向往--关于工程中灌注桩沉渣厚度争议的分析
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灌注桩沉渣厚度规范灌注桩沉渣厚度规范是指在进行灌注桩工程时,确定桩身周围的沉渣厚度,以确保桩身的稳定性和承载力。
下面是一个1000字的灌注桩沉渣厚度规范:灌注桩沉渣厚度规范一、总则为了确保灌注桩的质量和安全,制定本规范。
本规范适用于各种类型的灌注桩工程。
二、术语和定义1. 沉渣厚度:指桩身周围沉积的灌注桩浆料的厚度,用于保护桩身、稳定桩身和提高桩身的承载力。
2. 设计沉渣厚度:指设计人员根据工程要求和土层特性,在桩身周围设置的灌注桩沉渣的厚度。
3. 实际沉渣厚度:指在施工过程中,根据灌注桩施工状态及土层情况确定的沉渣厚度。
三、设计要求1. 根据工程要求和土层情况确定设计沉渣厚度。
一般来说,设计沉渣厚度应符合以下要求:(1) 沉渣厚度应保证灌注桩的稳定性,防止桩身变形和沉降。
(2) 沉渣厚度应保证灌注桩的承载力,达到设计要求。
(3) 沉渣厚度应根据土层的液化和沉降特性进行考虑,避免地基液化和巨大沉降。
四、施工要求1. 按照设计要求确定实际沉渣厚度。
2. 灌注桩沉渣应均匀分布,不得出现空洞或不均匀沉积的情况。
3. 灌注桩沉渣应与桩身紧密结合,确保桩身的稳定性和承载力。
4. 灌注桩沉渣的浇注应分层进行,每层浇注后应进行均匀压实,以保证沉渣的连续性和一致性。
5. 桩周沉渣的质量应满足下列要求:(1) 沉渣应具有足够的强度和稳定性,能承受桩身的荷载和地基的变形。
(2) 沉渣应具有良好的抗渗性和抗侵蚀性,能有效地保护桩身。
(3) 沉渣的材料成分应满足相关的规定和标准。
(4) 沉渣应具有适当的流动性和可塑性,便于浇注和成型。
五、检验和验收1. 检验沉渣厚度。
在灌注桩施工过程中,应进行临时和最终沉渣厚度的检测,保证沉渣的厚度符合设计要求。
2. 检验沉渣质量。
通过取样、试验和检测,对沉渣进行质量检验,确保沉渣的强度、稳定性和抗侵蚀性等满足相关标准和规定。
3. 验收沉渣工程。
进行最终验收前,应对灌注桩沉渣工程进行全面检查和评估,确保沉渣的质量和厚度符合设计要求。
沉渣与孔壁泥层厚度对钻孔灌注桩承载力的影响摘要:成孔灌注桩有着施工工艺简单和施工造价低的优势,因此被广泛应用于建筑工程中。
沉渣与孔壁泥层的厚度都会影响到钻孔灌注桩的承载力。
为了保证工程的质量,相关的设计和施工人员需要注意对这两种影响因素的控制。
关键词:成孔灌注桩;沉渣;泥层厚度引言:在建筑工程的施工中,桩基的施工环节是整个工程的基础和重点。
在桩基的施工工艺中,钻孔灌注桩有着施工工艺简单和施工造价低廉的优势,因此在当前的建筑工程中具有广泛的适用性。
但是与其他桩基施工工艺相区别,钻孔灌注桩的施工都是在隐蔽的状态下进行的,因此对于桩基的设计以及施工都提出了较高的要求。
桩基承载力是桩基质量检测的重要指标,在钻孔灌注桩的施工过程中,由于受施工设备以及施工环境等因素的影响,往往难以对桩底的沉渣以及孔壁的泥层厚度进行有效的控制,这些沉渣与孔壁的泥层会在很大程度上影响到桩基的承载力,进而影响到整个工程的质量。
为了保证钻孔灌注桩的施工质量,在最大限度上克服沉渣以及孔壁泥层的影响,需要对不同厚度条件下沉渣与孔壁泥层对桩基承载力的影响大小进行探究并提出相应的解决策略。
一、沉渣厚度对承载力的影响(一)工程概况本文选择某地的施工工程作为研究对象,该处工程采用钻孔灌注桩的施工工艺。
该处工程的桩基为混凝土灌注桩,总共包括5根桩体,桩体的直径均为1.5m,深埋深度为45m,5根试验桩的具体参数表1所示:表1 试验桩的具体参数(二)测试结果分析经过对不同厚度沉渣条件下桩体承载力的测试发现,试验桩的竖向承载力受到桩底沉渣厚度的影响相对更大。
在桩体沉渣厚度较小的条件下,试验桩的承载力变化相对较小,呈现出平缓型的变化。
而随着桩体沉渣厚度的不断增加,试验桩的承载力变化幅度也随之加大,呈现出陡降型的趋势。
结合不同测试桩承载力变化的观察可以发现,桩体沉降的荷载作用随着荷载程度的不断加大而呈现出突变的趋势,而导致这种现象发生的根本原因便在于桩体的沉渣厚度。
