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(diǎn)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(diǎn)。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(tái)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(dú)柱墩,根底采用鉆孔灌注樁,橋臺(tái)采用肋板式樁橋臺(tái),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(jī)進(jìn)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(jī)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(hù)壁,也可用泥漿護(hù)壁,當(dāng)泥漿無循環(huán)時(shí),稱“靜泥漿。如土質(zhì)很好,可

3、以自立,那么也可不用護(hù)壁措施成孔。1.1旋挖鉆成孔優(yōu)點(diǎn)(1)振動(dòng)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(shí)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(jī)械設(shè)備較簡單、方便,僅需一臺(tái)自行式吊機(jī),裝在吊機(jī)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(dòng)或用人工才能清理干凈斗筒。(2)斗筒底板的開啟機(jī)構(gòu),常

4、發(fā)生故障,有時(shí)需配專人開啟底門,駕駛員不能單獨(dú)操作。(3)砂卵石層中鉆進(jìn)也存在困難。(4)設(shè)備均系進(jìn)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(diǎn)(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(jìn)口的鉆機(jī),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(jìn)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(shí)鉆桿晃動(dòng),這都會(huì)影響成孔的垂直度及孔徑擴(kuò)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(shí),孔底的負(fù)壓會(huì)造成局部虛土或底部塌孔。當(dāng)有泥漿護(hù)

5、壁時(shí),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(kuò)孔或塌孔的原因。此外,升降速度在有泥漿護(hù)壁的孔中會(huì)形成較大的擾動(dòng),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(hù)壁,但這類泥漿非循環(huán)使用,與循環(huán)式鉆機(jī)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(shí)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(jìn)水導(dǎo)管進(jìn)水分初灌導(dǎo)管進(jìn)水和中期導(dǎo)管進(jìn)水。初灌導(dǎo)管進(jìn)水是由于首批混凝土儲(chǔ)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(jìn)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(shí)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(chǔ)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(cuò),導(dǎo)管底口超出原混凝土面,發(fā)生中期導(dǎo)管進(jìn)水,這種情況可按下面方法進(jìn)展處理:拔換原管重新安新管。在操作時(shí)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(shí)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(jìn)步稠度后灌入新導(dǎo)管內(nèi),灌入前將導(dǎo)管進(jìn)展小幅度抖動(dòng)或掛振搗器予以震動(dòng)片刻,使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ)。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(shí),可將導(dǎo)管拔出,用吸泥機(jī)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(shí),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(hù)筒內(nèi)面加設(shè)直徑稍小的鋼護(hù)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(hù)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(hù)筒內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計(jì)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(shí)也可能由于混凝土本身原因,如坍落度過孝流動(dòng)性差、夾有大顆粒石塊、拌和不均勻,以及運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運(yùn)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(dòng)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(shí),那么需將導(dǎo)管連同其內(nèi)的泥凝土提出鉆孔,進(jìn)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(shí)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(shí)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(shí)應(yīng)將

10、導(dǎo)管拔出,重新安設(shè)鉆機(jī),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(hù)筒,隨即冒出氣泡,出渣量顯著增大而不見進(jìn)尺,鉆機(jī)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(jìn)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(hù)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(shí)碰撞孔壁,在松軟沙層中鉆進(jìn),進(jìn)尺太快,以及由于護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械震動(dòng)等均可引起坍孔。發(fā)生坍孔后,應(yīng)及時(shí)查明原因,采取如何移開重物、排除震動(dòng)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(kuò)大,可恢復(fù)正常鉆孔。坍孔不嚴(yán)重時(shí),可回填到坍孔位以上,并采取改善泥漿性能、深埋護(hù)筒等措施,繼續(xù)鉆進(jìn)。坍孔嚴(yán)重時(shí),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(shí)后,重新鉆孔,此時(shí)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(shí),可采取深埋護(hù)筒,將護(hù)筒填土夯實(shí),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(kuò)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(shí)段,始終要注意泥漿的質(zhì)量,并確保護(hù)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(hù)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(hù)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(dòng)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(jī)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(shí),及時(shí)處理控制,以防擴(kuò)孔。(6)從開場清孔到澆筑前這段時(shí)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(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí),應(yīng)檢查其均勻性和坍落度等,如不符合要求,進(jìn)展第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求時(shí),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(shí),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(shí)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(shí),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(shí),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(jì)高出一定高度,一般為50100,以保證混凝土強(qiáng)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(diǎn):(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(shí)做好鉆孔記錄及地質(zhì)柱狀圖,隨時(shí)理解地質(zhì)情況;對孔位、孔傾斜度泥漿各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整。(3)當(dāng)孔深、孔徑等到達(dá)設(shè)計(jì)要求后,進(jìn)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