1k420100城市桥梁工程质量检查与检验。
ik420101掌握钻孔灌注桩施工质量事故预防措施。
本条文简要介绍钻孔灌注桩施工质量控制的常见措施。
一、地质勘探资料和设计文件。
一)可能存在的问题。
地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅,土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范,桩周摩阻力和桩端承载力不足等问题。设计文件主要存在对地质勘探资料没有认真研究、桩型选择不当、地面标高不清等问题。
二)预防措施。
在桩基开始施工前,对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。对桩基持力层厚度变化较大的场地,应适当加密地质勘探孔;必要时进行补充勘探,防止桩端落在较薄的持力层上而发生持力层剪切破坏。场地有较厚的回填层和软土层时,设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。
二、孔口高程及钻孔深度的误差。
一)孔口高程的误差。
孔口高程的误差主要有两方面:一是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽而引起的误差;二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化造成的误差。其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。
二)钻孔深度的误差。
有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地质勘探采用相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。另外,孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。对于端承桩钻孔的终孔标高应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔;因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进人桩端持力层。
三、孔径误差。
孔径误差主要是由于作业人员疏忽错用其他规格的钻头,或因钻头陈旧,磨损后直径偏小所致。对于直径800—1200mm的桩,钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的。每根桩孔开孔时,应验证钻头规格,实行签证手续。
四、钻孔垂直度不符合规范要求。
一)主要原因。
1.场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜;
2.钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜;
3.钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成偏离钻进方向;
4.钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成偏离钻进方向。
二)控制钻孔垂直度的主要技术措施。
1.压实、平整施工场地;
2.安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差立即调整;
3.定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换;
4.在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后再低速低钻压钻进;
5.在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶正器。
五、塌孔与缩径。
一)主要原因。
塌孔与缩径产生的原因基本相同,主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成。
二)预防措施。
钻(冲)孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应控制在2m/h以内,泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、黏度为20~30s、含砂率≤6%,若孔内自然造浆不能满足要求时,可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法,改善泥浆的性能,通过对泥浆的除砂处理,可控制泥浆的密度和含砂率。没有特殊原因,钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。
六、桩端持力层判别错误。
持力层判别是钻孔桩成败的关键,现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层,判断比较容易,可根据地质资料,结合现场取样进行综合判定。
对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可采用以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。
七、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大。
孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,应采用丈量钻杆长度的方法测定,取孔内钻杆长度+钻头长度,钻头长度取至钻尖的2/3处。
在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔,有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时,前阶段应采用高黏度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3。
清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度,及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析,若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低,捞不到粗砂粒,或后期把孔内泥浆密度降低后,孔底沉渣厚度增大较多,则说明前期清孔时泥浆的黏度和稠度偏小,砂粒悬浮在孔内泥浆里,没有真正达到清孔的目的,施工时应特别注意这种情况。
八、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题。
一)初灌时埋管深度达不到规范要求。
规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为0.3—0.5m,初灌时导管首次埋深应不小于1.om。在计算混凝土的初灌量时,除计算桩长所需的混凝土量外,还应计算导管内积存的混凝土量。
二)灌注混凝土时堵管。
1.灌注混凝土时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起。
2.灌注导管在安装前应有专人负责检查,可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查,检查项目主要有灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格。
3.灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力p的1.3倍。
4.灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm,在灌浆设备的初灌量足够的条件下,应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作,其直径和椭圆度应符合使用要求,其长度应≤200mm。
5.完成第二次清孔后,应立即开始灌注混凝土,若因故推迟灌注混凝土,应重新进行清孔。否则,可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法正常工作而发生堵管事故。
三)灌注砼过程中钢筋骨架上浮。
1.主要原因:
1)混凝土初凝和终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至钢筋骨架底时,结块的混凝土托起钢筋骨架;
2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成较密实的砂层,并随孔内混凝土逐渐升高,当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架;
3)混凝土灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快,造成钢筋骨架上浮。
2.预防措施:
除认真清孔外,当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部lm左右时,应降低灌注速度。当混凝土面上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使导管底口高于骨架底部2m以上,然后恢复正常灌注速度。
四)桩身混凝土强度低或混凝土离析。
主要原因是施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。预防措施:严格把好进厂水泥的质量关,控制好施工现场混凝土配合比,掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。
五)桩身混凝土夹渣或断桩。
l主要原因:
1)初灌混凝土量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进人混凝土;
2)混凝土灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出混凝土面;
3)砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使混凝土上部结块,造成桩身混凝土夹渣;
4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成沉积砂层,阻碍混凝土的正常上升,当混凝土冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包人混凝土内。严重时可能造成堵管事故,导致混凝土灌注中断。
2.预防办法:
导管的埋置深度宜控制在2—6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌人量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋置深度≥2m。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。
六)桩顶砼不密实或强度达不到设计要求。
主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。对于桩径≤1000mm的桩,超灌高度不小于桩长的4%;对于桩径》1000mm的桩,超灌高度不小于桩长的5%(应改为:加灌0.
5-1.0m)。对于大体积混凝土的桩,桩顶lom内的混凝土应适当调整配合比,增大碎石含量,减少桩顶浮浆。
在灌注最后阶段,孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。
九、混凝土灌注过程因故中断。
混凝土灌注过程中断的原因较多,在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下,可采用如下方法进行处理:
一)若刚开灌不久,孔内混凝土较少,可拔起导管和吊起钢筋骨架,重新钻孔至原孔底,安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土。
二)迅速拔出导管,清理导管内积存混凝土和检查导管后,重新安装导管和隔水栓,然后按初灌的方法灌注混凝土,待隔水栓完全排出导管后,立即将导管插入原混凝土内,此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成。
三)混凝土灌注过程因故中断后拔除钢筋骨架,待已灌混凝土强度达到c15后,先用同级钻头重新钻孔,并钻除原灌混凝土的浮浆,再用φ500钻头在桩中心钻进300~500mm深,这样就完成了接口的处理工作,然后便可按新桩的灌注程序灌注混凝土。
1k420102掌握大体积混凝土浇筑施工质量检查与验收。
一、控制混凝土裂缝。
一)裂缝分类。
大体积混凝土出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
1.表面裂缝主要是温度裂缝,一般危害性较小,但影响外观质量。
2.深层裂缝部分地切断了结构断面,对结构耐久性产生一定危害。
3.贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝;它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的。
二)裂缝发生原因。
1.水泥水化热影响。
2.内外约束条件的影响。
3.外界气温变化的影响。
混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加。
4.混凝土的收缩变形。
在设计上,混凝土表层布设抗裂钢筋网片,可有效地防止混凝土收缩时产生干裂。
5.混凝土的沉陷裂缝。
二、质量控制要点。
一)施工方案的编制应做到科学合理,内容应主要包括:
1)材料要求和配合比设计;
2)支架模板及支撑搭设与拆除的稳定性、安全性措施;
3)混凝土的搅拌、运输和浇筑方案,分层分块浇捣措施;
4)温度控制,包括混凝土的测温和降温等措施;
一级建造师市政
二 技术要求。一 预制构件与支承结构。2 装配式桥梁构件在脱底模 移运 堆放和吊装就位时,混凝土的强度不应低于设计要求的吊装强度,一般不低于设计强度的75 预应力混凝土构件吊装时,其孔道水泥浆的强度不应低于构件设计要求。如设计无要求时,一般不低于30mpa。吊装前应验收合格。二 吊运方案。1 吊运 ...
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