钻孔灌注桩沉淀层问题在建筑工程和桥梁建设等领域,钻孔灌注桩作为一种常用的基础形式,具有承载力高、适应性强等优点。
然而,在钻孔灌注桩的施工过程中,沉淀层问题却常常给工程质量带来隐患。
本文将对钻孔灌注桩沉淀层问题进行深入探讨。
一、什么是钻孔灌注桩沉淀层钻孔灌注桩在成孔过程中,由于泥浆的悬浮和护壁作用,会使得孔内的钻渣等颗粒物质悬浮在泥浆中。
当钻孔完成,混凝土灌注前,如果这些悬浮的颗粒物质未能及时清除,就会在孔底形成沉淀层。
沉淀层主要由钻渣、泥砂、黏土颗粒等组成,其厚度和性质会受到多种因素的影响,如泥浆性能、钻孔工艺、清孔效果等。
二、沉淀层对钻孔灌注桩的影响1、降低桩的承载力沉淀层的存在会减小桩端与持力层的有效接触面积,从而降低桩端阻力。
同时,沉淀层的压缩性较大,会增加桩的沉降量,影响桩的承载性能。
2、影响桩身质量沉淀层中的杂质可能会混入混凝土中,导致混凝土的强度降低,影响桩身的完整性和耐久性。
3、增加施工成本如果沉淀层厚度超标,需要采取额外的措施进行处理,如二次清孔等,这会增加施工时间和成本。
三、导致沉淀层产生的因素1、泥浆性能泥浆的比重、黏度等指标直接影响其悬浮和携带钻渣的能力。
如果泥浆比重过小、黏度不足,就难以有效地将钻渣悬浮并带出孔外,容易形成沉淀层。
2、钻孔速度钻孔速度过快会导致孔壁坍塌,产生大量的钻渣,增加泥浆中颗粒物质的含量,从而加大沉淀层形成的可能性。
3、清孔方法和时间清孔是清除沉淀层的关键环节。
如果清孔方法不当,如采用抽浆法清孔时,抽浆压力不足或抽浆时间不够,都可能导致沉淀层清除不彻底。
4、孔内水位孔内水位过低会导致孔壁坍塌,增加钻渣的产生;而水位过高则会影响泥浆的沉淀效果,不利于沉淀层的清除。
5、施工间歇在钻孔完成到混凝土灌注之间,如果间隔时间过长,泥浆中的颗粒物质会逐渐沉淀,形成较厚的沉淀层。
四、预防和控制沉淀层的措施1、优化泥浆性能根据地质条件和钻孔工艺,合理调整泥浆的比重、黏度等指标。
钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制探析【摘要】钻孔灌注桩的孔底沉渣控制是确保灌注桩质量的关键环节,本文从灌注桩孔底沉渣过厚的原因及危害出发,从五大方面提出钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的控制措施,有一定借鉴意义。
【关键词】钻孔灌注桩;孔底沉渣;厚度控制钻孔灌注桩具有适应范围广、单桩承载力高、施工噪音低、振动小及单价低等独特优点,在各类桥梁、工业与民用建筑工程中得到广泛应用,是当前使用最为广泛的桩基形式。
但另一方面,因其施工工艺的特殊性,施工中的各项因素对灌注桩的承载力影响较大,特别是孔底沉渣层严重影响桩基承载力的发挥,沉渣过厚不但会造成桩基承载力不足,还会造成建筑物的过大沉降影响其稳定性。
因此,要确保钻孔灌注桩施工质量及桩基承载力,加强孔底沉渣厚度的控制意义深远,本文就此进行粗浅探讨。
1 钻孔灌注桩孔底沉渣过厚的原因分析现行施工验收规范对钻孔灌注桩孔底沉渣厚度有具体要求,GB50202-2002规定,钻孔灌注桩孔底最大沉渣厚度允许值为:端承桩≤50mm;摩擦桩≤150mm;GBJ202.83及JGJ94-94规范对摩擦桩孔底最大沉渣厚度允许值均为300mm。
但在实际施工中,孔底沉渣过厚的情况仍时有发生,究其原因,具体如下:1)清孔方式选用不当。
钻孔灌注桩常用的清孔方法众多(如抽浆法、换浆法等),各种清孔方法都可能会对清孔效果造成直接影响,清孔方法选用不当则较难有效清除孔底钻渣和置换孔内泥浆,直接影响孔底沉渣层厚度。
2)清孔不彻底。
清孔不彻底或持续时间不够,未能将孔底钻渣清除干净,或孔内泥浆置换不充分,均会造成孔底沉渣厚度过大。
3)清孔泥浆指标控制不当。
清孔过程中采用的泥浆指标不符合要求,或孔内泥浆指标未达到终止清孔标准即结束清孔,从而造成孔底沉渣厚度增大。
4)孔壁剥落、坍塌。
施工过程中未采取有效固孔措施,或固孔措施未能保持连续;施工机具碰撞孔口或孔壁,导致孔口坍塌或孔壁泥皮剥落,使孔底沉淀物增多。
