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钻孔桩施工过程中的若干问题探讨

2019-01-27谢攀

中小企业管理与科技 2019年36期
关键词:断桩成桩孔壁

谢攀

(中投建设集团有限公司,南京210016)

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,将顶面凿修平整并凿毛,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]。

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