淺談旋挖鉆孔樁的質(zhì)量控制

1、淺談旋挖鉆孔樁的質(zhì)量控制摘要:通過對旋挖鉆孔成樁工藝優(yōu)缺點的理解,以及對旋挖鉆成孔常見事故處理措施的研究,在理論與理論相結(jié)合的根底上,得出了旋挖鉆孔樁質(zhì)量控制的要點。關(guān)鍵詞:旋挖鉆孔樁;質(zhì)量;控制Abstrat:TheauthrgivessequalityntrlpintsfrtarydrillingbredpilesbasedntheunderstandingftheadvantagesanddisadvantagesfRtaryDrillingTehnlgyDrillingbredpiles,theaidentstudyasellasthebinatinftheryandpratie.Ke

2、yrds:rtarydrillingbredpiles;quality;ntrl新疆庫爾勒至庫車高速公路第六合同段互通式立交工程位于輪臺縣陽霞鎮(zhèn),本橋上部構(gòu)造采用整體式現(xiàn)澆砼連續(xù)箱梁;下部構(gòu)造采用單獨柱墩,根底采用鉆孔灌注樁,橋臺采用肋板式樁橋臺,橋梁總長為129.66。由于施工場地狹小,地質(zhì)、水文及工期等一些內(nèi)外因素,本橋樁基采用旋挖鉆機進展施工作業(yè)。1旋挖鉆成孔工藝旋挖鉆成孔是利用帶有斗式鉆頭的轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)及自身的自重,將切削的土削刮入斗筒內(nèi),提升斗筒至孔外,借助斗筒的特殊機構(gòu)棄土,重復(fù)上述過程即形成樁孔。用這種方式成孔可以用套筒護壁,也可用泥漿護壁,當(dāng)泥漿無循環(huán)時,稱“靜泥漿。如土質(zhì)很好,可

3、以自立,那么也可不用護壁措施成孔。1.1旋挖鉆成孔優(yōu)點(1)振動與噪聲較低。(2)成孔速度快,尤其在砂質(zhì)土內(nèi)成孔,斗筒取土及棄土都比擬容易,每一斗都是實土,不像鉆吸式鉆頭成孔,排出的都是泥漿,速度必然慢于斗筒取土。(3)機械設(shè)備較簡單、方便,僅需一臺自行式吊機,裝在吊機上的轉(zhuǎn)盤,鉆桿及斗筒式鉆頭,這些都可預(yù)先組裝在一起,到工地后,設(shè)備自行走至樁位即可開鉆。(4)垂直度、孔徑、標(biāo)高及孔地虛土等均能較好控制,對確保工程質(zhì)量非常有利。1.2旋挖鉆成孔缺乏之處(1)對于黏性較高的粘土成孔,成孔速率不高,主要粘土吸附在斗筒周壁,不易卸下,往往須假振動或用人工才能清理干凈斗筒。(2)斗筒底板的開啟機構(gòu),常

4、發(fā)生故障,有時需配專人開啟底門,駕駛員不能單獨操作。(3)砂卵石層中鉆進也存在困難。(4)設(shè)備均系進口,施工本錢與其他成孔方式相比擬高,市場競爭力較差。1.3旋挖鉆成孔施工要點(1)確保樁架、鉆桿的垂直度,是保證所成孔不傾斜的關(guān)鍵。進口的鉆機,其樁架及鉆桿都能準(zhǔn)確調(diào)整。在鉆成前校準(zhǔn)垂直后,一般在成孔過程中就無需再進展調(diào)配。伸縮式鉆桿假如使用期過長,應(yīng)檢查其節(jié)間的公差配合是否過松,節(jié)間與節(jié)間的配合過松,成孔時鉆桿晃動,這都會影響成孔的垂直度及孔徑擴大。(2)根據(jù)不同的土質(zhì)選擇不同的鉆頭。(3)成孔過程中,鉆頭上下升降頻繁,宜控制升降速度。速度過快時,孔底的負(fù)壓會造成局部虛土或底部塌孔。當(dāng)有泥漿護

5、壁時,大量泥漿隨著斗筒的提升,從簡外側(cè)空隙中快速流入筒底部,形成對孔底的沖刷,也是造成擴孔或塌孔的原因。此外,升降速度在有泥漿護壁的孔中會形成較大的擾動,影響孔壁穩(wěn)定。(4)對不同的土層,鉆頭的轉(zhuǎn)速也應(yīng)控制,在軟土中可稍高,在硬土、砂卵石層中要適當(dāng)放慢。(5)旋挖鉆成孔,一般均用泥漿護壁,但這類泥漿非循環(huán)使用,與循環(huán)式鉆機樁成孔不同,往往成孔完畢后,孔底淤泥較多,如不作處理,那么影響樁的承載力,甚至在上部構(gòu)造施工完畢后產(chǎn)生極大的沉降。處理方式可用專用泥漿斗撈出,也可在放鋼筋籠之前,用泥漿泵或氣舉法吸出,但同時應(yīng)灌入新泥漿。2旋挖鉆成孔常見事故及對策3灌注水下混凝土?xí)r導(dǎo)管出現(xiàn)問題的處理方法3.1

