确保岩溶地区钻孔灌注桩成孔质量论文
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浅析钻孔灌注桩工程施工过程中质量控制(毕业论文)钻孔灌注桩是一种重要的地基处理技术,广泛应用于各类土建工程中。
但其质量控制非常关键,涉及到整个工程的安全和质量,因此,在钻孔灌注桩工程施工过程中,质量控制是一个必不可少的环节。
本文通过对钻孔灌注桩工程施工过程中质量控制的深入分析,总结了一些实用的质量控制措施和方法,以提高钻孔灌注桩工程的质量。
一、施工前准备工作1、设计审核在进行钻孔灌注桩施工前,应对设计方案进行全面审核,确保方案符合相关规范和标准,能够满足实际工程需要。
2、土层分析在进行施工前,应对地质条件进行全面勘测和分析,确定施工现场的土层情况。
根据土壤不同的结构特点和不同的物理特性,制定相应的施工方案和施工措施。
3、设备检查在进行施工前,应对相关设备进行全面检查和修整,确保设备处于正常状态,能够满足施工需要。
二、施工过程控制1、钻孔质量控制钻孔是钻孔灌注桩施工的第一步,其质量的好坏直接影响着后期工程的安全和质量。
因此,在钻孔过程中,应采取相应的措施进行质量控制。
具体控制措施如下:(1)根据设计要求,对钻孔的直径、深度进行测量和核对,确保钻孔尺寸符合设计要求。
(2)对钻孔的钻孔机进行定位,并调整角度和深度,确保钻孔方向准确。
(3)对钻孔机进行清理,清理出孔内所有杂物和石头。
(4)在钻孔过程中,要随时检查钻头状态,确保钻头状态良好。
(5)根据场地情况和孔壁情况,选择孔壁的钢壳和套管,确保钻孔深度和直径不受孔壁塌陷的影响。
(6)对钻孔出口周围进行土方修整,确保孔口边缘平整,以便进行灌注。
2、混凝土灌注质量控制混凝土灌注是钻孔灌注桩的主要施工工艺,灌注质量的控制非常重要。
应通过以下控制措施来保证施工质量:(1)对混凝土配合比、浇注速度、振捣强度等参数进行严格控制和调整,确保混凝土质量符合设计要求。
(2)在灌注过程中,应随时对振捣质量进行检查和调整,保证每一桩的灌注质量。
(3)对混凝土灌注过程中发现的裂缝、泥浆等缺陷及时进行补救,确保灌注质量。
摘要钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。
但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。
如何在工程施工过程中,保证工程质量成为首要问题。
目前,在桩基施工中,质量控制能力较差,控制手段不力,造成质量水平不稳定,重大工程质量事故时有发生,给国家、人民的财产带来巨大损失。
虽然灌注桩施工工艺正日益完善,但往往由于施工不当,施工管理不规范,断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。
因此,运用科学,实用的施工工艺和方法,加强过程质量控制以确保工程质量显得极为重要。
在实际施工过程中,施工技术人员只有了解灌注桩的基本工艺、施工方法、常见的质量事故、事故处理方法,才能做到事前控制、事中控制及事后控制。
从而保证灌注桩的施工质量满满足设计及安全使用需要。
关键词:钻孔灌注桩质量控制施工工艺ABSTRACTIn theactual construction process,construction technician sunderstand piles, construction methods,treatment of common quality accidents, accidents, to be ex ante control,process control and ex post control. To ensure construction quality of boredpile design and safety needs.In theactual construction process,constructiontechnicians understand piles, constructionmethods,treatment of common quality accidents, accidents, to be ex ante control, process control