钻孔灌注桩沉碴过厚的原因,以及措施.
1、主要是施工过程中泥浆太稀,一清还没有清好,清孔最主要的还是靠一清而不是二清,二清是换浆好灌砼而已。
2、灌注桩是直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成孔后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成。
3、钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。这里讲述了勘探工作里的钻孔工作,以及钻孔需要的辅助工具以及部分应急措施方法。
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)6.3.9 :
端承型桩,不应大于50mm;
摩擦型桩,不应大于100mm;
抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。
两种简便的方法:一种是等沉渣完全固结,这需要很长时间,而且与地层岩性有很大关系;一种是,钻孔压浆,这要根据地层、桩径、桩长等等因素确定。
另外再浇筑混凝土前控制泥浆比重不大于1.15。
清孔是将孔底部沉淀清干净,如果沉淀过厚,水下灌注混凝土就是造成夹层、断桩,搞不好桩就废了!所以灌注桩清孔是非常必要的!!!在灌注之前用测绳子重新测孔深,当厚度大于一定量的时候,用掏渣桶,或者泥浆泵进行排渣,如果厚度不大的话,用我下面写的第三条射水清孔也行。
(1)钻孔至设计标程,经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后,应立即进行清孔。浇筑水下混凝土前允许沉渣厚度应满足设计要求及规范要求。
(2)清孔应达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,黏度17~20s,严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。
(3)清孔达标后应抓紧安装钢筋笼和浇筑水下混凝土。在浇注水下混凝土前,应用射水或设风冲射钻孔孔底3~5分钟,将孔底沉淀物翻动上浮,射水或射风压力大0.05Mp。
1、灌注桩终孔为什么要进行清孔?
清孔通常是对端承桩而言的。对于这种桩,上部荷载主要是由桩端持力层承担的,而桩主要是起到传递上部荷载的作用,由于孔底沉渣是松散的,没有任何承载能力,假如太厚,会造成桩的沉降过大,沉降量无法达到设计或使用要求,所以,在钻孔灌注桩施工过程中需要对孔底沉渣进行清理,这才是真正的原因,像我们平常所说的人工挖孔桩就不存在这个问题。
2、钻孔桩清孔标准是什么?
在浇注水下混凝土前,孔内还需进行二次清孔,二次清孔采取换浆与喷射清孔相结合的方法,直到桩底沉渣厚度满足要求,泥浆钻一般要求沉渣厚度不超过10cm,泥浆指标满足水下混凝土浇注要求,泥浆指标控制如下:比重1.1~1.2g/cm3,粘度17~20s,含砂率小于2%。喷射的目的是在灌注水下砼前将孔底沉淀悬浮起来,减少孔底沉淀厚度。
3、钻孔灌注桩一次清孔怎么清,第二次怎么清?
一次清孔就是终孔后把钻杆提起一点利用钻头的搅动将钻渣通过正循环排出,二次清孔是把钻头钻杆取出后、钢筋笼和导管下好后用导管清的,是泵吸反循环清孔。
4、钻孔灌注桩清孔时出现塌孔怎么办?
这种问题可以加水泥和盐解决,这种问题在砂土时特别多,由于泥浆流动的原因造成塌孔,你可以按2:1或2:2的样子加水泥和盐,二包水泥一包盐,搅好放下去,放在面上就可以了,你不用提心沉不下去,水泥的比重比泥浆大多了,放心就可以,视深度放水泥量,放入后不要超过7-8小时,最好控制在7个小时就重新开始钻,钻完后清孔就放钢筋笼灌注砼就可以了,最好选用商业砼,塌落度要合格的才行。
5、泥浆护壁钻孔灌注桩为什么要进行二次清孔?什么时候进行二次清孔?沉渣厚度验收规范是如何规定的?
泥浆护壁钻孔灌注桩行进二次清孔是在钢筋笼、导管沉放结束后进行的,主要是为了清除下钢筋笼时刮、碰下去的泥快,同时也调整泥浆比重。砼灌注前沉渣厚度为端承桩≤100mm,摩擦桩≤300mm、抗拔桩≤150mm。
6、什么是泥浆护壁?