5)施工历时过长。
钻孔灌注桩沉淀层问题0 引言在钻孔灌注桩的施工过程中往往会遇到如下一些问题:斜孔、坍孔、导管漏水及沉淀层超标等,这些问题的存在会直接影响灌注桩的质量。
本文就其中的沉淀层问题进行分析,沉淀层的形成一般分三个阶段,每个阶段沉淀层的形成原因是不同的,同时控制其方法也是不同的。
就沉淀层的定义而言,工程上往往将其定义为:1)灌注混凝土前的沉淀层指的是粘土、砂土等与水的混合物,具有一定的流塑性;2)灌注混凝土中和后的沉淀层指的是灌注混凝土前的混合物与砂浆混合之后的产物,也具有一定的流塑性,但是会差于灌注混凝土前混合物的流塑性。
实际工程中,沉淀层具有不可见性以及控制难度系数大等问题,所以需要十分注重对其的控制,以便提高施工质量。
1 沉淀层的形成实际工程中,沉淀层的形成在灌注混凝土过程中主要分为三个阶段,即前、中、后三个阶段。
以下就各阶段沉淀层的形成进行一一分析。
1.1灌注混凝土前的沉淀层施工中,在桩孔打好后需要进行钢筋笼的安装过程,在这个过程中孔内部的泥浆处于静止状态,使得泥浆中的大部分悬浮颗粒离析而下沉,便形成了沉淀层。
就沉淀层的厚度控制而言,对于摩擦桩,需要将沉淀层控制在不大于0.4-0.6D 范围内,其中D代表桩的设计直径;对于支承桩,则需要将沉淀层控制在设计规定的范围内,一般为5-10cm。
研究数据表明:沉淀层的厚度与清孔后的时间并不是正比关系,但是沉淀层的厚度会随着时间的变长而相应的增加。
考虑到实际工程中沉淀层的厚度会直接影响桩底的承载力,所以必须严格控制其厚度。
1.2灌注混凝土中的沉淀层该阶段沉淀层的形成过程如下:灌入混凝士时,在孔内会产生一定量的高压水流,使得原本的沉淀层被冲散,而残留于孔底部的沉淀物会与灌入的砂浆融合,形成混合物,随着这些混合物的不断上升,便形成了沉淀层。
研究表明,该阶段的沉淀层厚度往往会受到以下因素的影响,即泥浆的相对密度;灌注混凝土前的孔底沉淀层的厚度;砂浆的含量;灌注的速度。
钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的控制浅谈钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的控制1 工程实例1.1工程概况及工程地质情况110千伏果丽变电所位于玉环县沙门镇五门开发区,综合楼工程采用半地下室,地上为二层框架结构,拟建场地土层分层及主要力学指标如下表:1、粘土:灰黄色,软-流塑状态,高压缩性,平均层厚0.8米。
2、淤泥:灰-深灰色,流塑状态,以高含水量、高压缩性及高灵敏度为其特点。
平均厚度为23.50米。
3、粉细砂与淤泥质粉质粘土互层:灰色,高压缩性,二者呈1~10mm厚的薄层状交替分布,平均厚度为1.60米。
4、坡积土:灰黄色,稍-中密状态。
平均厚度为2.52米。
5、强风化凝灰岩:浅灰黄色,岩芯呈碎块状。
平均厚度为1.14米。
6、中风化凝灰岩:浅灰黄色,岩芯呈短柱状。
全场地分布,在本次勘测中各钻孔均未穿透该层而终孔,平均进入该层厚度为1.70米。
平均标高为-26.57米。
各土层物理、力学性质主要指标见表1根据拟建变电所地质条件及建筑物荷载情况,变电所基础设计采用钻孔灌注桩,桩径为¢600和¢800两种,总桩数83根,桩长为27米~31米不等,单桩竖向承载力特征值¢600为2100KN、¢800为3700KN。
桩身采用C30砼,桩端持力层为第6层中风化凝灰岩,桩端进入持力层长度大于一倍桩径。
1.2成桩质量问题分析桩基工程完成后,先后委托两家测试单位分别对变电所桩基工程的6枚工程桩进行了单桩竖向抗压静载试验,结果表明6枚单桩竖向抗压承载力极限值均不满足设计要求,单桩静载试验曲线为标准“z”字形;对所有工程桩作低应变动测分析,结果全部为Ⅱ类、Ⅲ类桩;对第二次静载试验的三根桩作钻探取芯,结果仅79#桩(¢800)钻芯取样成功,钻孔取芯原始记录表明在桩底(28.30~28.57m)夹有0.27m左右沉渣(沉渣为砼离析碎石及石屑),28.57m以下变为青绿色中风化基岩,基岩裂缝发育完整,岩芯呈短柱状;根据取芯砼强度试验报告,桩身砼强度达到设计要求。