and ex post control. To ensure construction quality ofbored pile d esign and safety needs.In the actual construction process,construction techniciansunderstand piles, construction methods, treatment of common quality accidents, accidents, to be ex ante control, process control and ex post c ontrol.To ensure construction quality of bored pile design and s afety needs.Keywords:Boredpile; Quality control; Construction technology;目录第1章绪论ﻩ错误!未定义书签。
中文摘要钻孔灌注桩目前在桥梁建设和城市建设中的使用已相当普及,施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难,也不能进行开挖验收。
施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。
因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录,以便有效地对桩基施工质量加以控制。
本文介绍钻孔灌注桩施工质量控制中,钻孔、清孔、成孔过程的控制方法,常出现故障的排除措施以及水下灌混凝土的灌注方法和质量检测方法。
关键词:钻孔灌注桩钻孔清孔灌注水下混凝土;AbstractBored now in bridge construction and urban development in the use has been quite popular in the water for construction Taibu Fen, its Shigongguocheng not observed, Yin Zhu hidden works, pile after the quality inspection more difficult, could not proceed Excavation of acceptance. Construction of a part of any problem, all will have a direct impact to the whole project's quality and progress, even gave investors would be great for Jing Ji She Hui losses and adverse effects. Therefore, the required construction team based on technical measures in the construction, we should implement, and enhance construction quality management, close attention to grasp every aspect of the construction process quality, and strive to eliminate hidden dangers before the pile. Therefore, before the construction design drawings and familiar with the serious construction, acceptance, verification, and the pile of geological information, on the piles in the construction process may occur after analyzing some of the issues worked out construction quality standards, inspection