钻孔桩施工质量的控制关键和难点

精品文档 1欢迎下载 钻孔桩施工质量控制关键和难点钻孔桩施工质量控制关键和难点 简单说明 简单说明 钻孔灌注桩属于隐蔽工程 成桩环节多 施工过程容易出现质 量事故 监理人员必须重视施工全过程质量监控 钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式 广泛应用于房屋 建筑 水工建筑和桥墩基础的施工 具有施工速度快 占地少 相 邻干扰小 承载力大等优点 钻孔灌注桩的施工既有测量工作 又 有机械操作 钢筋加工 混凝土拌制和灌注等多种工作 可谓工程 种类繁多 技术含量高 影响因素多 在施工过程中 容易出现桩 位偏差过大 孔底沉渣偏多 钢筋笼上浮 桩体混凝土离析 断桩 夹泥等质量问题 这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求 且 补救困难 不能完全通过事后检查来判断存在的问题 必须加强施 工准备 成孔 清孔 下钢筋笼 灌注水下混凝土等施工全过程中 各环节的质量监控 采取各种有效预防措施 才能保证或提高钻孔 灌注桩的成桩质量 钻孔灌注桩施工质量控制必须达到以下几个目标 成桩过程各项指标 包括桩位 桩长 桩径 孔底沉渣 终 孔垂直度及成桩材料质量等能满足设计要求 预留混凝土试块强度满足规范要求 桩身完整 匀质 连续性好 无夹泥 断桩等缺陷 桩极限承载力满足规范规定的验收指标 精品文档 2欢迎下载 钻孔桩其主要施工工艺流程为 平整场地 测定孔位 埋设护 筒 钻机就位 钻进成孔 提钻 第一次清孔 检孔 制作钢筋笼 吊放钢筋笼 下导管 第二次清孔 水下混凝土灌注 起拔导管 成桩 一 钻孔灌注桩的钢筋笼施工质量控制 钢筋笼允许偏差和检验方法 序 号项 目允许偏差检验方法 1 钢筋骨架在承台底以下长度 100mm 2 钢筋骨架直径 20mm 尺量检 查 3 主钢筋间距 0 5dmm 4 加强筋间距 20mm 5 箍筋间距或螺旋筋间距 20mm 尺量检查 不少于 5 处 6 钢筋骨架垂直度 1 吊线尺量 检查 注 d 为钢筋直径 单位为 mm 1 各项控制指标 对于每一段来说都不难做到 但是由于每段 钢筋笼的偏差可正可负 特别是对主筋间距和钢筋笼直径这两项指 标 在两段钢筋笼焊接时会发生困难 钢筋笼由于一般都比较长 重 量重 而且受钻机门架高度 一般都超不过 10M 的影响 施工中 钢筋笼要采取分节制作 每根桩的钢筋笼 由几节钢筋骨架组成 计 精品文档 3欢迎下载 算钢筋笼长度尺寸时 除要注意接头位置错开 还要注意计算上焊接 长度 2 定位筋 圆形垫块大样 钢筋直径同箍筋 保护层厚 目前我们用的定位筋 耳筋 要求 中心要放在加强筋上 焊 缝要饱满 规格尺寸符合要求 必须与主筋垂直 高度满足要求 主要控制钢筋笼偏位 附照片 3 钢筋笼的存放 制好后的钢筋笼必须放在平整 干燥的场地上 存放时 在加 精品文档 4欢迎下载 劲筋与地面接触处垫上等高的木方 以免粘上泥土 每组骨架的各 节要排好次序 挂上小牌 注明第几节及其长度 不得混杂存放 避免搞错 造成质量事故 举例 存放时骨架还要注意防雨 防锈 4 钢筋笼的起吊和就位质量控制 骨架最上端定位 必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度 并反复核对后再焊接 在定位钢筋顶端的顶吊圈内插入两根平行的 工字钢 将整个定位骨架支托于护筒顶端或钻机平台上 两个工字 钢的净距应大于导管外径 30CM 然后撤下吊绳 用用 4 根 25 短 钢筋将工字钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上 目前我们利用钻机平 台上 U 型保险卡 使钢筋笼定位于孔中心 一方面可以防止导管或 碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中 另一方面也可起到防止骨 架上浮的作用 5 在灌注施工过程 钢筋笼上升是经常有的事 为了防钢筋骨在灌注施工过程 钢筋笼上升是经常有的事 为了防钢筋骨 架上升 可采取以下措施 架上升 可采取以下措施 钢筋笼上升 除了一些显而易见的原因是由于导管上提时钩 挂所致外 主要的原因是被砼顶托上升 当砼表面接近钢筋骨架 时 导管底口处于钢筋笼底口 3M 以下和 1M 以上处 砼灌注的速 