黄勇根

摘要成孔是钻孔灌注桩施工过程之一,是保证成桩的前提。施工过程控制受人为因素影响较大,为此,必须以系统工程的观点,推行全面质量管理,明确工序质量标准,建立严格的施工管理和工序质量检查制度,以工序过程控制,来保证成桩质量。

关键词钻孔灌注桩成孔问题对策

中图分类号:TU7文献标识码:A

随着经济发展,城市中各类高层建筑拔地而起,作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大的比例。而高层基础往往采用桩基础。由于钻孔灌注桩对各种地质条件的适应性及施工简单易操作被应用得相当普遍。但是其施工过程受人为因素影响较大,一不注意就难免出现质量事故。成孔的质量保证是其前提,在成孔施工过程中我们经常会遇到以下几种情况。

1 孔壁坍塌:成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落

成孔中,排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。其主要原因有:(1)没有根据土质条件,采用合适的成孔工艺和相应的泥浆质量。(2)护筒埋置太浅,护筒的回填土和接缝不严密,漏水漏浆,以致孔内液面高度不够或孔内出现承压水,降低了对孔壁的静水压力等。(3)清孔后泥浆密度、粘度降低,也会减少对孔壁的静水压力,使孔壁失稳。

预防措施:(1)塌孔事故关键是预防为主,钻孔前针对技术资料分析土层结构,选择适宜的成孔方法和机具,合理安排成孔顺序,适当填筑作业平台及选择足够强度和尺寸的护筒。(2)当地区水位变化太大时,采用适当的方法保持水头相对稳定,发现塌孔,判明坍塌位置,分析塌孔原因,针对坍塌的水量较小可继续钻孔,回填砂和黏质土混合物到塌孔处以上1~2m继续钻孔,随时注意坍塌数量的变化。若塌孔不能控制,立刻拆除钻机护筒回填钻孔,重新埋设护筒再钻。

2 桩孔局部缩径:指局部孔径小于设计孔径

其主要原因是:泥浆性能欠佳,失水量大,引起塑性土层吸水膨胀,或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮;邻桩施工间距和时间间隔不当,土层中应力尚未消散,新孔孔壁软土流变;钻头直径磨损过大。

防治措施:为预防钻孔灌注桩桩身缩颈,在灌注砼时应连续快捷,并随时保持孔内泥浆柱的压力与地层压力平衡,对于不稳定或易坍塌地层,可加大泥浆冲冼液的比重,或选用优质黄泥粉或黄泥配制的冲冼液进行护壁。此外,导浆管上拔速度不能过快、过高,导浆管底端应始终埋于桩孔砼内1.5m以下,每次向漏斗内加的砼应有一定的量,确保导浆管内具有足够的压力。砼灌注结束后,应及时整理好原始记录,计算充盈系数,并根据灌入量和相应的灌注高度,分段计算充盈系数,以了解桩径的变化情况,综合评价桩的灌注质量。

3 桩孔偏移倾斜:成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲

其主要原因有:钻机安装不平或钻台下有虚土产生不均匀沉陷;桩架不稳,钻杆导架垂直,钻机磨损,部件松动;护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜;遇旧基础或大石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。

防止措施:钻机安装周正、水平、稳固、无束前缘切点,转盘中心和护筒中心三点面一线;除软硬互层采用轻压慢转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从粘土层进入基岩时,笼装钻下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头,或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进;采用沉井、控孔桩等方式清除地下障碍物;在硬塑料粘土层发生偏斜时,用砂、料土混合物回填偏斜以上1～2m,待密实后用平度合金钻头轻压慢转倾斜;在基岩面发生偏斜时,可投入20～40mm粒径碎石,略高于偏斜处,冲击密实后用平底合金钻头、牙轮滚刀钻或平底钢粒钻头纠斜。

4 孔底沉渣过多:孔底沉淤或孔壁泥土塌落在孔底,使沉渣超标

其主要原因有:清孔未净,清孔泥浆比重过小或清水置换;钢筋笼吊放未垂直对中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长,泥浆沉淀;沉渣厚度测量的孔底标高不统一。

防止措施:终孔后钻头提高孔底10～20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30min;清孔采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度不要直接用清水置换,钢筋笼垂直缓放入孔;用平底钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;用底部带圆锤的笼头钻头时沉渣厚度从钻头底部所达到的孔底平面算起;或采用导管二次清水,冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高砼初灌时对孔底的冲击力,导管底端距孔底控制在30～40cm,初灌砼量须满足导管底端能埋入砼中1.0m以上的要求,利用隔水塞和砼冲刷残留沉渣。

钻孔桩事故处理的方法很多,难度也较大,无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此,在钻孔桩施工中必须做到每个工序严格按照规范操作、统一指挥、紧张而有序,对可能出现的问题制定切实有效的防范措施,尽最大努力杜绝事故的发生。