某基础工程钻孔灌注桩施工的质量管理
2009-04-29陆永坤
[摘要]文章介绍某工程钻孔灌注桩技术的应用,并对现场的施工工艺进行详细的论述,以确保工程的质量。
[关键词]基础工程;钻孔灌注桩;施工;质量管理
[作者简介]陆永坤。佛山市禅城区南庄镇水利水电工程有限公司,广东佛山528061
[中图分类号]TU712+.3[文献标识码]A[文章编号]1007-7723(2009)05-0133-0002
一、引言
钻孔灌注桩是目前我国在建筑领域广泛应用的基础处理技术,钻孔灌注桩适用各种地质条件、具有承力大、投资省、对环境影响较小等优点,但钻孔灌注桩属隐蔽性工程,工程质量受施工地质、设备性能、操作人员的技术水平等因素的影响较大。建立健全质量管理制度,制定切实可行的施工工艺、工艺流程、关键工序质量控制要点,严格把好每道工序质量关,才能确保钻孔灌注桩的施工质量。
二、工程概况
某防洪基础工程地质第1层为回填杂土,层厚12~20 m;第2层为砂壤土,层厚2—4 m;第3层为淤泥质粘土,层厚3~5m;第4层为壤土,层厚2~3m;第5层为含泥砂层,层厚1~2m;第6层为砂卵石,层厚1—3 m;第7层为残积粘土,层厚1—2 m;第8层为全风化带砂岩,层厚1—2 m;第9层为强风化带砂岩,层厚0.5~3m;第10层为弱风化带砂岩。设计桩径<1000,桩尖进入第9层强风化层2 m或弱风化层0.5 m。单根桩长在29~36m,共施工灌注桩261根,总进尺8385m,混凝土灌注量6580m3。
三、钻孔灌注桩施工
(一)建立健全项目施工组织机构
钻孔灌注桩属隐蔽性工程,人是影响工程质量的主要因素。为此,成立由经验丰富、技术过硬、责任心强的项目经理、项目总工、专职质检员等组成的项目经理部,明确责任和目标,从制度上保证工程的施工质量。
(二)施工工艺
1施工工艺流程
该工程采用GPS-200型工程钻机,120度笼式三翼合金钢钻头,用正循环施工工艺进行施工。其工艺流程如下:测量放样定桩位一埋设护筒一钻机就位对中调水平一拌制泥浆一钻孔一进入强风化层2 m或弱风化层0.5 m清孔-起钻杆-吊放钢筋笼-吊放导管-二次清孔-检查沉渣-灌注水下砼-泥浆处理-移钻机到下一孔位。
2控制要点
(1)对进场的原材料严格把关,规格、尺寸符合设计要求,严格实行报验制、抽检制。
(2)钢筋笼的主筋间距、长度、保护层、箍筋间距、直径、焊接等主要项目必须在允许偏差范围内。
(3)混凝土严格按照配合比配料,坍落度为180—220mm。
3施工操作工艺
(1)埋设护筒:由于第一层为杂填土,土质松散、孔隙大,为防止塌孔、漏浆,保持钻孔过程中泥浆高度,测量放样定桩位后,采用人工挖孔现浇砼护壁筒,筒壁厚100~150mm,筒内径比桩径大100—200mm,护筒深1800—2000mm,护筒中心与桩中心偏差小于200 mm并高出地面200 mm左右,在护筒顶部泥浆池方向开溢浆口。
(2)钻机就位:将钻机移到拟钻桩位,用枕木垫平稳,用水平尺调整机架水平度,钻头与孔位中心重合,调直机架挺杆。
(3)制泥浆、钻孔:让钻头空转到护筒底,加入适量泥块,从钻杆中压入水,开起钻机原地转动伴制泥浆,泥浆从护筒溢浆口溢出开始进钻,泥浆比重控制在1.2—1.4,在钻进过程中根据桩架上的深度标尺进行观察记录,要经常观察出渣的成分并对照地质资料判断钻入地层情况,在钻到容易塌孔的土层和砂夹卵石层时适当加大泥浆比重。当出渣口出现强风化岩石渣时,记录钻孔的深度并立即报工程师检查,经工程师确认后再钻入2 m终止进尺。
