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时间:2018-05-03
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1、桥梁钻孔灌注桩常见病害成因及对策【摘要】文章针对黄织线桥梁钻孔灌注桩施工中常见断桩、串桩等病害和处理措施,介绍了桥梁钻孔灌注桩常见病害成因及对策,为今后的类似问题提拱参考。 钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程,是一项工序环节较多,工艺比较复杂,技术要求较高,工作量较大,并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。施工过程控制受人为因素影响较大,稍有疏忽,就难免出现质量病害,造成病桩或断桩等重大质量事故,危及桩基工程的质量。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
2、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。在完善施工工艺、提高操作技能的基础上,认真分析成孔、成桩过程常见病害的产生原因,总结研究其预防治理措施,以期将施工质量病害的影响减至最低限度,高标准、高质量地完成桩基施工任务。 一、成孔过程 1.护筒冒水:护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成成孔偏斜,甚至无法施工。 病因分析:埋设护筒时周围填土不密实;或护筒内水位相差太大;或钻头起落时碰撞。 防治措施:埋护筒时,坑底与四周选用最佳含水量的粘土层分层夯实;在护筒
3、适当高度开孔,使护筒内保持有1~1.5m的水头高度;起落钻头时,防止碰撞护筒。 2.桩孔孔壁坍塌: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。 病因分析:主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好;筒内水位不高;提住钻头钻进,钻头钻速过快,或空钻时间太长,都易引起钻孔下部坍塌;或成孔后待灌时间和灌注时间过长。 施工对策:在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土;使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度;升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要
4、求的水头高度;保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊放时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后,待灌时间一般不应超过3h,并应尽快灌注速度,缩短灌注时间;在钢筋笼未下入孔内情况下,将砂、粘土混合物回填到坍孔深以上1~2m,或全孔回填并密实后,再用原径钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。 3.桩孔局部缩径:指局部孔径小于设计孔径。 病因分析: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
5、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。 施工对策:采用优质泥浆,控制泥浆比重和粘度,降低失水量;当设计桩距<4D时,应跳隔1~2根桩施工;或新桩孔尽可能在邻桩成桩36h后开钻。 4.桩孔偏移倾斜:成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。 病因分析:钻机安装不平,或钻台下有虚土产生下均匀沉陷:桩架不稳,钻杆导架不垂直,钻机磨损,部件松动,护筒埋设偏斜,钻杆弯曲,主动钻杆倾斜,遇旧基础或大弧石等地下障碍物,土层软硬不均或基岩倾斜。 施工对策:钻机安装周正、水
6、平、稳固,护筒不偏斜,钻杆不弯曲,主动钻杆保持垂直;增添导向架,控制提引水龙头,尽可能采用钻铤加压,清除地下障碍物;除软硬互层采用轻压慢转技术参数外,从软塑粘土层,尤其流塑粘上层和砂层进入硬塑粘土层或从软土层进入基岩时,笼状钻头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;用砂、粘土混合物回填至偏斜处以上1~2m,待密实后用平底合金钻头轻压慢转纠斜,在基岩面发生倾斜时,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。 5.孔底沉渣过多:孔底沉淤
7、、残留泥砂过厚,或孔壁泥土塌落在孔底,使沉渣超标。 原因分析:泥浆过稀,清孔未净;清孔汜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;或清孔后待灌时间过长,泥健沉淀;沉渣厚度测量的孔底标高下统一。 施工对策:终孔后,钻头提离孔底1~20cm,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下要直接用清水置换,钢筋笼垂直缓放入孔;避免碰撞孔壁;清孔完毕立即迅速灌注混凝土;采用导管二次清孔,冲孔时间以导管内侧量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准;提高混
8、凝土初灌时对孔底的冲击力;导管底端距孔底控制在40~50cm,初灌混凝土量,必须满足导管底端能埋入混凝土中0.8~1.3m的要求。 二、成桩过程 1.导管堵塞:灌注过程中,混凝土在导管中不能下落,影响灌注工作顺利进行。病因分析:初灌时隔水塞堵管;粗骨料粒径过大:混凝土坍落度不合要求和易性、流动性差;拌合不均匀,产生离析;导管连接部位和焊缝不密封,发生漏水,管内形成水塞,当管内内混凝上不满而含有空气时,混凝土整斗倾入导管,导致管内形成高压
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