度过快 使砼下落时冲出导管底口向上反冲 其顶托力大于钢筋 笼的重力所致 为了防止钢筋笼上升 当导管底口低于钢筋笼底部 3M 至高于 钢筋笼底 1M 之间 以及砼表面在钢筋笼底部上下 1M 之间 应放 精品文档 5欢迎下载 慢砼灌注速度 允许的最大灌注速度与桩径有关 经验表明 灌 注速度最大的灌注速度为是每分种孔内砼上升小于半米 孔内砼进入钢筋骨架 4M 左右 适当提升导管 减小导管埋置长 度 以增加骨架在导管口以下的埋置深度 从而增加砼对钢筋骨架 的握裹力 克服钢筋上升 除了主要从上述灌注方面着眼外 还应从钢 筋笼定位方式加以考虑 钢筋定位方式在上述已提到 二 砼的灌注 二 砼的灌注 1 检查导管安装是否符合要求 根据钻孔直径 导管直径宜选 用 250mm 或 300mm 导管顺直 内壁光滑 准确计算导管底口距孔 底距离 宜控制在 30 50cm 为宜 太小容易堵管 太大则无法保证 初灌导管埋深 为了防止混凝土堵管 首盘混凝土拌合适当多掺加 水泥和细骨料 确保混凝土的和易性 另外在导管漏斗内洒水湿润 保证混凝土顺利下落 2 混凝土灌注前检查混凝土配合比 确保混凝土施工强度 测 试混凝土塌落度 含气量 试件留置数量应符合规范要求 混凝土 塌落度必须符合配合比要求 一般控制在 180 220mm 3 混凝土灌注过程中 保证导管埋置深度 2m 灌注过程中导 管宜埋深 2 6 米 灌注过程中宜上下活动导管 防止导管提升不动 4 严格控制钢筋笼上浮 钢筋笼上浮主要由于混凝土灌注时冲 击力过大或灌注时间较长 表层混凝土凝结而推动钢筋笼上浮或钢 精品文档 6欢迎下载 筋笼固定不牢固等 混凝土灌注要徐徐灌入 减少冲击力 合理控 制拆管 避免导管底与钢筋笼底端距离过小 当混凝土面上升到钢 筋笼底端时 导管底口距离钢筋笼口底不宜小于 2m 适当加大导管 埋深 减少混凝土灌注时对钢筋笼向上的冲击力 5 严格控制混凝土灌注时断桩现象发生 断桩由于导管提升过 高 提离混凝土顶面或混凝土灌注过程因故中断等原因造成 6 严格控制混凝土顶面高程 灌注完成后混凝土顶面高程宜比 设计高程高 50 100cm 钻孔桩水下混凝土灌注施工 需要现场技术人员认真检查 严 格管理 要有高度的责任心 施工人员要有良好的质量意识和业务 技能 同时要有丰富的施工经验 根据现场情况 对施工中出现的 问题及时果断地进行处理 不断提高钻孔桩施工水平 减少桩基因 灌注水下混凝土而造成质量隐患和损失 三 钻孔桩桩头的凿除三 钻孔桩桩头的凿除 桩头是桩基工程竣工验收时的唯一可见实物 其余均为地下隐 蔽工程 它在一定程度上代表着桩基施工质量的全部 目标 1 清凿浮渣后的桩头标高合格率大于 95 2 桩头完整程度高 水平断面混凝土保留率大于 90 3 桩头平整度高 清凿后的新鲜混凝土面高差小于 5cm 分析 桩头的完整程度取决于开始清凿时 在确定截断面后 先沿控 精品文档 7欢迎下载 制标高线刻槽 以及后期的修整 最关键的是 在控制线附近钎头 一定要水平或钎头微微上倾 桩头平整度一方面取决于上部浮渣段截断后的修正 另一方面 取决于桩头标高的控制是否到位 若不到位 比如偏低 再向下修 整便显得勉强了 若偏高 小范围清凿量大 反会因急于求成而出 现超凿 附照片 四 质量事故处理 四 质量事故处理 下面就常见的易出现的施工质量事故进行原因分析且提出事故 处理的具体办法 1 离析处理离析是指钻孔灌注桩混凝土中的碎石 砂子 水泥 等发生分离 导致混凝土的强度降低 严重的甚至会引起断桩 产 生离析有多种原因 灌桩用的混凝土灌注前本身就发生了离析 混 凝土灌注过程中导管内进水 使水泥和骨料之间发生了分离 灌注 过程中导管在混凝土中的埋置深度过小 首批混凝土中已被泥浆离 析的部分混凝土没有上翻而停留在桩的内部 必须采取措施予以处 理 对离析程度较轻的二类桩 可以不做处理 离析程度较重或严 重的 必须予以处理 如离析段距桩顶 10 m 且桩径 1 000 mm 时 可采用人工对桩心混凝土进行清除 再按立柱混凝土施工工艺进行 桩心混凝土浇注 如离析段距桩顶 10 m 或桩径 1 000 mm 时 可 采用钻芯机将桩心混凝土逐渐取出 再重新灌注或用岩石钻钻掉 回填重新钻孔灌注 精品文档 8欢迎下载 2 堵管处理导管堵塞多发生在开始灌注或发生在灌注过程中 发生堵塞的原因主要有 初灌时导管离孔底太近 颠管时导管底部 插入沉渣中导致堵塞 