(4)第一次清孔:终止进尺后钻头在孔底原地转动冲洗孔内沉渣,30m左右深的孔冲洗半小时左右停机停止注水,用4~5 kg重的测锤和标明尺度的测绳检查沉渣情况,把测锤从4个方位放下检测,孔底沉渣较多时拉起测锤时有粘连的感觉,沉渣较少时测锤下降快,突然停顿孔底,上下一提一放有撞击硬物的感觉。机台以下钻孔深度与机台以下测绳长度的差值小于150 mm即可起钻,拆卸钻杆的过程中每拆一节杆都要上下拉伸2~3次,以清理和修整孔壁。
(5)钢筋笼制作、安放:钢筋笼采取分段制作,最长段不超过12 m以免吊放时变形,验收合格的钢筋笼用吊车垂直吊起,对准孔位放入孔内,段与段间焊接在孔口按规范要求焊接,焊好一段下沉一段,钢筋笼下到孔底后在孔口用钢筋固定钢筋笼的位置。
(6)二次清孔:安放好钢筋笼后安装导管,导管离孔底距离在300—500 mm,第一节导管长度要大于4000 mm,导管直径300 mm,节与节间连接必须密封性好。从导管顶端压入比重1.10~1.15g/cm3的泥浆进行二次清孔,开始时孔底泥浆较浓,为使泥浆能压入孔内形成泥浆循环,用钻机上的卷扬机上下拉动导管,用测绳检查孔底沉渣厚度小于100mm,泥浆比重在1.10~1.20g/em3时可以开始进行水下砼灌注,第一斗砼必须在30min内灌注。
(7)桩身混凝土浇注:严格按配合比拌砼,计算水下砼的初灌量,初灌量要使砼将导管埋入砼深1m以上,在导管上接初灌斗、隔水塞和钢和络板,在初灌斗中装够初灌砼量,拉动活络板,砼和隔水塞自由落人孔底,孔口可见大量涌出泥浆,继续灌注使导管埋入砼深2~5m。灌注中必须有专人检测导管埋深和导管内外砼面的标高,始终保持导管的埋深量,严禁导管拔出砼面而造成断桩。最后一次灌注量应能使桩顶标高高出标高0.5~0.8m,确保桩顶设计标高以下的砼强度等级符合设计要求。
4质量控制
(1)成孔深度控制:必须保证桩端进入强风化层2m或弱风化层0.5 m。
(2)钢筋笼材料:符合设计要求,主筋间距±10mm,螺旋筋间距±20mm,笼直径±10mm,笼长度±50mm,钢筋笼分段制作时相邻主筋焊接面应错开45倍直径长度,接头采用单面电焊,搭接长度不小于10倍直径长度。
(3)砼使用材料:中砂含泥量小于3%,采用5—40mm碎石,针、片状颗粒少于25%,采用3215R强度等级的硅酸盐水泥。
(4)砼强度试件:每根桩做试件一组。
(5)试成孔要求:为了核对地质资料,检验设备、工艺及技术要求是否适合,先钻两个试验孔,当成孔后平均孔径、最大及最小孔径、孔壁稳定等不符合设计要求时,应调整钻进参数重新试钻成孔,直至达到设计要求。
5注意事项
(1)桩头外主筋不得任意弯曲,桩头的混凝土强度未达到5MPa时,不得碾压,以防桩头损坏。
(2)钻孔时发生斜孔、弯孔、缩孔、塌孔以及地面深陷、漏浆等情况时,要停止钻进,采取相应措施进行处理。
(3)钻进速度根据地层情况和试验孑L的试验数据来综合确定。
(4)钢筋笼在堆放、运输、吊装入孑L时要合理选择捆绑吊点,拉好尾绳,保证平稳起吊,严防变形,准确入孔。
(5)桩砼浇灌时要连续进行,水下混凝土面上升速度不小于0.15m/h,做好浇注记录,严格记量,控制混凝土的充盈系数。
(6)要严格按工艺要求采用间隔跳打,以减少打桩时的扰动对灌注桩质量的影响。