implementation program and record of each pile in order to effectively control construction quality of the pile.This article describes the quality control of bored pile construction, drilling, hole cleaning, hole process control methods, often fail to rule out the concrete measures and irrigation water quality testing methods and methods of perfusion.Key wordsBored, bored, clean hole, pouring underwater concrete;目录1引言2钻孔灌注桩的施工工艺3钻孔灌注桩施工注意事项4 钻孔灌注桩施工方法4.1泥浆护壁施工法4.1.1施工机具选择4.1.2护筒制作和埋设4.1.3钻机就位、对中4.1.4泥浆的调制和使用4.1.5钻孔工艺过程4.1.5.1冲击钻钻孔工艺4.1.5.2回转钻钻孔工艺4.1.6清孔4.1.7钢筋笼制作安放控制4.1.7.1钢筋笼的制作4.1.7.2钢筋笼的吊装与焊接4.1.7.3钢筋骨架—钢筋外观检查及检测4.1.8混凝土灌注施工4.1.8.1水下混凝土就地灌注4.2全套管施工法5钻孔灌注桩质量控制5.1钻孔灌注桩常见的质量问题及防治措施5.1.1断桩5.1.2钻孔取芯近一步检查验证5.1.3孔底清淤5.1.4压浆处理5.1.5二次取芯验证5.1.6塌孔、溶洞或裂隙5.1.7钻孔偏斜5.1.8钻杆折断5.1.9小结5.2水下混凝土灌注施工质量问题及防治措施5.2.1导管进水5.2.2卡管5.2.3坍孔5.2.4埋管5.2.5扩孔和缩孔5.2.6钢筋笼上升5.2.7浇短桩头6结论浅谈混凝土钻孔灌注桩施工质量控制1引言随着交通的快速发展,不良的地质现象总对基础建设造成严重的影响,钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
岩溶地区钻孔灌注桩施工质量控制随着我国西部大开发和中部崛起战略的进一步深入实施,中西部岩溶地区对基础建设的投入不断加大,岩溶作为工程建设中的一种典型的不良地质现象,对工程建设的危害极大。
因此桩基工程的质量对工厂生产期的质量和产量影响十分重大。
标签:岩溶地区;钻孔灌注桩施工;质量控制措施我国幅员广阔,地质条件复杂,在公路桥梁施工中会面临不同的地质条件,特别在岩溶地区进行施工,对桩基施工的影响较大,在钻孔灌注桩施工中会有影响工程进度的多种情况发生,如漏浆、塌孔、断桩等情况,不仅会造成施工成本增加。
1岩溶发育的特点1.1地下水补给区岩溶发育的特点地下水补给区,因为降水及地面水是垂直且密集的向下运动,随着水的溶蚀作用,多发育喀斯特的地表形态,如喀斯特沟、石芽、漏斗、落水洞等,并且发育的岩溶地貌具有埋藏浅、规模小等特点。
1.2地下水径流区岩溶发育特点地下水径流区是水的补给区至排泄区的地下通道,水量具有大且多的特点,一般多是水平径流,在水的侵蚀作用下,主要是水平发育溶洞、地下暗河等,局部也会发育落水洞等垂直岩溶地貌,但大多都被土层覆盖,在潜蚀或渗压作用下上部的土层会逐渐移动形成土洞。
1.3地下水排泄区岩溶发育特点作为地下水的排泄点,岩溶基本发育成溶洞、暗河、溶蚀盆地,并且岩溶发育规模大,溶洞之间相互贯通,由于地下水流通量增大,会形成富水性很好的含水层。
2岩溶地区钻孔灌注桩施工难点第一,成孔难;第二,浇混凝土成桩难,且成桩质量难以保障。
由于岩溶地区地层﹑地形﹑地貌复杂,竖向﹑横向无规律可循。
长期抽吸地下水使土岩结合部位形成负真空,从而产生土洞。
土洞﹑溶洞上下不同心,易孔斜﹑漏水、坍塌,地面不均匀下沉(图1)。
3岩溶地区钻孔灌注桩施工质量控制措施3.1漏浆、塌孔质量控制钻孔过程中施工至土洞溶洞时,若土洞溶洞内未填充密实,则孔内泥浆会迅速流失,形成漏浆,严重时孔内液面会快速降低或持续时间过长,从而孔内、外压力差过大造成塌孔现象。
岩溶地区桩基施工技术论文摘要:在岩溶地层进行冲孔桩施工时,难度较大,但应对的方法也很多。