灌注桩常见质量问题类别、原因分析及处理方法钻孔灌注桩工程质量保证措施1、控制桩位偏差的质量保证措施在实际施工过程中,造成桩位偏差的原因有:测量放线的误差、护筒埋设时偏差、钻机对位偏差、钢筋笼下设时的偏差等。
主要采取的控制措施如下:(1)测量放线在测量放线中采用高精度的经纬仪及激光测距仪,测量定位采用极座标定位法,充分发挥经纬仪对角度和激光测距对距离控制上的优良性能,并在确定桩位后,用长约30㎝的钢筋钉入地下,用油漆注明以便识别,并做好保护。
(2)护筒埋设为保证钻(冲)机对中,施工中须采用与钻头直径相宜的护筒或护壁(一般大于钻头10-20㎝)。
对桩位应进行二次测量检验并用油漆将桩十字线标示在护筒上,对此作为施工中检查、校核钻孔中心和下设钢筋笼的依据。
(3)钻(冲)机对位在钻(冲)机对位时,先将钻(冲)机机座调整水平并用水平尺复核钻盘是否水平,再用线垂将钻塔调整垂直,然后根据护筒埋设生重新定出的桩中心,检查钻头中心是否重合,如果偏差较大,应调整钻机位置保证偏差在最小的允许偏差范围之内。
2、钢筋笼下设时的偏差和保护层的控制(1)钢筋笼的制作严格按设计图纸进行,焊接保证牢固可靠,加工钢筋用经过特殊加工的钢圈模具弯曲而成,笼身保证圆而直,钢筋笼制作时,下口处钢筋头均向内弯折成一截头圆锥,以利钢筋笼入孔。
(2)施工中,由于桩身钢筋笼较长,吊装时分节吊装,每次下钢筋笼时吊机尽量靠近孔口,以保证吊机的有效高度而使钢筋笼能垂直入孔。
(3)为了保证钢筋笼的中心与钻孔中心重合,确保钢筋保护层厚度,沿钢筋笼纵向每隔2-3m 环向每隔50-60㎝设置一定数量的环形砼保护垫块。
在钢筋笼下设时,根据桩中心在护筒上的标记,调整笼子的位置,使其中心与桩中心一致,然后徐下放,钢筋笼入孔后,若空孔较深,护筒口被子泥浆淹没无法看到钢筋笼是否居中,可根据现场情况适当降低孔内泥浆,钢筋笼下到设计高程生用钢筋穿住预制后的钢筋笼吊环将钢筋笼固定牢固。
对灌注桩沉渣厚度争议的分析向往(蓝岛来福士项目部)摘要:本文主要分析灌注桩沉渣厚度存在争议的三方面内容:沉渣的定义、沉渣控制的标准和沉渣的测量方法。
通过比较分析,找出其中暗含的线索,得到一个清晰的关系结构。
关键词:灌注桩;沉渣;沉渣厚度允许值;沉渣测量灌注桩优点众多,应用广泛,但因为其施工过程隐蔽,也存在许多争议之处,缺乏统一的标准,其中有关沉渣的问题尤为典型,包括沉渣的定义、控制、测量等。
本文不作关于沉渣如何控制的讨论,而是致力于澄清在沉渣的定义、控制标准、测量三个方向上所存在的混淆和它们之间所存在的错综复杂的关系。
1、何为沉渣定义1:使用正反循环钻机进行泥浆护壁钻孔灌注桩施工时,被切削的岩土碎屑以及松散土层塌落的块体与泥浆混合在一起,沉淀于孔底部,虽经反循环清洗孔底,但仍未能全部清除而残落在孔底部的物质即为沉渣。
定义2:桩孔底部未被完全破碎的土块,及含砂量大、胶体率差的泥浆被大量沉淀在孔底的物质。
定义3:是成孔后钻深和和灌注混凝土前测深的差。
看上去这三种定义没有本质区别,但分别隐含在其中的内核却并不相同,将其显化出来后,得到如下三个定义:定义1:孔底沉淀分为砂沉淀和泥浆沉淀两种,孔底沉渣只包括砂沉淀。
定义2:孔底沉渣包括泥浆沉淀。
定义3:孔底沉渣厚度以现场测量方法为准。
严格地来说,孔中物质的结构组成从下到上如图1所示。
图1 灌注桩中成分构成示意图依据图1,问题也可以以这样的方式提出来:孔底沉渣与泥浆的分界线是分界线1还是分界线2?或者在这两者之间?对“沉渣”进行咬文嚼字的分析不应该是我们所采取的分析手段,应该关注的是,在工程实践中,结合沉渣对结构的不利影响,最后在混凝土桩底与天然土层之间距离等各方面因素来考虑沉渣厚度究竟应该如何定义。
假如在分界线1和分界线2之间的物质具有一定的流动性,在浇筑混凝土过程中可以和分界线1以上的泥浆一样被混凝土顶起排出,那我们自然可以采用分界线1为标准,反之我们则以分界线2为标准。
钻孔灌注桩孔底沉渣厚度的监测与控制摘要分析钻孔灌注桩施工中导致孔底沉渣超厚的主要因素,介绍沉渣厚度的检测方法,提出选择合适的清孔方法、严格控制清孔泥浆标准、有效固孔及尽量缩短清孔至混凝土灌注之间的间隔,控制孔底沉渣厚度的具体措施。
