分析钻孔灌注桩常见质量问题及对策

       摘要:本文通过工程实例详细介绍了灌注桩的常见质量问题及处理措施。

  关键词:混凝土灌注桩;质量事故;处理措施

  1工程概况

  某项目工程长130.34m,地上11--12层(1--2层为商场,第3层及以上为住宅),设7个单元,共116户住户。地下2层为停车场,六级人防工程,地下室面积5700m2,地面以上16947m2,总建筑面积22647m2。

  2地质条件

  该工程地块原为针织厂厂区,厂房、污水池、锅炉房等位于建筑场区内,老桩较多,尤其是场区中部原污水池基础为长5.0~6.5m预制方桩,桩距1.5m,满堂布桩;浅部1~3m又有较多块石、木桩及旧房基础。该场地勘探深度范围内地层按其成因类型、物理力学性质等的差异可划分为8个工程地质层,细分为13个亚层,场地土类型为中软土,建筑场地类别属Ⅲ类,属建筑抗震不利地段,8—1层圆砾、8—2层卵石(全场分布),层厚较大,是此场地拟建物较理想的桩基持力层。根据拟建场地的岩土工程条件结合拟建物的结构荷载情况,基础宜采用大直径钻孔灌注桩,并以8—2层卵石层作为桩端持力层,局部8—1层较厚处,若施工难度大时可考虑采用8—1层圆砾作为桩端持力层。基础设计采用φ600和φ800钻孔灌注桩,以8—2卵石层作为持力层(桩进入该层≥1.0m),共布桩305根,其中φ600桩224根,φ800桩81根。

  3常见质量问题及处理办法

  钻孔灌注桩施工关键技术主要有钻孔、泥浆护壁和清孔、制作与吊放钢筋笼以及浇灌混凝土。在钻孔灌注桩施工过程中由于老桩较多,浅部又有老基础、大块石、木桩,给施工带来了一定的难度,加之个别机组人员操作技术不熟练,现场管理不够严格,出现了以下一些问题:

  3.1卡管

  C37#桩,当混凝土浇到20m桩长时,发现导管卡管,导管下端被东西卡住,无法上提,经上提下放和用振动器处理均无效后,采取了割管措施,才将卡管以上部分导管取出。

  (1)原因分析。导管局部破裂,下部钩住了钢筋笼造成卡管。说明平时对导管检查不力,特别要检查最下面1根导管出口是否向外或向内翻转。

  (2)处理办法。按废桩处理,经设计人员同意,将承台旋转90。重新布桩。造成经济损失4700元,延误工期1d。

  3.2堵管

  B23#桩,混凝土灌注15m桩长后,在浇灌第2车混凝土时发生堵管,使混凝土无法灌入。经提升导管后发现堵在第2节,拆卸清洗后,再放导管,底部1节插入混凝土中≥2m,继续灌注成桩。

  (1)原因分析。①导管埋入混凝土太深,使灌人混凝土上顶力增大,灌注速度减慢,使导管上部混凝土慢慢干硬而堵管;②混凝土太稠,现场目测混凝土坍落度<16cm,可能是商品混凝土运输和停顿时间过长造成。

  (2)处理方法。①明确设计要求,导管埋入混凝土深度为2—6m,随着混凝土浇注高度增加,随时提升并拆卸导管;②组装导管时,仔细检查导管内有无局部凹凸不平;③严格控制混凝土粗骨料规格、坍落度和拌和时间,尽量避免混凝土在导管内停留时间过久;④对桩身质量尚有疑虑时,进行大应变测试。

  3.3钢筋笼上浮

  C131#桩浇灌20m桩长后,浇灌第2车混凝土时,发现钢筋笼上浮3~4m,停止浇注,采取下压措施,将钢筋笼压下1m左右,继续灌注成桩,使钢筋笼长度减少了3m。钢筋笼上浮是1种常见现象,轻微上浮(0.5m以下)对桩身质量无影响,超过1m而钢筋笼又不长时,则会影响桩的水平承载力。