总体来说,当溶洞高度小于3m时,采用“抛填造壁”的方法,即填入直径0.2~0.3m的片石和粘土;当溶洞高度大于3m时,采用“抛填造壁”的方法无法奏效时,采用钢护筒跟进法施工;当竖向溶洞较多,桩孔较深,钢护筒跟进困难,不能一层跟进到底时,可先下一层大护筒,大护筒直径应大于桩径200mm左右,当大护筒不能下沉,下面的溶洞又无法处理时,需下一层小护筒跟进,小护筒的直径大于桩径100mm左右,直至穿过溶洞;这些方法都能提高岩溶地区桩基的施工质量。
1 概述具有岩溶地貌的地区就是常说的岩溶地区,岩溶地区的水对可溶性岩石进行溶蚀、冲蚀、潜蚀等作用,其中以溶蚀为主,溶蚀后形成溶洞。
溶洞种类很多,按其填充状态可分为无填充、半填充和完全填充这3类,按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土这3类,按其漏水情况可分为漏水和不漏水这2类。
正是由于岩溶地区岩溶形态、充填物、地下水流动的复杂性,施工中主要有泥浆漏失和坍孔、孔壁失稳、偏孔与斜桩、混凝土流失、断桩等现象发生,给施工质量及安全带来隐患。
作者通过多年来的经历,对岩溶地层桩基施工提出了一些应对技术措施。
2 事故原因及技术对策2.1 泥浆漏失与坍孔2.1.1 事故原因因岩溶地层中溶洞广泛存在,溶洞贯通性高,桩基施工时极易出现泥浆漏失情况,造成钻孔内无法保持合理的水头高度,使地下水涌入孔内产生由外向内的侧压力,造成孔壁失稳坍塌。
2.1.2 技术对策采取措施:(1)在孔口附近备足优质黏土、片石,当出现漏浆现象时,立即用挖掘机向孔内回填黏土,必要时向孔内投入整袋水泥进行堵漏。
(2)如漏浆数量有限,在回补浆液后浆面恢复,则表示遇到的是不连通溶洞,若进尺正常,则表明溶洞较小,可继续钻进;若进尺突然加快,则表明遇到较大的填充物不密实的溶洞,向孔内抛填片石反复冲砸,使孔周围形成完整的护壁,继续钻进。
钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制毕业论文目录一、前言 (1)二、探讨在特定地质、水文等条件下钻孔灌注桩施工工艺及质量控制方法; (1)1.1………………………………………………………… (1)1.1.1………………………………………………………… (1)1.1.2………………………………………………………… (2)1.2 ………………………………………………………… (11)三、对特定土层中影响钻孔灌注桩承载力的因素分析.四、对超长钻孔灌注桩承载性能研究..五、对钻孔灌注桩施工工艺及质量事故的研究1、卡管、坍孔、钻孔偏斜、断桩2、坍孔3、钻孔偏斜4、断桩.六、结论 (80)七、参考文献 (81)前言钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。
灌注桩由最早的100多年前的1893年,因为工业的发展以及人口的增长,高层建筑不断增加,但是因为好多城市的地基条件比较差,不能直接承受由高层建筑所传来的压力,地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层,建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩,必然产生很大的沉降。
论文拟在收集工程项目资料及参考文献的基础上,首先根据工程的地质、水文、周围环境等情况分析该工程的特点和难点;接下来针对工程的难点和特点论述该工程钻孔灌注桩具体施工过程,包括放桩、护筒埋设、泥浆制备与循环、钻孔、清孔、钢筋笼的安放、灌注混凝土等各主要施工工法和质量的控制要点;再对施工中易出现的塌孔、钻孔偏斜、卡管、导管进水、钢筋笼上浮等事故的原因进行分析,并叙述采取的防治措施;拟在最后介绍钻孔灌注桩成桩质量检测方法和本工程成桩质量检测结果。
钻孔灌注桩由于其具有承载力高、可以穿越各种土层、对周边环境危害小等优点,在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。
钻孔灌注桩在施工时都要把桩孔位置处的土排出地面,然后清除孔底残渣,安放钢筋笼,最后浇筑混凝土,整个施工过程工序较多,且属于地下或水下隐蔽工程,如果施工中操作不当,就可能会出现卡管、坍孔、钻孔偏斜、断桩等质量缺陷,影响桩身的完整性和单桩承载能力,从而对整个工程安全造成威胁。
