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钻孔灌注桩施工工艺特点简析


所属栏目:建筑施工论文
发布时间:2012-09-22 09:11:26  更新时间:2012-09-22 09:27:25

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摘要:随着施工技术的不断发展,钻孔桩施工的最为主要的设备是旋挖钻。本文在分析桥梁钻孔桩施工问题的基础上,就钻孔灌注桩的施工工艺进行了分析。在此基础上就旋挖钻施工的质量控制策略做了研究。通过本研究以期为钻孔灌注桩施工质量的提升提供理论层面的参考。

关键词:钻孔灌注桩;施工;工艺特点

1 钻孔灌注桩问题的分析

1.1 关于钻孔灌注桩施工

在施工的过程中因为停电或者相关的原因,导致灌注混凝土不能够连续的完成,在灌注间断一段时间之后,混凝土的隔水层发生凝固现象,产生了硬壳,再进行混凝土灌注的时候不能够很好的下灌,只能够通过将导管拔出,当泥浆进入管内后肯定会出现断桩。使用泥浆护壁成孔,但是针对存在差异的土层,要通过配置密度不一样的泥浆来施工,否则的话可能会导致孔壁发生坍塌。在使用循环法进行清孔的过程中,要按照孔的深度大小,做好洗孔时间的控制,如果洗孔的时间太短,容易导致孔底积累大量的沉渣,造成桩端承载力不能很好的发挥。当混凝土不具备良好的和易性时,会很容易造成离析问题。

1.2 人工挖孔灌注桩

如果土层所处的位置地下水渗流特别的严重,那么很容易造成土壁发生崩塌,土体失去稳定的支撑而产生塌方。当土层存在动水压力,或者产生流砂问题的时候,护壁下面的土层会由于没有强度的支持而产生井涌,导致土体层与护壁层的脱空,随之也会导致孔形不规则问题产生。在挖孔的过程中,如果边进行挖孔边抽水,会由于地下水位的下降,使得护壁受到下沉土层产生一定的负摩擦力,导致环向裂缝的出现;当护壁受到的周围土的压力不平均的条件下,又会受到弯矩、剪力的作用,导致垂直裂缝的产生;在灌注桩完成之后,护壁与灌注桩的桩身结合成一部分,护壁作为灌注桩身的构成部分,当护壁裂缝产生破损或者错位的问题时,会对灌注桩身的质量、侧阻力的发挥产生一定的影响。当钻孔深度较大的时候,如果不能够使用导管进行混凝土的灌注,当混凝土从高度较高的位置下落时,容易产生混凝土离析问题。

2 钻孔灌注桩的低应变特点

2.1 信号高频振荡

在进行灌注桩低应变测试的时候,不管使用速度计还是加速度计,都不可能避免振荡现象的产生,经常会产生一种与测量系统频率特性没有关系的高频干扰。当桩径大但是脉冲窄的时候显得特别的严重,并且脉冲的幅度值会随着时间的衰减而速度变慢。这个对桩底反射会产生一定程度的掩盖。

加速振荡的消除方法主要可以从下面两种来进行:首先可以借助于振源频宽来解决;其次要对传感器安装位置是不是科学合理、是否具备了合适的耦合剂等进行认真的观察。通过对上面几点的改进,加速度计积分成速度的信号应当无振荡出现

2.2 信号采集

当灌注桩的桩径增加的时候,灌注桩截面不同位置的运动不平均性会相应的增加,灌注桩桩身浅部的阻抗变化会产生显著的方向性。所以要增加检测点的数目,以使检测的结果能够系统的反应出灌注桩桩身结构完整性的状况。每个检测点的有效信号要大于三个。当位置不同的检测点、多次实际测量时域信号的一致性较差的时候,要对其成因进行系统的分析,并通过增加检测点的数量来提升检测的准确性。

2.4 灌注桩桩身的问题

常见的桩身的缺陷表现在低应变测试信号系统中有下面这些特性:夹层多次产生同向反射,间隔的时间一致;第一反射产生出来的脉冲幅值较大,前沿表现的较为陡峭;但是很难出现以下部位的缺陷和桩底的信号;

对于混凝土离析现象,呈现以下规律:同相反射波形出现一定程度的不规则排列,后续信号相对比较杂乱,波速较小,一般可以看到桩底信号。对于缩颈现象,规律如下:同相反射波的排列具有一定的规则性,通常存在着多次同相反射,一般可见桩底信号。在实际操作过程中,针对低应变测试信号,反射波可能与入射波同相,也可能反相,这两种情况出现与否,除了与桩身缺陷有较大的关系,此外,与桩周土的好坏也有相应的联系。一般而言,如果土层较好,低应变信号呈现扩颈现象,相反,如果土层较差。为了准确的判断桩身的质量,应该将地质报告与施工情况进行较好的结合,此外,需要注意,对于设计施工条件较好的灌注桩,应该将其定性为合格的桩身。

3 大直径灌注桩的超声波特性

预埋管超声波检测方案具有以下优点:检测仪器比较轻便,具有较强的抗干扰性能,准确率高,检测结果可靠并且相对比较直观;此外,这种检测仪器能够在桩身的各个部位进行移动,同时没有桩长方面的限制与约束;没其他检测手段不同,它没有盲区,不管声测管在桩身的哪个部位,都可以准确的进行检测;可以详细的分析缺陷的位置、行为以及严重性,并能准确的估计出混凝土的强度。所以,对于大直径深长灌注桩,我们通过采用超声波进行检测。

3.2 桩身完整性检测

采用超声波进行检测,步骤如下:首先,将发射超声波与接收超声波的换能器放在正确的测点位置,一般情况下,测点之间的距离根据混凝土的净距离来确定,在这步操作中,两个测点之间的位置应保持一定的高度差,一般应小于25cm;其次,依次测量各点的振幅、频率,以及波形的检测形状,根据波形检测情况,检测桩身的完整性;最后,在桩身质量容易出现问题的特殊位置,通过采用斜侧或扇形检测等方案,确定缺陷的准确位置。

泥沙、水泥浆两者的混合物,这种缺陷主要是由于在浇筑导管的过程中提升不当而引起的。对于这种缺陷,超声波的声速以及振幅都出现明显的下降,表现形式分为两种,对于桩身表现为突变,对于桩顶表现为缓变。混凝土的离析问题,对于这种缺陷,桩身的某个位置可能存在着超标的大量粗集料,但是周围粗集料缺少,也就是说,粗集料的分布出现不均现象。在超声波的检测结果中,对于粗集料多的位置,声速增加,振幅有所下降,对于粗集料少的位置,出现相反的观测结果。

结语

通过上述分析,由于钻孔灌注桩基础桩身的完整性会对承载力产生直接的影响,所以在进行桩身完整性的测试显得特别的重要。在桥梁钻孔灌注桩基础桩身完整性测试的过程中,各种方法既有优点也有缺点,单单通过一种检测方法进行检测室不完备的。因此,在条件允许的情况下,可以提通过多种方法来对基础桩身的完整性作出全面的测试。

参考文献:

[1] 周松涛. 复合载体夯扩桩施工技术探讨[J]. 中国新技术新产品. 2010(18) .

[2] 严国云. 钻孔灌注桩施工的质量问题及防范措施[J]. 中国新技术新产品. 2010(18) .

[3] 黄谊英,胡惠民. 灌注桩施工质量控制要点分析[J]. 中国新技术新产品. 2010(18).

[4] 苏百加,陈哲人,庄家宏,蔡新世. 植入桩施工法之比较[J]. 隧道建设. 2010(S1).



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