关键词钻孔灌注桩;沉渣;厚度;检测;控制钻孔灌注桩以其适应范围广、单桩承载力高、施工噪音低、振动小及单价低等优点,在各类建筑工程中到广泛应用。
随着高层建筑的日益增多,对桩基承载力的要求也越来越高。
但由于钻孔灌注桩施工工艺的特殊性,其承载力受施工中的因素影响较大,特别是孔底沉渣层严重影响桩承载力的发挥。
因此,施工过程中加强孔底沉渣厚度的检测与控制,是保证钻孔灌注桩施工质量和桩基承载力的关键措施之一。
1.孔底沉渣对桩基承载力的影响桩的竖向荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承受,对于采用泥浆护壁的钻孔灌注桩,在清孔后至混凝土灌注前,孔底将产生一定厚度的沉渣,该沉渣层强度低、压缩性高。
单桩竖向静力荷载试验表明,对桩端有一定沉渣的钻孔灌注桩,其端部一般呈刺入性剪切破坏,接近于纯摩擦桩,σ-S(荷载一沉降)曲线呈陡降型,破坏特征点明显(见图1)。
根据一些公路、铁路桥梁钻孔灌注桩的实测资料,桩的端部承载力均发挥较少。
为此,现行施工验收规范对钻孔灌注桩孔底沉渣厚度提出了更高的要求。
《GB50202-2002》规定,钻孔灌注桩孔底最大沉渣厚度允许值为:端承桩≤50mm;摩擦桩≤150mm。
而《GBJ202-83》和《JGJ94-94》规范对摩擦桩孔底最大沉渣厚度允许值均为300mm。
2、导致孔底沉渣过厚的主要原因(1)清孔方式选用不当钻孔灌注桩常用的清孔方法有抽浆法、换浆法、掏渣法、空压机喷射和砂浆置换等,应根据现场具体地质条件、施工工艺方法等合理选用。
方法选用不当,将不能有效清除孔底钻渣和置换孔内泥浆,无法控制孔底沉渣层厚度。
(2)清孔不彻底清孔不彻底或持续时间不够,未能将孔底钻渣清除干净,或孔内泥浆置换不充分,均会造成孔底沉渣厚度过大。
钻孔灌注桩的沉渣厚度标准
钻孔灌注桩是一种常见的地基基础工程施工方法,其建设过程中会产生沉渣。
沉渣是指在钻孔过程中钻孔机削除的土屑和水泥浆混合物,其厚度直接影响着灌注桩的质量和稳定性。
因此,在施工过程中需要对沉渣厚度进行严格控制,以确保工程的质量和安全。
目前,国内钻孔灌注桩工程中,对沉渣厚度的控制主要采用以下两种方法:
1. 根据设计要求制定施工方案,采用标准的钻孔机具进行钻孔,控制钻孔深度和直径,同时通过切换钻头的方式控制沉渣的厚度,保证沉渣厚度在0.3m以下。
这种方法用于对沉渣要求较高的工程中,例如大型建筑和桥梁工程等。
2. 对于一些不需要严格控制沉渣厚度的工程,可以采用简化的施工方法,例如采用小型钻孔机、手工钻孔等方式进行施工。
这种方法虽然效率较低,但可以降低施工成本。
总之,在钻孔灌注桩施工过程中,必须严格控制沉渣厚度,以确保工程质量和稳定性。
根据设计要求制定施工方案,并采用标准的钻孔机具进行施工是常见的控制方法。
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钻孔灌注桩沉渣厚度控制的探讨【摘要】钻孔灌注桩孔底沉渣厚度严重影响桩承载力的发挥,因此,施工过程中加强孔底沉渣厚度的检测与控制,是保证钻孔灌注桩施工质量和桩基承载力的关键措施之一,本文结合工程实践探讨沉渣厚度的控制要点。
【关键词】钻孔灌注桩沉渣厚度控制1.工程概况皖电东送淮南至上海特高压交流输电示范工程长江大跨越工程采用耐-直-直-耐方式跨越长江,两基同塔双回路跨越塔,呼高206m,全高277.5m;四基单回路干字型钢管耐张塔,呼高39m,全高74m。
北岸跨越塔采用灌注桩支撑承台及连梁的型式,主钻孔灌注桩共120根,桩长38.5m,桩径1m;连梁支撑钻孔灌注桩共8根,桩长20m,桩径0.8m;电梯井筒采用3根灌注桩,桩长15m,桩径1m。
灌注桩混凝土标号为C30,设计要求沉渣厚度不大于100mm。
2.工程地质情况长江北岸跨塔各土层从上至下描述如下:①地面至地下5.5m为粉土层;②地下5.5m至地下12.5m为粉质粘土层;③地下12.5m至地下24.1m为粉细砂(中密)层;④地下24.1m至地下47.5m为粉细砂(密实)层。