钻孔灌注桩毕业论文钻孔灌注桩毕业论文引言:钻孔灌注桩是一种常见的地基处理技术,广泛应用于建筑工程中。
本篇论文将对钻孔灌注桩的原理、施工工艺以及工程实践进行探讨,旨在全面了解该技术的应用和发展趋势。
一、钻孔灌注桩的原理钻孔灌注桩是一种通过在地下钻孔后注入混凝土来加固地基的方法。
其原理是通过在地下形成钻孔后,将钢筋和混凝土注入钻孔中,使其与周围土壤相互作用,形成一个整体结构。
这种桩基的优点在于其承载力大、抗震性能好、施工方便等。
二、钻孔灌注桩的施工工艺1. 钻孔:首先需要进行钻孔作业,用钻机在地下钻孔机械中进行钻孔,通常钻孔深度会根据工程要求进行调整。
钻孔直径也会根据工程需求进行选择。
2. 清洗:钻孔完成后,需要进行清洗作业,以确保钻孔的质量。
清洗通常使用水和泥浆进行,将钻孔内的杂质清除干净。
3. 钢筋安装:在清洗完成后,需要将钢筋安装到钻孔中。
钢筋的数量和排列方式会根据工程设计要求进行选择。
4. 灌注混凝土:最后一步是将混凝土灌注到钻孔中。
混凝土的配比和浇注方式会根据工程要求进行调整。
三、钻孔灌注桩的工程实践钻孔灌注桩在实际工程中得到了广泛应用。
以某大型高层建筑工程为例,该工程采用钻孔灌注桩作为地基处理技术。
通过对现场勘探和设计计算,确定了钻孔的深度和直径,并根据工程要求进行了钢筋的安装和混凝土的灌注。
工程实践表明,钻孔灌注桩能够有效地提高地基的承载力,确保建筑物的稳定性。
四、钻孔灌注桩的发展趋势随着建筑工程的不断发展,钻孔灌注桩技术也在不断改进和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 施工技术的改进:随着施工设备和技术的不断进步,钻孔灌注桩的施工工艺将更加高效和精确。
2. 材料的创新:新型材料的应用将进一步提高钻孔灌注桩的性能和耐久性。
3. 环保意识的提升:在施工过程中,注重环保和资源节约将成为未来的发展方向。
4. 自动化技术的应用:随着自动化技术的发展,钻孔灌注桩施工过程将更加智能化和自动化。
岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究岩溶发育地区是指在石灰岩、石膏岩等溶蚀性岩石发育地貌的地区,这种地区地下水丰富,地下水循环活跃,土层不稳定,易发生地质灾害,给工程建设带来了一定的难度和风险。
在这种地区进行基础施工时,需要选择合适的基础形式来保证工程的安全性。
在岩溶发育地区,钻孔灌注桩成为了一种常用的基础形式,通过对其施工技术的研究,可以有效提高基础施工的安全性和可靠性。
一、岩溶地区的特点及引起的问题1. 地下水丰富岩溶发育地区因地下水循环活跃,地下水丰富,常常会导致基础施工中遇到水文地质问题。
地下水的存在会使得土层较为湿润,使得土壤结构疏松,承载能力减弱。
地下水的流动会对工程的稳定性造成影响。
2. 土层不稳定岩溶地区的土层常常比较松软,孔隙度大,容易产生不均匀沉降,给基础施工带来了一定的困难。
地下水的侵蚀作用容易造成土层的坍塌和破坏。
3. 地质灾害频发在岩溶地区,由于溶蚀岩石的大量存在,常常会发生地质灾害,如地面塌陷、地裂缝等问题。
这些地质灾害对基础施工的安全性提出了更高的要求。
二、钻孔灌注桩施工技术的研究意义钻孔灌注桩是一种深基础施工方法,通过对地基岩土进行钻孔、注浆和灌注的工序,能够提高土层的承载能力,增强地基的稳定性。
在岩溶发育地区,钻孔灌注桩的施工技术研究具有重要意义:1. 提高基础承载能力通过对地基进行灌注桩施工,可以有效提高土层的承载能力,避免地基沉降过大。
2. 加强地下水控制在灌注桩施工中,可以通过对孔隙进行注浆封固,控制地下水的流动,保证基础施工的安全性。
3. 缩短工期相较于传统基础形式,灌注桩施工具有工序简单、施工周期短、成本低等特点,在岩溶地区具有更大的施工优势。
1. 地质勘察在进行灌注桩施工前,需对地质进行详细的勘察分析,了解地质构造、地下水分布、岩土性质等信息,制定合理的施工方案。
2. 施工工艺钻孔灌注桩施工过程中,需要对钻孔、注浆、灌注等工艺进行合理控制,保证施工质量。