  (1)原因分析。①钢筋笼孔口没有固定,一受上冲力即引起上浮;②泥浆太稠,比重>1.20,浮托力太大将钢筋笼托起;③导管提升过猛,不慎钩挂钢筋笼,又未及时刹车;④导管埋入混凝土深度太深,超过6m;⑤操作人员技术不熟练,未采取应急措施。

  (2)处理方法。①现场将钢筋笼立即下压继续成桩;②向设计人员汇报。设计人员认为影响不大(出具书面联系单);③钢筋笼上部应固定在钻机上,以抵挡上浮力;④控制好清孔泥浆比重(1.15~1.18),粘度<25s。

  3.4桩长不足

  B53#桩,钻孔深度42m,经监理验收合格同意浇混凝土,当桩身浇灌到10.33m时已到了晚上10点钟,执法人员责令停止施工,造成桩长不足而报废。

  (1)原因分析。施工时间未安排好,商品混凝土厂家供应混凝土不及时,相互问配合不默契。

  (2)处理方法。按废桩处理,设计人员已同意在该桩西侧重补1根桩。

  3.5坍孔

  C165#桩位于场区中部老桩分布区,地势低凹,地下水量较大,当钻到设计孔深40m时,孔口发生坍孔,将碎砖、碎块石掉入孔内。

  (1)原因分析。①地势低凹,地下水量增大,表层杂填土为建筑垃圾,十分松散,稍一不慎极易坍孔;②护筒埋得太浅,无法抵御坍孔;③泥浆太稀,起不到护壁作用。

  (2)处理方法。①测量孔深,确保有效桩长≥33m(设计要求),实测结果为有效桩长33.23m。经甲方、监理、总包方三方研究同意浇注混凝土成桩,否则将继续坍孔,变成废桩;②在这块低凹积水区打桩,应将护筒埋得深一点,要求埋入1.0~1.2m;泥浆再稠一点,控制比重1.18~1.20;造孔时有意识打深一点(0.3~0.5m);③该桩先用小应变测试,若有疑问,再用大应变测试。

  3.6钻头掉入孔内

  B30#桩钻到设计孔深38.55m后提升钻具,将钻头放在孔口地面,由于孔口土层很疏松,坍孔将钻头掉入孔内4~5m处,花去0.5h打捞上来,不慎又将1根长1.2m短铁管(脚手架铁管,放在孔口搁钻头用)掉入孔内,无法捞出,只得浇灌混凝土了事。

  (1)原因分析。工作马虎,操作不熟练,孔口土层十分松散,造成掉钻。

  (2)处理方法。①工作仔细认真,操作要熟练,思想要集中;②孔口护筒再埋深一点,防止坍孔。

  3.7沉渣厚度超过设计要求

  B59#桩,孔打完后放钢筋笼,因操作不当擦着孔壁,将粘附在孔壁的短小木桩和凸出的石块、碎石一起掉入孔内,使沉渣厚度达2m。不符合要求。

  (1)原因分析。①孔口土层太松散,场区东部浅层土中夹有短木桩,操作不当,挂住孔壁;②孔壁不完整,不规则。

  (2)处理方法。继续扫孔、清孔,把杂物捞上来。花去2h,最后验收时,孔底沉渣厚度为50mm,达到设计要求。

  4静载试验成果的分析与评价

  按设计要求,对3根桩做了静载试验,成果见表1。

  从表1可以看出,3根静载试验钻孔灌注桩单桩极限承载力全部达到设计要求,而且沉降量很小,说明桩身质量良好。该工程钻孔灌注桩的混凝土全部为商品混凝土。

  5结语

  钻孔灌注桩施工连续性强,又属于隐蔽工程,其成桩质量优劣直接影响建筑物的安全,因此在施工过程中要充分了解其施工工艺的特性及成桩机理,事先按质量控制要点和检验标准,以旁站、巡查及平行抽检为手段,督促施工单位按照一定的工序进行施工,严格隐蔽工程的签证和验收,使其工程质量得到有效控制,确保整个工程的质量。