某钻孔咬合桩施工技术及质量控制探讨2014

浅谈钻孔咬合桩施工质量保证措施 摘要：钻孔咬合桩是利用超缓凝混凝土的特殊性能，采用高精度的全套管钻机通过专门工艺成孔、成桩的一种特殊桩型，通过桩与桩之间的咬合搭接，形成挡土截水的连续排桩围护结构或地下防渗墙，在施工方法上与钻孔灌注桩及地下连续墙有很多相似之处；本文以山语听溪5#-1地块建设项目基坑支护工程为例，简要介绍几点钢筋混凝土钻孔咬合桩施工质量控制措施。通过该工程的成功实践，可为钻孔咬合桩的广泛运用提供较好的经验。关键词：钻孔咬合桩；质量控制一、工程概况 某建设项目位于同安区汀溪镇，总建筑面积：42366.06，地上30732.66，地下10896.473。场地原始地貌属冲洪积阶地地貌单元，现地势较平缓，地表水不发育;卵石层为承压或微承压水，强透水层，为主要含水段，水量丰富；根据现场抽水试验得渗透系数为3.07X10-2/-4.44X10-2/cm/s。场地内地下水水位高程19.07-19.79m。地下水总体迳流方向大致由东北向西南，地下水位受季节气候的影响较大，地下水年变幅约在3.0m左右。本工程围护结构采用钻孔咬合桩，桩径为1.0m、0.8m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合15cm，桩深约11.614.4m，素砼（A序桩）采用塑性混凝土止水桩，主要成分为水、水泥、砂、碎石、膨润土，其配合比为1.34：1：2.83：3.23:0.18，缓凝时间24小时，塌落度180mm，且混凝土的3天强度值R3d不大于3Mpa。二、钻孔咬合桩施工流程: 施工准备测量放样导墙施工钻机就位造浆钻进成孔钻渣外运成孔检测清孔沉渣厚度检测安放钢筋笼导管水密性试验下导管沉渣厚度测试(二次清孔)灌注水下砼，振动棒震动超声波检测交工验收三、施工过程中出现的问题： 1)本工程设计A桩为素混凝土，B为普通钢筋混凝土桩，A序桩成孔过程中需与B序桩咬合15cm,要求A序桩混凝土有自稳的强度，所以在A序桩的砼配合比设计初凝时间30小时，然而在施工过程初期有个别A序桩出现素混凝土凝固过快，造成B桩成孔困难的现象，影响施工进度。 2)在施工过程中发现有个别B桩孔口定位无误，而桩的垂直度偏差却超过设计及验收规范的要求，导致钻孔咬合桩底部没有足够的咬合量。 3)在施工过程中出现塌孔现象：停机时塌孔；浇筑混凝土时塌孔。 4)钻机施工过程中遇地下障碍物。四、成桩作业质量保证措施 1)导墙施工：导墙起锁口和导向作用，保证成孔垂直度的重要措施，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差20mm，内墙面垂直度0.3%，平整度3mm，导墙顶面平整度5mm，顶面低于自然地面30cm，形成泥浆导流沟，本工程导墙采用C25钢筋砼结构。 2）本工程设计A桩为素混凝土，B为普通钢筋混凝土桩，A序桩成孔过程中需与B序桩咬合15cm,要求A序桩混凝土有自稳的强度，同时不能凝固过快，造成B桩成孔困难，影响施工进度，因此咬合桩的混凝土凝固时间控制是本工程的重点。 素砼桩砼缓凝时间的确定：素砼桩砼缓凝时间是根据单桩时间来确定的，A桩混凝土缓凝时间30小时，单桩时间与地质条件、桩长以及钻机能力等有直接联系，计算公式如下：T=3t+K式中：T素桩砼缓凝时间；tB桩成桩时间，约4小时， K储备时间，一般15-20小时； T=3t+K=3*4+18=30小时混凝土强度3天值不大于3Mpa。 提前做好缓凝混凝土配合比，进行试桩确定各施工参数。 商品混凝土搅拌站驻场人员严格监测混凝土配合比及外加剂的掺入量。 做好混凝土施工记录，保证各工序施工均处于可控状态。 控制B桩成孔进度，成孔过快或过慢均有可能对A桩混凝土质量造成损害。3)为保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对孔口定位误差严格控制外，还要对桩的垂直度进行严格控制，根据设计及验收规定，桩的垂直度偏差不大于3。4)当孔深度达到设计要求后，及时进行孔内虚土和沉渣的清除，并确保孔内沉渣厚达到设计要求（不大于20cm）。用测绳检查桩孔的沉碴和深度。 5)在施工过程中卵石层采用泥浆护壁，防止塌孔和孔内缩径。