大连理工大学网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目: 钻孔灌注桩在施工中的质量问题及预防措施学习中心: \层次:专科起点本科专业:土木工程(道桥方向)年级: \学号: \学生: \指导教师: \完成日期: \内容摘要钻孔灌注桩对各种地质条件的适应性、施工简单、易操作且设备投入一般不是很大,因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用;但钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收,所以又是最容易出现质量问题的一种基础形式,施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度.本文结合当前的实际工程施工,具体介绍钻孔灌注桩在施工中的一些质量问题及预防措施,同时对施工中常见的质量问题:如卡管、钢筋笼上浮、断桩等作了具体的介绍,以期本文对实际的施工作业过程中有一定的用处。
关键词:钻孔灌注桩;质量控制;方法目录内容摘要 (Ⅰ)引言 (1)1 钻孔桩施工中的常见问题 (2)1.1 护筒冒水 (2)1.2 孔壁塌陷 (2)1.3 钻孔偏斜 (2)1.4 桩底沉渣过多 (2)2 问题出现的原因及防治措施 (3)2。
1护筒冒水造成原因及处理措施 (3)2。
2孔壁塌陷造成原因及处理措施 (3)2。
3钻孔偏斜造成原因及处理措施 (3)2。
4桩底沉渣过多造成原因及处理措施 (3)3 灌注过程中出现的质量问题及预防措施3.1 卡管 (5)3.2 钢筋笼上浮 (5)3.3 首灌混凝土方量不足 (5)3.4 断桩 (6)4 工程实例分析 (8)4。
1钻孔灌注桩施工方案 (8)4。
2钻孔灌注桩成孔的质量控制标准 (11)4.3钻孔灌注桩钢筋笼质量控制 (11)4。
4钻孔灌注桩混凝土施工质量控制 (12)结论 (14)参考文献 (14)引言随着我国工程建设事业的蓬勃发展,在高层建筑、重型厂房、和桥梁等工程中大量采用桩基础,桩基础已成为我国工程建设中重要的基础形式,在所有桩基础类型中,钻孔灌注桩的应用较为普遍。
毕业论文-钻孔灌注桩毕业论文钻孔灌注桩一、引言钻孔灌注桩作为一种基础工程中常用的施工技术,因其具有承载能力高、适应性强、施工噪音小等优点,在桥梁、高层建筑、港口码头等工程中得到了广泛的应用。
本文将对钻孔灌注桩的施工工艺、质量控制要点以及常见问题的处理方法进行详细的阐述和分析。
二、钻孔灌注桩的施工工艺(一)施工准备在进行钻孔灌注桩施工前,需要做好充分的准备工作。
首先,要对施工现场进行勘察,了解地质条件、地下水位等情况,为制定施工方案提供依据。
其次,要平整场地,确保施工机械能够正常作业。
此外,还需要准备好施工所需的材料、设备和人员。
(二)桩位测量放样根据设计图纸,使用全站仪等测量仪器准确放出桩位,并设置好护桩,以便在施工过程中进行桩位的复核和校正。
(三)埋设护筒护筒的作用是固定桩位、保护孔口、防止塌孔和地表水流入孔内。
护筒一般采用钢板制作,其内径应比桩径大 200 400mm ,埋设深度一般为 15 20m ,护筒顶部应高出地面 03m 以上。
(四)钻机就位将钻机安装在平整坚实的地面上,并调整好钻机的水平和垂直度,使其钻头中心与桩位中心重合。
(五)钻进成孔根据地质条件和设计要求,选择合适的钻进方法和钻头。
在钻进过程中,要控制好钻进速度和泥浆比重,及时清理孔内的渣土和岩屑,保证成孔质量。
(六)清孔当钻孔达到设计深度后,进行清孔。
清孔的目的是清除孔底的沉渣和泥浆,使孔底沉渣厚度符合设计要求。
清孔方法有抽浆法、换浆法和掏渣法等。
(七)钢筋笼制作与安装钢筋笼在现场制作,其主筋应采用焊接连接,箍筋与主筋应采用点焊或绑扎连接。
钢筋笼制作完成后,使用吊车将其吊起并缓慢放入孔内,确保钢筋笼的位置和垂直度符合要求。
(八)灌注水下混凝土水下混凝土灌注是钻孔灌注桩施工的关键工序。
在灌注前,要再次检查孔底沉渣厚度和泥浆指标,符合要求后方可进行灌注。
混凝土灌注采用导管法,导管的内径一般为 200 300mm ,导管在使用前应进行水密试验。
确保岩溶地区钻孔灌注桩成孔质量
摘要:本文通过杭州萧山某高层住宅在岩溶地区钻孔灌注桩在施工中遇到的成孔施工难度技术的研究,研究分析了岩溶地区钻孔灌注桩成孔的主要技术数据。
关键词:在岩溶地区钻孔灌注桩遇到的难题成孔技术研究
中图分类号: u443.15+4 文献标识码: a 文章编号:
