,二次清孔在导管下放后,利用导管进行,二次清孔泥浆比重控制在1.15～ 1.2,孔底沉渣厚度≤ 50mm,含砂率≤8%,粘度≤28s。清孔过程中,必须及时补给足够的泥浆,并保持孔内浆液面的稳定和高度。二次清孔合格后应立即进行浇筑,防止因浸泡时间过长,发生坍孔。

8 水下混凝土的灌注

水下砼灌注是成桩过程的关键工艺,混凝土的强度等级必须满足设计要求,此外,根据灌注桩的特点,水下混凝土还需控制初凝时间和和易性,含砂率宜为40％～45%,且宜选用中粗砂,坍落度符合要求。水下混凝土浇筑还应注意导管下口直孔底的距离为300mm～500mm。并应有足够的混凝土储备量;水下混凝土灌注前应检查桩底沉渣厚度与泥浆技术性能指标,不符合要求应再次清孔。导管一次埋入混凝土面以下标0.8m以上,当混凝土灌到孔口不再返出泥浆时,说明混凝土压力已等于或小于其在桩内顶升的阻力,应提升导管;若需提高0.5m～1.0m以上才能灌入混凝土,则此时应拆除一些导管,减小导管在混凝土的埋深,使动力重新大于阻力;首批混凝土料数量需通过计算得出,应能保证有足够的冲击力,能排出导管内的泥浆;观察孔内水头泛起和外溢,导管内混凝土下降是否顺畅,导管接头有无漏水。

听导管内混凝土下落时是否发出落差很大的隆隆声,用手锤敲导管时,是否发出空音,如是,则说明混凝土已下落,并排出了导管内的泥浆;测量孔内混凝土的体积和导管内混凝土面距孔口水面的距离,判断埋管的深浅和压力平衡情况;灌注开始后,应连续不断地进行,应尽可能缩短拆除导管的间隔时间;根据导管在孔内的长度,计算导管在混凝土内的埋深,并将埋深控制为2m～6m。导管的埋深太大或太小都是不利的,埋深太大容易发生砼凝住导管的断桩事故,埋深太浅容易冲翻孔内砼顶面而将沉渣泥浆卷入,造成夹泥至断桩,也容易发生将导管拔出砼的事故;控制好最后一次的灌注量,桩顶不得偏低,必须保证凿除泛浆高度后的桩顶混凝土达到强度设计值;灌注过程中,要保证孔内有足够的水头高度,以防止坍孔。

9 结语

以上所述的是冲孔灌注桩施工中应引起足够重视的质量控制要点。冲孔灌注桩

施工环节多,影响因素多,要保证施工质量,施工中要做到仔细观察,冷静分析,施工及监理人员都要有高度的责任心,正确指挥,果断处理,熟练掌握施工技术及规范,结合工程实际情况,采取合理的施工措施。