泥浆护壁是利用泥浆与地下水的压力差来控制水压力与孔壁压力，以确保孔壁的稳定，所以泥浆的相对密度则起到保持压力差的关键作用，调制适合本地土层情况的泥浆，有效避免成孔过程中塌孔的发生，泥浆的要求为相对密度：1.11.2，30分钟泥皮厚度：2mm； PH值：810。此法施工能有效的减少塌孔，保证成孔质量，减少和杜绝孔底沉渣，保证混泥土的充盈系数。 6)停机时,保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度,防止塌孔。 7)地下障碍物的处理方法钻机施工过程中如遇地下障碍物处理较困难，但对一些比较小的障碍物，如砾石、卵石层都能穿过；小孤石，采用牙轮孔钻头+螺旋钻头破碎，但施工难度较大，会影响一定的施工进度，较大孤石，备用一台冲孔钻，采用冲孔钻施工。 8）钻孔咬合桩砼灌注由于本工程地下水位较高，孔内都有水，采用导管法浇注水下砼灌注，导管直径为300mm，浇注砼前先进行压力试验。在浇注过程中，随时检查是否漏水。第一次浇注时，导管底部距孔底3050cm，浇注砼量要经过计算确定，在浇注中导管下端埋深控制在24m范围；提升导管时，采用测绳测量严格控制其埋深和提升速度，严禁将导管拔出砼面，防止断桩和缺陷桩的发生。水下砼要连续浇注不得中断，边灌注边拔导管，并逐步拆除；砼灌注至设计桩顶标高以上0.501m（超灌量0.50m），桩上部无砼部分用土回填至地面标高，完全拔出导管。桩顶砼不良部分要凿掉清除，要保证设计范围内的桩体不受损伤，并不留松散层。水下灌注混凝土采用振动棒振捣，在咬合部位加强振捣，用来增加桩体咬合及密实度。每浇注50m3 留置1 组试件；小于50m3 的单桩，每根桩留置1 组试件。 9）塌孔的处理： 轻微塌孔：使用挖土机向孔内回填可塑性好的粘性土，钻机反转向下加压，正转取土，充分压实孔壁，重新成孔； 严重塌孔：向孔内浇筑低标号C20混凝土或高标号砂浆，待24小时后重新成孔（时间根据气温确定）； 浇筑混凝土时塌孔 在灌注过程中如发现井孔内水（泥浆）位忽然上升溢出，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是塌孔征象，塌孔原因可能是孔内水位降低，不能保持原有静水压力，以及由于周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起塌孔。发生塌孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续塌孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土；如不继续塌孔，可恢复正常灌注。如塌孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将砼钻开抓出，同时将钢筋抓出，只求保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实后重新钻孔成桩。四、事故桩的补救措施 在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓混凝土的质量不稳定出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。事故桩的处理主要分以下几种情况：1）平移桩位侧咬合：B桩成孔施工时，其一侧A1桩的砼已经凝固且强度超过施工要求，使钻机不能按正常要求切割咬合A1、A2桩。在这种情况下，宜向A2桩方向平移B桩桩位，使钻机单侧切割A2桩施工B桩，并在A1桩和B桩外侧另加一根高压旋喷桩作为防水处理；或者在A1桩和B桩外侧另加一根阀管双液注浆作为防水处理。2）背桩补强：B1桩成孔施工时，其两侧A1、A2桩的混凝土均已凝固，在这种情况下，则放弃B1桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以后在B1桩外侧增加三根咬合桩与A1、A2桩相切。在基坑开挖过程中将A1和A2桩之间的夹土清除植筋喷射C20混凝土即可。3）预留咬合企口：在B1桩成孔施工中发现A1桩砼已有早凝倾向但还未完全凝固时，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩，可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合企口，待调整完成后再继续后面桩的施工。