3.钻孔施工方案及设备选择根据地质情况,本工程北跨灌注桩采用泥浆护壁正循环回转钻进成孔,自然造浆为主、膨润土人工泥浆为辅,正循环进行清孔,使用商品砼,导管回顶法进行水下混凝土灌注成桩。
清孔后沉渣厚度必须小于100mm,清孔后泥浆比重1.15-1.20,粘度20s,含砂率<4%。
钻孔采用GPS-10型钻机,三翼钻头,配备3PM泥浆泵。
4.沉渣厚度控制要点4.1 泥浆制备北岸地面以下12m范围内钻进时利用地层粘土自造浆为主、膨润土人工泥浆为辅,12m以下进入砂层时,添加适量的纤维素和纯碱溶液增大泥浆粘度。
开孔泥浆指标:比重1.3~1.4左右;钻进中泥浆指标:比重1.3左右、含砂率10%,粘度<30S。
加入纤维素和纯碱溶液后,泥浆比重最大调整至 1.4g/cm3,在钻进过程中,应在循环浆沟中取样,检测有关指标。
钻孔灌注桩基础主要质量问题分析及处理0 引言随着我国经济的不断增长,建筑施工工程越来越多,钻孔灌注桩因为有着操作简便、施工安全性有保障等优点而得到了人们的青睐。
但是其也同时有着质量控制难、和对环境污染严重等缺点,如何控制这些缺点从而提高施工质量是施工人员需要思考和解决的问题。
下面就这方面进行讨论分析。
1 三类问题根据所处部位来划分,钻孔灌注桩经常见到的质量问题有桩底类问题,孔底沉渣超标;桩身类问题,桩身混凝土断桩、夹渣;桩顶类问题,强度达不到要求、混凝土不够密实、桩顶标高不够等。
2 原因分析2.1 桩底类问题产生的主要原因有:根据规定,孔底沉渣厚度指标为:摩擦桩≤100mm;抗拔、抗水平力桩≤200mm;端承桩≤50mm;根据规定:混凝土灌注桩孔沉渣厚度允许值为:端承桩≤50mm;摩擦桩≤150mm。
而实际测量,孔底超标的情况比较多。
笔者在实践中观察发现,以前的一些灌注桩沉渣厚度高达500mm-900mm,个别甚至超过1米,不得不采取补桩、注浆等办法进行补救。
对产生孔底沉渣超标质量问题的原因进行分析,不外乎以下几种情况:(1)清孔措施不落实或落实不到位,清孔不彻底或持续时间不够,未能将孔底钻渣清除干净,或孔内泥浆置换不充分;(2)虽然按规定进行了清孔,但清孔后并没有及时灌注混凝土,可能会在清孔后到混凝土灌注前这段时间内出现坍孔;(3)钢筋笼吊装措施不够考究,工人安装不熟练,在安装钢筋笼时孔壁受到碰撞,导致孔壁局部崩塌;(4)混凝土初灌量估算不准确,导致初灌量太小,引发孔底沉渣超标。
2.2 桩身类问题产生的主要原因有:(1)孔内泥浆悬浮的砂粒较多,混凝土灌注过程中砂粒沉落到混凝土顶面,随着砂粒回落量的增加,形成了一定厚度的沉积砂层,阻碍混凝土的正常上升;当混凝土冲破该砂层时,部分砂粒及浮渣被包裹到混凝土里面,形成夹渣,有时候会造成堵管,导致混凝土灌注中断;(2)由于拌合混凝土的胶凝材料、掺合料、配合比以及气候等诸多因素,导致有时候混凝土的初凝偏早,终凝时间“提前”,如果整根桩灌注花费的时间偏长的话,混凝土上部可能已经结块,会造成桩身混凝土夹渣;(3)初灌混凝土数量偏少,造成初灌后埋管深度不够,有时候会出现连导管都没进入混凝土现象;(4)混凝土灌注过程拔管速度太快,控制不好的话会把导管拔出混凝土面。
大直径钻孔灌注桩沉渣不良影响及其厚度控制摘要:采用桩基承载力折减系数来定量的考虑沉渣和基桩承载力之间的关系,说明桩底沉渣对大直径钻孔灌注桩的承载力有至关重要的影响,进而从钻孔、清孔、钢筋笼吊放、灌注混凝土等环节论述了钻孔灌注桩沉渣厚度控制要点及对策。
关键词:钻孔灌注桩沉渣分析承载力控制1引言对于旋挖端承灌注桩而言,桩底沉渣厚度的控制是桩基施工质量控制的关键,沉渣过厚不仅会造成桩基承载力不足,还会造成建筑物的过大沉降,通过对凉都体育中心工程桩基施工中质量进行问题分析,对钻孔灌注桩沉渣产生原因及其厚度控制进行探讨。
2工程实例2.1工程概况及工程地质情况六盘水凉都体育中心工程包括三个部分——体育场、体育馆和连接平台,桩径超过1.6m的桩有266根,最大为2.5m。
拟建场地土层特点如下:1、填土:堆填时间短,结构松散,层厚2.0~3.9m,平均值3.1m。
2、粉土:层厚0.20~8.90m,平均值5m。
