周祥亮(江苏省交通工程集团有限公司苏州分公司苏州市215131)
摘要:以某工程主墩钻孔桩深长桩为例,从施工过程中出现的斜孔、串孔、钢筋卡住导管、掉钻头、护筒粘连等问题进行论述,提出深长钻孔灌注桩易发问题及处理方案,为正在或将要施工深长桩的同仁提供借鉴。
关键词:钻孔灌注桩易发问题处理工艺
一、工程概况
某项目主墩钻孔桩桩位分布密,四排四列共16根桩,呈正方形分布,桩径1.5米,有效桩距2.4米,桩顶标高-9米,桩底标高-103米,为高密度深长桩,施工时磨盘标高+4.6米,工程所在地地质概况如表1。
表1工程所在地地质概况
二、出现的问题及解决方案
1、扭矩不够:
首根钻孔桩施工顺利,在钻进至距离桩底2米附近时进尺困难,钻机明显表现吃力。
解决方案:
经分析地质为胶沙板结,提钻,换成直径1.0米的钻头继续钻进直至到桩底标高,再提钻,换成直径1.5米钻头扩孔,成孔成功。
原因分析:钻机采用200型钻机,对于107米钻杆来说,按以往施工经验,一般土层基本能满足要求,但是对于胶沙板结以及岩层来说,应采用220或250型钻机较为合理。该地质为胶沙板结,因进尺困难只有两米,故采用上述方案是比较经济合理的。
2、串孔:
在某桩成孔后,发现该孔水位上升且有水流出,同时发现邻孔位水位下降(两孔泥浆比重不一),仔细分析是底部串孔。
解决方案:
采用粘性土,掺入适量的水泥,拌和均匀后填入该孔和邻孔,静置一个月后重新成孔,两孔先后成孔。同时在钻进时采用加导向圈的办法保持孔位的垂直度。
原因分析:施工须严格按照有关规范执行,现场私自调整钻孔顺序,导致后续施工孔位交叉不开,加之两孔相距太近,该孔在一次清孔口泥浆比重较邻孔小,两孔压力不一,使得底部压力差大于孔间土的最大剪力。从而串孔。第二个原因是桩基为深长桩,钻杆较长,因此下部孔位相比较而言容易倾斜。钻孔顺序非常重要,钻孔顺序设计时应考虑两孔之间的相互影响及水头压力。该事件以现实说明规范的严肃性,为违反规范操作提供了实例。
3、钢筋卡住导管:
施工某桩,浇筑至离桩底20米处,混凝土下料正常,提管拆管时导管提不动,也下不去,使用吊车帮助仍然不能拔出。
解决方案:
使用备用导管重新插管,插入前次浇筑的混凝土面两米以下,使用泥浆泵吸干导管内的泥浆,继续浇筑混凝土,施工成功。经检测桩基桩身完好。
原因分析:由于施工钻孔桩孔较深,孔底部稍有倾斜,钢筋能顺着孔壁下放,导管下放也很顺利,但是在提导管时碰到钢筋的加强筋使得导管无法提起,导管埋入混凝土深度为4.5米,因此左右不能移动,在后续的施工中采用导管两侧加钢丝绳的方案,利用钢丝绳配合提升导管,钢丝绳协助导管底部脱离钢筋约束,有效解决这一问题。
4、掉钻头:
在施工某桩时;钻头不慎脱落,脱落部位均发生在钻头体中心管法兰盘连接处。经提升后认为:掉入钻头原因为钻头法兰盘与钻杆法兰盘连接不牢,或连接螺丝断裂造成。
解决方案:
技术人员、机组操作人员分析研究,采取打捞器打捞的处理方案。用螺旋回转滚刀法将钻头法兰以下钻杆收进螺旋打捞器中间较小区域,提起钻头。
原因分析:施工中接杆未将钻头法兰与钻杆法兰拧紧或螺丝有损坏,钻进过程中力矩过大使得法兰盘脱开,钻杆连接螺丝必须经常检查,接钻杆时要选择无损螺丝,接杆完成后要逐个检查螺丝扭矩,不得松动。
5、护筒粘连:
某桩施工完毕后无法拔除护筒,护筒与桩头发生粘连。
解决方案:护筒粘连强行拔除易引起桩头损坏,施工后留置护筒不动,待水下吸泥完成后采用水下切割割除土体以上部分护筒,清洗桩头外侧淤泥土,再进行主墩封底。
原因分析:施工某桩时因为重新下导管使得人员劳顿,施工结束后未及时拔除护筒,待拔护筒时桩头混凝土已初凝故与护筒发生粘连。
三、结语:
深长钻孔灌注桩施工,必须由有经验的施工人员主持,精心组织精心施工,在施工前必须掌握钻孔地区的地质和水文情况,并根据地层情况、施工环境、生产要素配备等情况制定合理的施工方案。另外,在施工中必须配备合理的施工机械,否则施工中容易出现各种不利因素,严重时会影响到工程质量。
参考文献:
[1]交通部第一公路工程总公司,公路施工手册:桥涵[M].北京:人民交通出版社,1999.
[2]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[3]JTGF80/1-2004,公路工程质量检验检验评定标准[S].