一、前言
桩基础是高层住宅深基础中最常用的一种能抵卸上部结构荷载的形式。
受不同地质的各种因素影响,桩基础能否顺利成孔是桩基础施工过程中的最关键环节。
尤其在岩溶地区进行钻孔桩施工,由于地质结构复杂、岩面参差不齐,溶洞深浅大小不一,串珠溶洞的多少、大小无规律,溶洞填充物性质不同等构造,在成孔过程中容易出现漏浆、塌孔、偏孔、卡钻、断钻无法钻进等事故,造成无法顺利成孔,给工程进度带来严重影响,成为钻孔桩施工中最关键的技术难题。
本文以杭州岩溶发育区萧山某高层住宅钻孔灌注桩为例,对岩溶地区钻孔桩成孔施工中出现的问题、原因以及相应的处理方法进行分析和总结,取得的成果为同类工程施工提供一定的借鉴参考。
二、工程概况及工程地质条件
该工程第二期一标段杭州市钱塘江边杭州湾,该段有7幢33层高层建筑住宅,地质勘探资料显示,该处于岩溶发育区,涉及多个桩孔有溶洞、溶蚀、溶沟不等,研究本工程钻孔灌注桩共有1211
根。
工程所在地区为萧绍湖积沼泽平原地区,地表覆盖层主要为残坡积和冲洪积(厚度在8m~50.6m之间);下伏基岩主要以石灰岩、白云岩为主,岩溶较极为发育。
岩溶形态以溶洞、溶蚀、溶沟、洼地、地下暗滨、大型的溶蚀沟槽等出现,其中尤以溶洞、溶蚀为主,其范围广、深度不一,并且相互串联,普通深度在9~55m,最深溶洞达79m,且岩面相差悬殊。
溶洞充填形式为水、碎屑夹粘土、碎石夹粘土、碎石流砂、流淌土、孤石及空腔溶洞等。
三、确保成孔质量施工组织研究
1、认真仔细熟悉、分析研究地质勘探报告,逐桩分析孔桩范围内溶洞的空间分布情况,了解溶洞、溶蚀、溶沟的位置、深度、大小、填充物、岩层结构走向及形态状。
2、采用一桩孔一探的方式了解溶洞、溶蚀、溶沟的位置、深度、大小、填充物、岩层结构走向及形态状。
2、按照“先长桩后短桩,先周边后中间,隔孔间隔施工”的原则确定施工顺序,制订合理的施工顺序、方法方案。
3、按照设计图纸和一桩一探地质钻探资料,结合现场的实际情况,配置合适的钻孔设备。
岩溶桩基施工在无溶洞、溶蚀、溶沟部位应优先选采用gps10型钻机,遇到溶洞、溶蚀、溶沟部位改用cz 系列冲锤机进行冲击成孔直至进入入岩深度要求为止。
4、做好钻孔、冲孔桩施工的常规材料、岩溶处理材料准备,以便成孔过程中出现异常时进行处理。
四、成孔过程异常问题及原因分析
1漏浆稀浆
个别.溶洞顶板被冲穿,桩孔中的泥浆会沿溶洞间的通道或裂隙流失或变稀,发生漏浆或变稀时,将无法冲孔,且易造成坍孔。
漏浆也是岩溶区较为普遍的现象。
2缩孔变形
如果溶洞中的填充物为软塑~流塑状的淤泥或流砂,且溶洞较高,造成淤泥或流砂部位的护壁不牢固时。
当孔桩穿过此填充物时,就会发生缩孔的现象。
3弯孔偏孔
溶岩区域的地质构造是无规则性的,当溶洞正好位于桩位上,但又稍稍偏移一点,此时在冲击过程中,锤头必然沿溶洞壁方向下冲而形成弯孔;其岩层面往往是凹凸不平或者为斜面,或溶洞填充物中有孤牙石。
冲锤冲击过程中造成偏形软硬相间,所以为造成偏孔。
偏孔其处理的过程耗时较长,会严重影响施工进度计划。
4 卡钻卡锤
桩位穿过与桩径差不多大的溶洞或稍小一点时,由于其洞溶壁不规则,几吨重的锤头在重力作用很易进入溶洞,此时钻头极易被溶洞壁的岩石卡住,很难提出来。
另外由于护壁垮塌也容易出现卡钻卡锤。
5坍孔涌水
击穿溶洞顶板而漏浆或碰到溶洞内大量清水涌现所造成泥浆突
然变稀,造成桩基孔壁突然失去平衡而坍塌;另一种原因是其周围形成空洞而坍塌;还有一种原因是锤击时,锤头起落提速、下锤不均匀,过猛或突然变速,而碰撞孔壁,或因提速过快而造成负压引起坍孔。
6 冲击无进尺
有部分溶洞顶部岩层厚度不足5m,但按设计要求少于5m必须击穿,有部分含硅质的灰岩、白云岩属微风化岩,层厚约2~4m不等,此种岩石比普通中风化灰岩硬十几倍以上,当桩孔穿过此岩层时,会造成钻孔无进尺,另外一种原因是由于桩孔较深、钻头较轻、孔底泥浆比重太大和清碴不及时等因素共同作用导致。
在微风化岩也得改为冲锤冲击成孔;
五、常见问题的防治及处理
1注浆
注浆的作用是将溶洞中的淤泥、流砂等填充流淌物固结。
这种方法一般用施工前的防治。
施工前根据一孔一探地质层结构分析研究该桩孔是否需要注浆。
1.1技术要求
(1)注浆孔可在一孔一探孔中进行,溶洞中有淤泥、流砂等填充流淌物的孔中进行;
(2)注浆孔的深度要穿过溶洞顶板下,底部上即可(如为多层溶洞要穿过最低层溶洞顶板);