6、導(dǎo)管進水導(dǎo)管進水分初灌導(dǎo)管進水和中期導(dǎo)管進水。初灌導(dǎo)管進水是由于首批混凝土儲量缺乏或?qū)Ч艿卓诰嗫椎组g隔 過大,混凝土下落不能埋置導(dǎo)管,造成泥水從導(dǎo)管底口進入。其處理方法是:立即將導(dǎo)管提出,并將散落在孔底的混凝土拌和物用泥石泵吸出,不得已時需將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清孔,然后重新下放鋼筋籠、導(dǎo)管,并投入足夠儲量的首批混凝土或改正操作工藝,重新灌注。在灌注混凝土的過程中,由于導(dǎo)管接頭不嚴(yán),接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣擠開,或焊縫開裂,水從接頭或焊縫中流入,導(dǎo)管提升過猛,或探測出錯,導(dǎo)管底口超出原混凝土面,發(fā)生中期導(dǎo)管進水,這種情況可按下面方法進展處理:拔換原管重新安新管。在操作時必須用潛水泵將新管內(nèi)的泥水

7、抽干,才可繼續(xù)灌注混凝土。同時為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原灌混凝土從導(dǎo)管底翻入,導(dǎo)管插入混凝土應(yīng)有足夠的深度,一般宜大于2。由于潛水泵不可能將導(dǎo)管內(nèi)的水全部抽干,續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量,進步稠度后灌入新導(dǎo)管內(nèi),灌入前將導(dǎo)管進展小幅度抖動或掛振搗器予以震動片刻,使原混凝土損失的流動性得以彌補。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。假設(shè)混凝土面在水面以下不很深,且初凝時,可將導(dǎo)管拔出,用吸泥機或潛水泥漿泵將原灌注混凝土拌和物外表的沉淀土全部吸出,將裝有底塞的導(dǎo)管壓重插入原混凝土拌和物外表2深處,然后在無水導(dǎo)管中繼續(xù)灌注混凝土。灌注時,將導(dǎo)管快速提升0.5,繼續(xù)灌注的混凝土拌和物即可沖開導(dǎo)管

8、底塞流出。假設(shè)前述混凝土面在水面以下不深,但已初凝,導(dǎo)管不能重新插入混凝土?xí)r,可在原護筒內(nèi)面加設(shè)直徑稍小的鋼護筒,用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當(dāng)深度,然后將護筒內(nèi)的水(泥漿)抽出,并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層去除干凈,再在護筒內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計樁頂。3.2塞管塞管分初期導(dǎo)管堵塞和中期導(dǎo)管堵塞。初期塞管多因隔水栓卡管,有時也可能由于混凝土本身原因,如坍落度過孝流動性差、夾有大顆粒石塊、拌和不均勻,以及運輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運送混凝土未加遮蓋等,使混凝土中的水泥漿被沖走,超集料集中而造成堵管。處理方法可采用長桿沖搗管內(nèi)混凝土,用吊繩抖動導(dǎo)管,或提升迅速下落振沖,或在導(dǎo)

9、管上安裝附著式振搗器。如仍不能下落時,那么需將導(dǎo)管連同其內(nèi)的泥凝土提出鉆孔,進展清理修整(注意切勿使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土落入井孔),然后重新吊裝導(dǎo)管,重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔,需散落在孔底的拌和物予以去除。中期塞管多因灌注時間過長,表層混凝土已初凝產(chǎn)生;或因某種故障,混凝土在管內(nèi)停留過久而發(fā)生堵塞。其處理方法是:將導(dǎo)管連同堵塞物一起拔出,假設(shè)原灌注混凝土外表尚未初凝,可用新導(dǎo)管插入原灌拌和物內(nèi)2深,用潛水泥漿泵下入導(dǎo)管孔底,將底部水泵抽出,再用圓桿接長的小掏渣筒下入管底,升降屢次將剩余渣土清理干凈,然后在新導(dǎo)管內(nèi)繼續(xù)灌注。當(dāng)灌注時間已久,孔內(nèi)混凝土已經(jīng)初凝,導(dǎo)管內(nèi)又堵塞了混凝土,此時應(yīng)將