3、强风化石灰岩:易破碎,层厚0.00~14.50m,平均值3.78m。
4、溶洞和裂隙:溶洞粘土填充;裂隙强风化碎石填充,层厚0.00~3.80m,平均值0.4m。
4、基岩:中风化凝灰岩,硬度高,有坡度且坡度不均匀。
2.2施工质量问题分析桩基工程完成后,先后委托两家检测单位分别对本工程桩基工程的16枚重要工程桩(桩径为1.6m~2.5m)进行钻芯试验,钻孔取芯原始记录显示在桩底夹有30cm~50cm左右不等的沉渣(沉渣为砼离析碎石及石屑),表明4枚基桩桩底沉渣厚度不满足规范要求。
结合以上试验结果,笔者认为基桩极限承载力和可靠度达不到设计要求的主要原因是桩底沉渣过厚。
3 孔底沉渣过厚原因分析3.1混凝土灌注前未检测孔底沉渣厚度由于夜间施工,施工人员管理疏忽,工人松懈,混凝土灌注前未检测孔底沉渣厚度,在不确定孔底沉渣厚度的情况下灌注混凝土。
3.2钢筋笼吊放时碰撞孔壁钢筋笼吊放时,由于钢筋笼垂直度控制不够准确,出现钢筋笼碰撞孔壁现象,脱落的砂粒下沉至孔底,增大了孔底沉渣厚度。
对灌注桩沉渣厚度争议的分析
向往
(蓝岛来福士项目部)
摘要:本文主要分析灌注桩沉渣厚度存在争议的三方面内容:沉渣的定义、沉渣控制的标准和沉渣的测量方法。
通过比较分析,找出其中暗含的线索,得到一个清晰的关系结构。
关键词:灌注桩;沉渣;沉渣厚度允许值;沉渣测量
灌注桩优点众多,应用广泛,但因为其施工过程隐蔽,也存在许多争议之处,缺乏统一的标准,其中有关沉渣的问题尤为典型,包括沉渣的定义、控制、测量等。
本文不作关于沉渣如何控制的讨论,而是致力于澄清在沉渣的定义、控制标准、测量三个方向上所存在的混淆和它们之间所存在的错综复杂的关系。
1、何为沉渣
定义1:
使用正反循环钻机进行泥浆护壁钻孔灌注桩施工时,被切削的岩土碎屑以及松散土层塌落的块体与泥浆混合在一起,沉淀于孔底部,虽经反循环清洗孔底,但仍未能全部清除而残落在孔底部的物质即为沉渣。
定义2:
桩孔底部未被完全破碎的土块,及含砂量大、胶体率差的泥浆被大量沉淀在孔底的物质。
定义3:
是成孔后钻深和和灌注混凝土前测深的差。
看上去这三种定义没有本质区别,但分别隐含在其中的内核却并不相同,将其显化出来后,得到如下三个定义:
定义1:
孔底沉淀分为砂沉淀和泥浆沉淀两种,孔底沉渣只包括砂沉淀。
定义2:
孔底沉渣包括泥浆沉淀。
定义3:
孔底沉渣厚度以现场测量方法为准。
严格地来说,孔中物质的结构组成从下到上如图1所示。
图1 灌注桩中成分构成示意图
依据图1,问题也可以以这样的方式提出来:孔底沉渣与泥浆的分界线是分界线1还是分界线2?或者在这两者之间?
对“沉渣”进行咬文嚼字的分析不应该是我们所采取的分析手段,应该关注的是,在工程实践中,结合沉渣对结构的不利影响,最后在混凝土桩底与天然土层之间距离等各方面因素来考虑沉渣厚度究竟应该如何定义。
假如在分界线1和分界线2之间的物质具有一定的流动性,在浇筑混凝土过程中可以和分界线1以上的泥浆一样被混凝土顶起排出,那我们自然可以采用分界线1为标准,反之我们则以分界线2为标准。
当然,大多数情况是在分界线1和2之间存在一个渐变的过渡,这样一来,从理论意义上的物质构成来定义产生于工程实践中的沉渣厚度的概念就是不可取的。
所以,我个人认为暂时可以消除争议的办法是以定义3为准,即沉渣的定义应结合现场测量,结合不同的工程特点,以适用于不同的情况。
2、沉渣厚度控制的标准
灌注桩沉渣的允许厚度各规范均有明确规定,如《港口工程灌注桩设计与施工规程》7.0.1.4条:
混凝土浇筑前清孔后孔底沉渣厚度,以摩擦力为主的桩,不得大于300mm ;以端承力为主的桩,不得大于50mm 。
以端承桩为例,在浇筑混凝土之前若检查桩底沉渣为50mm ,则视为合格。
但在浇筑之后,还可能做全钻取芯,检查浇注砼质量,如果此时检查出来孔底沉渣正好50mm ,是否应该视为合格?
各种规范都只指明了在浇筑砼之前沉渣厚度的标准,而没有指明在这之后沉渣厚度的标准。
所以在进行检测的时候,就产生了混淆。
桩基发挥作用肯定是在混凝土浇筑之后,如果沉渣厚度的测量值以浇筑混凝土之后抽芯检测为准,那是不是意味着,浇筑混凝土之前的沉渣允许值可以有更大的选择范围呢?