泥浆护壁就是在充满水和膨润土以及 CMC 等其他外加剂的混合液的情况下,对于地下连续墙成槽、钻孔灌注桩钻孔等工程,泥浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。除此之外,泥浆还具有携渣和冷却、润滑机具作用,具有一定粘度的泥浆可以携同泥渣一起排出。泥浆可以作机具的润滑和冷却剂,在冲洗机具的同时,也冷却的机具。防止槽壁坍塌或剥落,并维持挖成的形状不变。成槽之后,浇灌混凝土把泥浆置换出来,在地下筑成一道混凝土单元墙段。使槽壁稳定的泥浆叫护壁泥浆,由于是使用泥浆护壁进行挖槽,所以才用“泥浆护壁挖槽法”这个术语。
7 砼灌注
7.1.1导管:要求灌注水下砼采用钢导管灌注,采用导管内径为25-30cm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍,p=rchc-rwHw
式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa);
rc为砼拌和物的重度(24kN/m3);
hc为导管内砼柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
Hw为井孔内水或泥浆的深度(m)。
7.1.2安装导管
导管采用φ25-30钢管,每节2~3m,配1~2节1~1.5m的短管。钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm,试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口,大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头,设防松装置。
导管安装后,其底部距孔底有 250 ~ 400mm 的空间。
7.2二次清孔
浇筑水下混凝土前应检查沉渣厚度,沉渣厚度应满足设计要求;当设计无要求时:柱桩不大于5cm;摩擦桩不大于20cm。如沉渣厚度超出规范要求,则利用导管进行二次清孔。
7.3 首批封底混凝土
计算和控制首批封底混凝土数量,下落时有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。
7.3.1首批灌注砼的数量公式(例桩径D=1.25):
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1;h1=Hwrw/rC;导管底口与孔底的距离为25-40cm,H1表示砼桩底到导管底口的高度,H2表示首批灌注砼的最小深度(导管底口到砼面的高度)为1m,h1表示泥浆底部到砼面的高度,保证导管埋入砼中的深度不小于1m。
h1= Hwrw/rC=11*68/24=31.17m
Vr1.25=3.14*(1.25/2)2*(H1+1)+3.14*(0.25/2)2/4h1 =3.14*(1.25/2)2*(0.5+1)+3.14*(0.25/2)2/4*31.17
=2.23m3
对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度符合设计要求,然后立即灌注首批砼。
7.3.2箭球、拨栓或开阀
打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故。
7.4水下混凝土浇灌
桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注,灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确;应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2~4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深。
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心。
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全。已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐。循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
当混凝土面升到钢筋骨架下端时,为防钢筋骨架被混凝土顶托上升,可采取以下措施:①尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋骨架时混凝土的流动性过小。②当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处,并慢慢灌注混凝土,以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;③当孔内混凝土进入钢筋骨架4m~5m以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以增加骨架在导管口以下的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费。
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大.如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
因为耐久性混凝土粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能上浮堆积在桩头,加灌高度应考虑此因素。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上,以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在灌注混凝土时,每根桩应至少留取一组试件,对于桩长较长、桩径较大、浇筑时间很长时,根据规范要求增加。如换工作时,每工作班都应制取试件。试件应施加标准养护,强度测试后应填试验报告表。强度不合要求时,应及时提出报告,采取补救措施。
有关混凝土灌注情况,在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测;在各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。
7.5灌注砼测深方法
灌注水下砼时,应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度,以控制导管埋深。如探测不准确,将造成埋深过浅,导管提漏,埋管过深拔不出或短桩事故。因此,在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。
目前测深多用重锤法,重锤的形状是锥形,底面直径不小于10cm,重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内,使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面(或表面下10-20厘米)根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。测锤不能太轻,而测绳又不能太重,否则,探测者手感会不明显,在测深桩,测锤快接近桩顶面时,由于沉淀增加和泥浆变稠的原因,就容易发生误测。探测时必须要仔细,并以灌注砼的数量校对以防误测。
7.6泥浆清理
钻孔桩施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经泥浆分离器处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。
7.7质量检测
验对于桩长大于50米的钻孔桩,按设计要求在钢筋笼安装时预埋声测管,成桩后采用声波透射法进行检测。对于桩长少于50米的钻孔桩全部采用小应变检测。对质量有问题的桩,钻取桩身混凝土鉴定检验。
表1 钻孔桩钻孔允许偏差
序号 项目 允许偏差(mm)
1 孔径 不小于设计孔径
2 孔深 摩擦桩 不小于设计孔深
柱桩 不小于设计孔深,并进入设计土层
3 孔位中心偏心 群桩 ≤50
4 倾斜度 ≤1%
5 浇筑混凝土前桩底沉渣厚度 摩擦桩 ≤200
柱桩 ≤50
表2 钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号 项目 允许偏差(mm)
1 钢筋骨架在承台底以下长度 ±100
2 钢筋骨架外径 ±10
3 主钢筋间距 ±10
4 加强筋间距 ±20
5 箍筋间距或螺旋筋间距 ±20
6 钢筋骨架倾斜度 0.5%
7 骨架保护层厚度 ±20
8 骨架中心平面位置 20
9 骨架顶端高程 ±20
10 骨架底面高程 ±50
产生原因分析:在钻孔成孔,拆除钻杆泥浆,停止循环至吊放钢筋笼,浇灌水下混凝土的全过程中,施工环节多,时间长,会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量.静置的时间越长,淤积的淤泥越多。
防治措施:一次清孔后,不符合要求,要采取措施:如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后,再检查沉渣量,如沉渣量超过规范要求,应进行二次清孔,二次清孔可利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,在导管下完后,提离孔底0.4m, 在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。沉渣厚度达到设计及规范要求后,应尽快进行水下混凝土灌注。