在人工挖孔桩施工中常见质量问题有哪些?该如何处理?

来源:建筑界编辑:黄子俊发布时间:2020-09-27 15:03:32

[摘要] 人工挖孔灌注桩单桩承载力大、受力性能好、质量可靠、沉降量小、无需大型机械设备,无振动无噪音、无环境污染。在施工中经常会遇到哪些质量问题?

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  1 地下水

  地下水是深基础施工中最常见的问题,它给人工挖孔桩施工带来许多困难。含水层中的水在开挖时破坏了其平衡状态,使周围的静态水充入桩孔内,从而影响了人工挖孔桩的正常施工,如果遇到动态水压土层施工,不仅开挖困难,连护壁混凝土也易被水压冲刷穿透,发生桩身质量问题。如遇到了细砂、粉砂土层,在压力水的作用下,也极易发生流砂和井漏现象。

  1.1地下水量不大时

  可选用潜水泵抽水,边抽水边开挖,成孔后及时浇筑相应段的混凝土护壁,然后继续下一段的施工。

  1.2水量较大时

  当用施工孔自身水泵抽水,也不易开挖时,应从施工顺序考虑,采取对周围桩孔同时抽水,以减少开挖孔内的涌水量,并采取交替循环施工的方法,组织安排合理,能达到很好的效果。

  1.3对不太深的挖孔桩

  可在场地四周合理布置统一的轻型管井降水分流,对基础平面占地较大时,也可增加降水管井的排数,一般即可解决。

  1.4抽水时环境影响

  有时施工周围环境特殊,一是抽出地下水进出时周围环境、基础设施等影响较多,不允许无限制抽水;二是周围有江河、湖泊、沼泽等,不可能无限制达到抽水目的。因此在抽水前均要采取可靠的措施。处理这类问题最有效的方法是截断水源,封闭水路。桩孔较浅时,可用板桩封闭;桩孔较深时,用钻孔压力灌浆形成帷幕挡水,以保证在正常抽水时,达到正常开挖。

  2 流砂

  人工挖孔在开挖时,如遇细砂,粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。

  2.1流砂情况较轻时

  有效的方法是缩短这一循环的开挖深度,将正常的1m左右一段,缩短为0.5m,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落,有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。

  2.2流砂情况较严重时

  常用的办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外径为直径,可分成4-6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖0.5m左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于0.2m,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5m,装后即支模浇注护壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可将完成的混凝土护壁的最下段钻大,使孔位倾斜至下层护壁以外,打入浆管,压力浇注水泥浆,使下部土壤硬些,提高周围及底部土壤的不透水性,以解决流砂现象。

  3 淤泥质土层

  在遇到淤泥质土层等软弱土层时,一般可用木方、木板模板等支挡,并要缩短这一段的开挖深度,并及时浇注混凝土护壁,支挡的木方模板要沿周边打入底部不少于0.2m深,上部嵌入上段已浇好的混凝土护壁后面,可斜向放置,双排布置互相反向交叉,能达到很好的支挡效果。

  4 护壁质量问题

  当人工挖孔灌注桩设计采用摩擦桩或端承摩擦桩时,主要承载力依靠土体与桩身之间的摩擦力提供。如果护壁的强度不足,导致护壁被桩身混凝土挤裂等质量问题,会引起桩身与护壁的咬合粘结力不足而降低桩基础的承载能力。因此,护壁采用混凝土强度等级不得低于桩身混凝土强度等级,在浇筑护壁时保证混凝土充分振捣均匀,施工时严格按照“上大下小”和上节护壁养护到达要求强度再施工下节护壁。

  5 桩身混凝土的浇筑

  5.1孔底积水

  浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度,要保证混凝土的均匀性、密实性,应防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性。

  (1)浇筑前要抽干孔内积水,抽水的潜水泵要装设逆流阀,保证提出水泵时,不致使抽水管中残留水又流入桩孔内。如果孔内的水抽不干,提出水泵后,可用部分低水混凝土封底,然后再浇注混凝土。

  (2)如果孔底水量大,确实无法采取抽水的方法解决,桩身混凝土的施工就应当采取水下浇筑施工工艺。

  5.2孔壁渗水

  对孔壁渗水,不容忽视,因桩身混凝土浇筑时间较长,如果渗水过多,将会影响混凝土质量,降低桩身混凝土强度。可在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位。对于出水量较大的孔可用木楔打入,周围再用防水材料封闭,或在集中漏水部分嵌入泄水管,以利于接管排水,并在浇注混凝土前予以堵塞,这样也可解决其影响桩身混凝土质量的问题。

  5.3保证桩身混凝土的密实性

  桩身混凝土的密实性,是保证混凝土达到设计强度的必要条件。为保证桩身混凝土浇筑的密实性,一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法,其中的浇筑速度是关键,即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑,特别是在有地下压力水情况时,要求集中足够的混凝土短时间浇入,以便以混凝土自身重量压住水流的渗入。

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