(3)注浆材料采用1:1纯水泥浆及部分双液浆。
(4)注浆压力:初压0.2~0.5mpa,终压:1~1.5mpa;注浆结束标准:达到设计终压后稳定10min及检查孔吸水量小于1l/ min;注浆后固体积体抗压强度≥0.2.5mpa。
(5)注浆:先进行注浆试运转,用1.5~2倍与注浆终压对系统进行吸水试验,检查管路系统能否耐压,有无漏水,检查设备机况是否正常。
注浆时孔内装入带尖头的钢花管,注浆方式采用套管护壁法分段后退式注浆;当有地下水时,先注双浆液,然后单液。
对于大型空溶洞,先灌入中粗砂然后按放注浆管再注浆。
(6)空大溶洞的处理;为减少混凝土超灌。
对于大型的、地下水丰富、裂隙极为发育的溶洞或是溶洞中填充物为流淌淤泥、流砂的大型溶洞,溶洞顶板击穿后须采用干粘土、碎石、碎片石拌和灌入,用冲锤冲击扩胀挤压实造孔即可。
1.2注浆效果评价
注浆对于处理中小型溶洞,且相互间并不怎么联通的溶洞有较明显的效果,在一定程度上能防止坍孔、缩孔、漏浆现象的发生,加速后续能保证冲孔的速度和成孔质量,减少混凝土超灌。
但对于大型的、地下水丰富、裂隙极为发育的溶洞或是溶洞中填充物为淤泥的就不起多大作用,且成本较大。
六、常见问题的处理
1漏浆
(1)漏浆不严重时,采取回填粘土与小片石的混合物,并改用小冲程进行冲击挤压实,使混合物进入岩溶裂隙中或通道,进而挤压
入、实堵塞其裂隙和通道,能堵塞漏浆的通道保持不漏浆的目的;
(2)当溶洞之间的通道较大,用回填粘土与小片石的混合物的办法无法处理时,可用回填混凝土的方法堵塞其通道。
混凝土回填按水下混凝土灌注方法进行,水下混凝土灌注7~10天后再开钻成孔施工;
2偏孔
(1)偏孔不严重,且岩质也较为均匀时,可采取校正钻机,减小冲程,在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔使正直的办法来解决。
(2)偏孔较为严重,岩质不均匀时,可在孔内回填片石(粒径在20~50cm为宜)与少量粘土,回填至偏孔部位以上1~2m,并调整钻机冲程,然后继续缓慢冲孔。
混合物在锤头低打紧击下,形成较为坚实的的混合传力柱,将锤打之力传于斜面岩上,从而慢慢将斜面岩破碎修平。
如斜面岩严重时,可改用c25以上混凝土(加早强剂)进行回填、灌注密实(回填砼必须等砼强度达85%后才能开始钻孔,一般为十五天后),一般都可解决;
6.3 缩孔
发生淤泥引起的缩孔可回填片石到缩孔部位以上2~3m处,然后改用小冲程继续冲击,将片石挤入软塑~流塑状的溶洞填充物中,使其起稳固护壁的作用。
如第一次没有处理好,可再填片石,再冲击,反复几次便可解决;
6.4坍孔
(1)坍孔不严重时,可采用砂与粘土混合物回填至坍孔部位以上
2~3m处,并改进泥浆性能(在泥浆中掺入适量的水泥、烧碱和锯末,以提高泥浆胶体率和悬浮能力,其质量配合比为粘土:水泥:烧碱=1:0.2:0.4,锯末按粘土体积的10%掺入),然后继续钻进;(3)当坍孔非常严重时应立即对全孔回填,待回填土沉积密实后并采用注浆办法固结回填土及孔周边的松散土后,再重新开孔。
6.5 弯孔
发生弯孔后回填片石到弯孔部位以上2~3m处,然后校正钻机并改用小冲程在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔使正直的办法来解决;采用此办法要反复回填、扫孔多次反复才能纠正弯孔。
6.6卡钻掉钻
(1)gps10型钻机掉钻可用钻机配合吊车或者挖掘机打捞提出钻头;
(2) 卡钻当前种方法无法将钻头取出来时,只有改用冲锤缓慢轻冲击几下,使其卡钻松动后再采取以上前种方法进行。
6.7 冲击无进尺
属于微风化岩层,造成无法钻进时,采用回填片石或砼是无任何效果的,只能改用冲锤机冲孔。
7 结束语
岩溶地区钻孔灌注桩成孔施工,应根据不同的岩溶结构类型地质,有针对性的措施,采取不同的施工方法予以防治;在施工时应加强对施工过程中的预控,可减少发现问题后再处理的时间及进度差,对提前要出现的问题进行认真分析研究,不同的地质结构采取
不同的技术措施和处理方案,可有效的确保成孔质量,加快施工进度、节约施工成本。
参考文献
[1]廖显勇黎明岩溶地区冲(钻)孔灌注桩成孔施工技术山西建筑第16期2006年6月。
[2]郭纯青等岩溶多重介质环境与岩溶地下水系统化学工业出版社2006年9月。