级配或水灰比不正确出现混凝土离析 使混 凝土的流动性降低 混凝土中夹有较大石子 卡住导管 混凝土灌 注不连续 在管中停留时间太长 使已灌注的水下混凝土凝固 也 会出现导管堵塞 若初灌时发生堵塞现象 不要存在迁就施工想法 应马上要求施工人员将导管提出 将导管内的混凝土取出 可采取 反循环的方法将孔内的混凝土取出 及时清除导管内混凝土 并重 新将导管下入孔底再次清孔 孔深经监理人员检查并符合要求后可 重新灌注混凝土 若深度不太大 可用长杆冲捣 若深度较大可在 允许范围内 反复提升导管插振 插振无效应将导管拨起进行清理 拨管后若灌注高度不大 可重新钻进 若灌注高度较长 则将导管 清理后 重新插入混凝土内 2 3 m 用水泵吸出导管内泥浆 浮浆 后恢复灌注 3 3 施工过程质量监控施工过程质量监控 优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的 而不 是单纯依靠检验来获得 须将事后检验转变为事前预防 施工过程 的质量监控是关键 应抓住其质量控制点 对影响施工质量的有关 环节和施工参数进行严格控制 3 1 成孔过程质量监控 3 1 1 成孔过程质量监理程序 检查孔径 偏位 垂直度 泥浆性能并记录签认 精品文档 9欢迎下载 钻进时检查地质情况是否与设计相符 与柱状图进行对比 检查是否入岩 并对入岩深度及时签认 终孔检查孔深 孔径 标高是否满足设计要求 清孔检查泥浆指标 沉渣厚度是否满足规范设计要求 3 1 2 成孔过程关键点质量控制 1 孔底沉渣控制 孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素 有关规范规定 水下 灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过 100 mm 浙江要求为 50 mm 磨擦桩为 300 mm 但在施工过程中 常有不少桩的桩底沉渣仍满足 不了此要求 究其原因 主要是由于泥浆性能不符合要求 影响钻 孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度 若泥浆过 稀 则携渣能力不够 若泥浆过稠 则孔壁会形成一层厚厚的泥皮 无形之中减少了桩径 泥浆的比重 粘度应根据地下水位高低和地 层稳定情况等进行确定 如地下水位较高 容易坍塌 泥浆比重 粘度可大些 但不宜过大 比重以 1 1 1 2 粘度为 18 25 s 为 宜 钻孔结束后 监理人员应要求施工单位在进行一次清孔的同时 必须不断地补充新鲜泥浆 将孔内含砂量大 性能差的泥浆置换出 来 二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔 若采用正循环清孔 要排 出岩渣和泥团 须加大泥浆比重和粘度 且清孔的速度要慢 钻孔 完毕后监理人员必须对终孔进行验收 根据钻杆和钻头或测绳的总 长度和上部剩余长度检查终孔深度 要严格检测钻杆和钻头或测绳 长度的准确性 杜绝以超深来抵消孔底淤积 精品文档 10欢迎下载 2 孔壁坍塌控制 孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况 钢护筒 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 或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的 易造成埋 卡钻 事故 应高度重视并采取相应措施予以解决 监理人员首先应认真 审阅场地工程地质勘察报告 对地层情况做到心中有数 其次必须 严格要求施工单位按规定埋设钢护筒 保证孔口排水良好 下设钢 筋笼及升降机具要防止偏斜 再者 在特殊地层钻进应要求采用优 质冲洗液护壁 同时也可采用正循环钻进 反循环排渣的作法来抑 制不稳定段地层的坍塌 最后 在不稳定地层中 换浆不要过早 可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后 要督促施 工单位及时灌注混凝土 减少沉渣时间 以保证桩身质量 3 扩径和缩径控制扩径 缩径都是由于成孔直径不规则出现 扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的 扩孔一般是由钻头振动过 大 