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一级基础辅导:试论孔灌注桩若干工艺指标同质量指标的关系

2009-07-24100次 结构师来源:综合整理

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合理的施工工艺是保证工程质量的前提。在钻孔灌注桩的实践活动中,常常出现因工艺指标选择不当而影响质量的情况,或者发生业主或监理、设计、施工三方为工艺指标争议的事。现结合江浙沿海地区建筑工程实践就钻孔灌注桩施工中与桩质量指标关系密切的若干工艺指标进行一些探讨。YGP智考帝

  一、钻头直径与桩径桩径必须满足设计要求是质量基本保证项目。YGP智考帝

  虽然规范规定桩身个别断面面积可以小于设计值,但施工中仍应控制桩径不小于设计值为准。工程预算定额规定桩孔充盈系数为1.19-1.30.为了控制成桩成本,又不能冒充盈系数为1.0的风险(这是规范不能允许的),施工单位实际控制充盈系数应以不小于1.10为宜。YGP智考帝

  从施工工艺讲,影响桩孔直径大小的因素很多,如钻头直径、钻具同心度及级配合理性、回转离心力、冲洗液流速及流向、钻机新旧程度及设备安装质量、地层性质等。在诸多因素中,钻头直径是影响桩孔直径的主因。在华东沿海地区软土层中志孔,根据大量实践验证,在设计桩径600-1000mm范围内,钻头直径比设计桩径小30-50mm是例题的(桩径大、钻进转速高、冲洗液流量大且为正循环时取50值。反之可取值30值)。对于易引起超径的砂性土层和砂砾石地层,钻头直径可以更小一些,而对于基岩层,必须保证钻头与桩孔同径。YGP智考帝

  二、混凝土加灌量与桩顶混凝土质量YGP智考帝

  混凝土加灌量是指保证设计标高桩顶及桩顶以下的桩身混凝土质量而必须灌注的高出标高桩顶部份的混凝土量。从理论上讲,这部份混凝土量是“不干净”的,里边裹有泥砂和浮浆,而桩顶标高以下应全部为质量符合要求的“新鲜”混凝土。YGP智考帝

  从工艺技术上讲,合理的加灌量至今尚没有有效的控制办法,要么加灌量过大,要么加灌量不足。笔者建议在生产中从两方面进行解决。YGP智考帝

  一是分析“不干净”混凝土产生的原因,灌注进混凝土面以下一段混凝土中所夹的泥砂主要来自孔底沉碴、孔壁泥土和残留泥浆中沉淀的泥砂颗粒。如果钻孔深、孔径大、地层易超径或缩径,孔底清渣不彻底和孔内残留泥浆过稠都将使必须的混凝土加灌量增多。反之,可以减少加灌量。其中孔深和孔径以及地层情况都是无法改变的,为减少加灌量,施工单位应严格操作工艺,力争做到:①成孔规程(转速、钻速、液量等)选择要一致,力争把桩孔打规整;②清孔要彻底,孔底沉碴尽量少;③清孔替浆液中的泥砂含量尽量少;④混凝土浇柱中尽量少上下活动导管;⑤混凝土中导管最小埋深不小于2-2.5m.与此同时,还要经济分析混凝土量-混凝土面上升曲一,再辅以插棒法或取样法等手段,使一个工程中的同类型的混凝土加灌量是一个大体稳定值并能得出此值。YGP智考帝

  二是运用事后调查法。即在每个工程表土开挖后直接观察每根桩桩顶部段夹砂、夹泥和浮浆疏松层的分布情况,认真丈量其长度。YGP智考帝

  合理的加灌高度应在2.0m以上。目前,各地对加灌量定值不一致。上海市按桩柱体积的6%(已考虑消耗)作为灌量,大概按每10m桩长加灌0.5m高并考虑了桩径因素,较为合理;而浙江省规定有地下室为2.0m,无地下室为1.0m,未考虑桩长和桩径因素,不尽合理,特别是1.0m的加灌高度很难保证设计标高桩顶处的混凝土质量。YGP智考帝

  三、泥浆性能和成孔质量YGP智考帝

  泥浆性能指标是工艺指标,而孔深、孔径、孔垂直度和灌混凝土前的沉碴厚度是桩质量指标。泥浆在钻孔灌注桩桩孔成型中起着携带泥渣、平衡稳定孔壁、冷却钻头和冲切土体的四大作用。但在混凝土灌浇阶段,泥浆液柱静压力则对混凝土面上升起阻碍作用。钻孔灌注桩施工中所用的泥浆,通常是由清水与钻进土层中产生的粘土颗粒和粉细颗粒混合形成的悬浮液,即所谓的“自然造浆法”形成的泥水。一般情况下这类泥浆已能够满足成孔施工钻凿每四系淤泥土、粉土、粘土、砂质土地层的施工需要,没有必要制配性能更好的泥浆。钻孔灌注桩影响成孔质量的泥浆性能主要是容量和稠度(即漏斗粘度),另外还要求泵量应满足携粉能力的需要。在清孔阶段,随着上返泥浆含砂量的减少,应逐渐减小泥浆的容量,以有利于下步工序的混凝土灌注,灌注阶段要求泥浆容量不超过混凝土容量(按240g/cm3估计)的二分之一,容量小有利于导管外混凝土面的上升。YGP智考帝

  在工程实践中,亦常碰到设计人员或监理人员检查泥浆粘度、含沙量和容量的情况。工艺指标应是施工单位技术人员负责经常检查和调整的,设计和监理单位在质量控制方面应把重点放在工程质量指标——孔深、孔径、孔斜和沉碴厚度等的检查把关上。YGP智考帝

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