10、導(dǎo)管拔出,重新安設(shè)鉆機,用較小鉆頭將鋼筋籠以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出,用鉆架將鋼筋骨架拔出,然后回填重新鉆孔成樁。4鉆孔過程中事故的原因及處理在鉆孔過程中,如發(fā)現(xiàn)孔壁內(nèi)水(泥漿)位突然上升溢出護筒,隨即冒出氣泡,出渣量顯著增大而不見進尺,鉆機負(fù)荷顯著增加,應(yīng)疑心是坍孔現(xiàn)象,可用探測儀或探測錘進展探測,工地現(xiàn)場一般采用探測錘探測。坍孔原因可能是泥漿性能不符合要求,護筒底腳周圍漏水,孔內(nèi)水位降低,假設(shè)施工操作不當(dāng),如提鉆頭、下鋼筋籠時碰撞孔壁,在松軟沙層中鉆進,進尺太快,以及由于護筒周圍堆放重物或機械震動等均可引起坍孔。發(fā)生坍孔后,應(yīng)及時查明原因,采取如何移開重物、排除震動等相應(yīng)措施以防繼續(xù)坍孔。對少量

11、坍孔,如坍孔不繼續(xù)擴大,可恢復(fù)正常鉆孔。坍孔不嚴(yán)重時,可回填到坍孔位以上,并采取改善泥漿性能、深埋護筒等措施,繼續(xù)鉆進。坍孔嚴(yán)重時,應(yīng)立即將鉆孔全部用砂類土或礫石土回填,無上述類土?xí)r,可采用粘質(zhì)土并參5%8%的水泥砂漿,待回填土沉實后,重新鉆孔,此時鉆孔要汲取上次教訓(xùn),采用相應(yīng)措施,如改善泥漿濃度,減緩鉆孔速度等。坍孔部位不深時,可采取深埋護筒,將護筒填土夯實,重新鉆孔。鉆孔施工如何保證成孔質(zhì)量:鉆孔施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,一般的坍孔、井孔偏斜、彎曲、擴孔、縮孔、鉆孔漏漿、梅花孔(或十字孔)、埋鉆等。為防止此類事故的發(fā)生,確保成孔質(zhì)量,在施工中應(yīng)注意以下問題:(1)施工前認(rèn)真檢查地質(zhì)資料,掌

12、握地質(zhì)狀況,分析可能發(fā)生的問題并制定預(yù)防措施。(2)自開孔起,在鉆孔所有時段,始終要注意泥漿的質(zhì)量,并確保護筒內(nèi)泥漿面標(biāo)高不低于地下水位或河中施工水位,這是防止“坍孔的根本保證。(3)護筒要埋入不透水土層中,寧可深不可淺。對不能埋入不透水土層中的護筒要增加泥漿的相對密度和粘度,以增加黏土土層厚度,防止漏漿。(4)對于沖擊鉆錘來說,要注意觀察自動轉(zhuǎn)向裝置,泥漿相對密度和黏度不能太大,沖程不能過小,防止梅花樁。(5)施工前注意鉆機安裝平穩(wěn),施工中經(jīng)常檢查鉆架位移量并測量其傾斜度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有傾斜趨勢時,及時處理控制,以防擴孔。(6)從開場清孔到澆筑前這段時間里,由于換漿及吊裝鋼筋籠,要注意泥漿面的標(biāo)高

13、及鋼筋籠下放的位置,泥漿面要保持高于地下水位1.52為宜。5水下砼凝土灌注的質(zhì)量保證措施(1)首批混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度(1),以及填充導(dǎo)管底部的要求。(2)混凝土拌和物運至灌注地點時,應(yīng)檢查其均勻性和坍落度等,如不符合要求,進展第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求時,不得使用。(3)首批混凝土拌和物下落后,混凝土應(yīng)連續(xù)灌注。(4)在灌注過程中,應(yīng)注意保持孔內(nèi)水頭。(5)在灌注過程中,導(dǎo)管的埋置深度應(yīng)控制在26。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)的混凝土不飽滿時,應(yīng)漸漸地灌注,制止在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣帶。(6)在灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的位置,及時地調(diào)整導(dǎo)管的埋深,導(dǎo)管撤除要迅速。(7)為防止鋼筋

14、骨架上浮,當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1左右時,應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土拌和物上升到骨架底口4以上時,提升導(dǎo)管,使其底口高于骨架底部2以上高度,即可恢復(fù)正常的灌注速度。(8)灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計高出一定高度,一般為50100,以保證混凝土強度,多余局部接樁前必須鑿除,剩余樁頭應(yīng)無松散層。6完畢語為了更好控制旋挖鉆孔樁的成樁質(zhì)量,要做到以下幾點:(1)做好鉆孔前的準(zhǔn)備工作,如:地質(zhì)條件的理解、鉆孔場地的整置、泥漿配制。(2)鉆孔過程中及時做好鉆孔記錄及地質(zhì)柱狀圖,隨時理解地質(zhì)情況;對孔位、孔傾斜度泥漿各項指標(biāo)經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。(3)當(dāng)孔深、孔徑等到達設(shè)計要求后,進展清孔,(本橋樁孔主要采用掏渣筒清孔法清孔,清孔的目的是使孔底