偏位或孔壁坍塌造成的 缩孔是由于钻头磨损过甚 焊接不及 时或地层中有遇水膨胀的软土 粘土泥岩造成的 缩径会减少桩的 竖向承载力 而扩径会增加成本 必须采取有力措施予以控制 为 避免扩径的出现 监理人员应检查钻机是否固定 平稳 要求减压 钻进 防止钻头摆动或偏位 在成孔过程中还应要求徐徐钻进 以 便形成良好的孔壁 要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位 确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力 成孔尤其是清孔后应督促施工 单位尽快灌注水下混凝土 尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡 精品文档 11欢迎下载 时间 为避免缩径的出现 钻孔前监理人员应详细了解地质资料 判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层 如有应要求施工单位采 用失水率 3 5 ml 30 min 的优质泥浆进行护壁 经常对钻头的 直径进行校正 钻头直径一般比所需成孔直径小 20 25 mm 为宜 3 2 灌注过程质量监控 3 2 1 灌注过程质量监理程序 检查钢筋笼顶固定措施是否可行 其顶面标高是否满足设计 要求 核实施工现场的配合比每盘材料数量是否按批准的配合比执 行 检查导管的长度及导管的水密性 核实导管底部离孔底的距 离是否满足规范要求 检查储料斗的容积是否可以达到混凝土初灌量导管的理论埋 深 埋深 1 0 m 导管下放完毕后 灌注前再一次检查井底沉渣或泥浆沉积厚 度是否满足设计与规范要求 浇灌混凝土过程中 检查导管的埋深 压浆及混凝土面上升 情况 注意孔内是否有异常情况 督促施工单位企业控制好水灰比 拌和速度与灌注速度 施工企业按规定随机取样做试块 监理随机抽检取样试块 浇灌完毕检查混凝土顶面标高 3 2 2 灌注过程主要环节质量控制 精品文档 12欢迎下载 1 混凝土坍落度控制混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响 坍落度合理的混凝土应是拌和均匀 和易性好 内阻小 初凝时间 长 润滑性好且有较好的触变性能 坍落度合理的混凝土可有效地 保证混凝土灌注性 连续性和密实性 一般应控制在 18 22cm 范围 内 要配制出合理坍落度的混凝土来保证桩身质量 监理人员必须 重视以下几点 制作混凝土的原材料必须符合使用要求 特别是水泥的质量 必须保证 粗骨料尺寸级配要合理 所使用的材料要进行二次复检 方可投入使用 混凝土的配合比要通过试验确定 做好混凝土在现场搅拌的质量控制工作 严格按配合比进行 投料 要设有专人对搅拌室的混凝土进行坍落度等指标的检验 按设计要求做好混凝土的试块工作 并保证取样的真实性 2 导管埋深控制 导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量 必 须予以严格控制 监理人员应要求施工单位在开浇时 料斗必须储 足一次下料能保证导管埋入混凝土达 1 0m 以上的混凝土初灌量 以 免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象 导致开浇失 败 在浇注过程中 要经常探测混凝土面实际标高 计算混凝土面 上升高度 导管下口与混凝土面相对位置 及时拆卸导管 保持导 管合理埋深 严禁将导管拨出混凝土面 导管埋深一般应控制在 精品文档 13欢迎下载 1 6m 过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题 直接影响桩的质量 3 钢筋笼上浮控制 在灌注混凝土前 钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态 在混凝 土灌注过程中 由于下列原因引起钢筋笼上浮 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 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 混凝土质量差 对于易离析 坍落度损失大的混凝土 都易 使钢筋笼上浮 解决的办法是操作要正确 确保混凝土质量及加快 混凝土灌