这个问题的关键在于,在进行设计的时候,设计者是如何考虑的。
如果设计者考虑的是沉渣为50mm 时,结构可以满足安全耐用,那么考虑到在浇筑混凝土
分界线2
时可以冲出一部分沉渣,则实际上在浇筑混凝土之前的沉渣允许厚度可以大于50mm。
当然,这只是说如果设计者考虑的是按照混凝土浇筑完之后沉渣为50mm 来设计的结构,那么在浇筑混凝土之前沉渣厚度即使超过50mm一点也是肯定能满足设计要求的,但是在施工过程中,所有步骤都必须严格按照规范来执行。
另外,根据《港口工程灌注桩设计与施工规程》4.2.2条,单桩垂直极限承载力设计值中只有m0(清底系数)一个代表孔底沉渣的参数,且其取值以经验确定,沉渣厚度小则取大值,反之取小值,而且所考虑的钻孔灌注桩沉渣厚度不得大于300mm。
这说明,设计者是在以浇筑混凝土之前的沉渣厚度允许值来进行浇筑混凝土之后的结构设计的。
这样更混淆了施工中的操作准则。
3、沉渣厚度测量方法
方法1:成孔后以测绳量孔深,浇筑混凝土前以测绳量孔深。
两次长度相减。
方法2:成孔后用丈量钻杆的方式量孔深,浇筑混凝土前以测绳量孔深。
两次长度相减。
方法3:一次清孔后用测绳量孔深,浇筑混凝土前以测绳量孔深。
两次长度相减。
方法4:浇筑混凝土前测两次孔深,第一次测绳悬挂尖长重物,第二次悬挂底端为平面的重物。
两次长度相减。
方法5:浇筑混凝土前测两次孔深,第一次先开动水泵进行泥浆循环,上下提拉导管,使孔底沉渣浮起,然后以测绳测量孔深,再关闭水泵,停止循环,待孔内沉渣沉淀一段时间后以测绳量孔深。
两次长度相减。
方法6:浇筑混凝土之前用测绳凭感觉测量沉渣厚度,当感觉接触到沉渣顶面时记录深度,感觉接触到孔底时记录深度。
两次长度相减。
方法7:采用沉渣测定仪,如JNC-1。
以下逐一分析各种方法的特点:
方法1:首先,成孔后以测绳测量孔深是否准确,在停钻后,一次清孔前,孔底情况复杂,测绳所能放到的标高不一定是钻头钻进位置的标高。
另外,在浇筑混凝土前用测绳再量深度时,为了保证测绳放到底时测绳低端所悬挂的重物低端正好和“沉渣顶面”接触,对测绳所悬挂重物的尺寸、形状、规格应该有严格要求。
方法2:用丈量钻杆的方法测量孔深相对于第一种方法来说更为可靠,当然,这种方法也存在误差,因为钻杆与钻杆之间的接头处会产生未知伸缩。
方法3:一次清孔后测量孔深是因为考虑到停钻后孔底还有未被研碎的泥块,孔底情况复杂,只有当一次清孔把孔底泥土研磨成浆,孔底沉渣为零的情况下,才可能用测绳准确地量取孔深。
这种方法的难于操作之处在于一次清孔后,并不能保证在某个一定时间后孔底会出现沉渣为零的状态。
方法4:在孔底沉渣为浆性沉淀而且不厚的情况下,如果测绳所悬挂的重物尖且狭长,测绳肯定能穿过沉淀层接触孔底,但如果孔底有砂性沉淀,有下埋的泥块,或者沉淀层很厚,则不能够保证测量精度足够准确。
方法5:方法5与方法4有同样的问题,开动水泵,泥浆循环,上下提拉导管几分钟之后并不能保证孔底沉渣为零。
方法6:凭手感测量沉渣厚度是工程中最常用的方法,在测量浆性沉淀而且孔底为岩层的情况下由经验丰富的人员进行测量可能得到较为准确的数值,但如果孔底为土层,或者存在砂性沉淀,用这种手段肯定测不出准确的数值。
方法7:这种仪器的原理为:均匀泥浆电阻率为一条直线,在沉渣界面上电
场会畸变,电阻率会发生变化,利用曲线的拐点可以确定沉渣的厚度。
这种方法的争议之处就在于笼统地将曲线出现拐点的地方定义为沉渣的界面,而实际上,如前文中所分析的,沉渣的界面应该怎样界定并没有统一的标准。
各种测量手段皆有其不足的地方,测量手段越多,产生的争议越大。
在工程实践中,施工人员应该结合不同工程的特点来选择测量沉渣厚度的方法。
另外一个易于混淆的概念是,在操作中的“沉渣顶面”的概念距离前文中定义1和定义2理论意义上沉渣顶面的概念有多远。
我们可以考虑这样一个力学模型,在测绳底部所悬挂的重物达到受力平衡时测绳无法下放。
如图2所示。
图2 测绳底部重物受力示意图
重物所受的向下的力只有重力,而向上的力却成分复杂,进行精确的分析并
不现实。
之所以认为测绳放到底时重物刚好接触“沉渣顶面”是因为默认重物能
放到什么标高,混凝土就能浇筑到什么标高。
所以即使可能所测孔深实际上包括一部分沉渣厚度,也能够确保这一部分沉渣可以在浇筑混凝土时被挤出排出孔外。
这正是综合考虑设计、施工的具体情况之后,不拘泥于纯理论上对沉渣厚度定义的操作方法。
4、总结 在围绕沉渣的各种争议之间存在非常复杂的关系,如图3所示。
图3 围绕沉渣争议的联系结构
从这个图可以看出,设计者可能依据对沉渣的定义和对沉渣的实际操作来进
行结构设计,而施工者可能依据对沉渣的定义和设计者的考虑来对沉渣进行量测,最后,对沉渣的定义又会考虑到具体的操作和在设计中设计者的意图进行修正。
这错综复杂的关系正是造成争议的关键之处。
建立统一的标准,在“规范——设计——施工”之间建立更紧密的信息流通通道,才是消除争议的关键。
参考文献:
[1] 中华人民共和国交通部.港口工程灌注桩设计与施工规程[Z],2002-05-01
[2] 梁启新,张彦舒.重锤测量孔底沉渣厚度的方法[J].建筑工人,2005,09。