某工程后注浆钻孔灌注桩施工质量控制要点分析

2013-04-10陈静

河南科技 2013年3期

陈静

(河南郑州 450000)

一工程概况

某工程为4幢主楼、商业裙房组成，主楼及商业裙房地下2层均为车库，主楼地上24层商业裙房地上3层，总建筑面积47091.40平方米。基坑实际开挖深度为-11.15m，主楼基础范围内采用后压浆钻孔灌注桩，桩以第10层土作持力层，桩径600mm，有效桩长为22米，单桩竖向承载力特征值为2400KN，桩身混凝土强度为C40，钢筋为HRB400 16，桩钢筋伸入筏板的长度为35d，充盈系数为1.10。

二后注浆钻孔灌注桩设计原理

钻孔灌注桩后注浆是指成桩时在桩底和桩侧预埋压浆管和压浆装置，待钻孔灌注桩成桩并达到一定强度后，利用压浆装置将具有固化能力的浆液(如纯水泥浆、水泥砂浆、掺加外加剂的水泥浆等)，压入桩端和柱侧。这些浆液经过渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等物理或化学形式单独或共同作用，改变了桩端及其附近桩侧土体的物理力学性，清除了桩底沉渣和桩周泥皮对桩的不利影响，改善了桩土界面条件，使桩的承载力和桩侧阻力得到不同程度的提高，桩的沉降得以减小，桩的承载性能得到改善，从而达到提高桩基承载力，减少沉降，节约造价的目的。

三施工质量要点及控制措施

(一)灌注桩施工工艺

根据设计要求、场地条件及地层情况，采用正循环工艺泥浆护壁钻进成孔施工工艺，正循环钻进、清孔，成桩采用导管水下灌注砼成桩工艺。根据对周边工程施工经验及本工程地质和选定设备等情况决定对于桩中心距小于2.0米的桩进行跳打，桩中心距离大于2.0米的桩则不进行跳打。

1.定位放样及成孔。首先，依据图纸及规划红线控制点，由施工测量小组按监理工程师批准的测量放线方案，用精密全站仪结合图中尺寸进行放线定位认真填写测量放线记录，并对其进行复核，做到一桩一放样一复核。其次，用水准仪将高程引至现场做为标高控制点。再者，桩位采用Φ8短钢筋作为标志，深度不小于300㎜。最后，制测量复核签证单，经监理工程师认可合格后方可进行护筒埋设。

2.护筒埋设。护筒埋设时通过预先引放的纵、横方向的4个护桩点进行调整就位，护筒中心与桩位中心重合，其偏差不得大于50mm，然后由现场技术人员在其周边至少找出两根桩位进行桩位中心距校核，将桩位偏差有效控制在相关规范之内。护筒竖直线倾斜不大于1%，一般高出地面0.3m。护筒调整到位并固定稳后，周边用黏土均匀回填并分层夯实以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。

3.钻机定位。钻机就位时要调平基枕机架，必须保持平整、稳固、不发生倾斜、移动。另外，钻杆垂直度由现场技术人员用水平尺做到每根必校，过程复校。垂直度允许偏差不大于1%，钻头尖应对准桩中心，其水平位置允许偏差加减20mm，将高程引到可靠且便于施工检查的位置处，并下达开孔通知单。

4.钻进。开孔前应用水准仪校核桩位孔口标高，核对桩孔编号，准确无误后方可开工。另外，钻孔用泥浆采用原土造浆，每台钻机施工第一个孔开钻前要往孔口中加粘土以便造浆，在钻进过程中严格控制泥浆参数，以保证桩的质量。

5.清孔。桩孔达到设计深度后，将钻头提离孔底80～100㎜，输入比重1.05—1.08的新泥浆，从孔口注入清水，开动砂石泵，将孔底的沉渣冲出，要求沉渣厚度＜100mm.

6.下放导管。导管下放前及下放导管时应认真检查密封是否完好，清刷螺栓并应上紧上好螺栓。另外，导管下入孔内应居中，导管下端应距离孔底约0.3m～0.5m左右。

7.钢筋笼制作与安装

(1)钢筋笼制作。技术人员应先进行图纸会审及技术交底，并做好交底记录;制作钢筋笼前，应先进行钢筋原材的验收、复验及焊接试验;先制作钢筋笼的加强箍，加强箍先根据设计长度下料并在特制的平台上弯制而成。加强箍制作完成后，在加强箍上准备的放样出钢筋笼每一根主筋的确切位置并用红漆作出标志，最后放入注浆管，注浆管应对称绑扎在主筋上，绑扎必须牢固可靠;主筋分段长度应考虑下笼时焊接时间对其他相关环节的影响。本工程地质以粉土为主焊接时间过长会造成孔底沉渣过厚，考虑这一因素及现场实际情况，决定钢筋笼采用两节单面焊接以最大限度的减少焊接对工序的影响;钢筋笼加工在一个特制加工平台上进行，加工前先检查平台的平直度，确保钢筋笼的主筋顺直。主筋分段长度将所需钢筋用切割机成批切好备用，并按规定分类堆放整齐;加工时先将主筋点焊于加强箍的外侧所标识的主筋位置，确保主筋位置正确间距一致;最后施工钢筋笼箍筋，施工箍筋前先在主筋上分出箍筋间距，然后将箍筋缠绕于钢筋笼骨架上并将箍筋与主筋点焊或绑扎牢固;钢筋的保护层采用焊接支撑筋控制，沿圆周均等的设置3个点，沿笼长间距4米，保护层厚度允许偏差±20㎜;加工成型的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上，防止变形;每幅钢筋笼须经监理工程师验收，合格后方可使用。

(2)钢筋笼安装。下放钢筋笼前应进行检查验收，不合要求不准入孔;记录人员要根据桩号按设计要求选定钢筋笼并做好记录;起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度;钢筋笼保护层采用支撑筋厚度50mm;焊接在主筋外面，每个截面使用3个，间距4m;起吊时保持平稳，避免钢筋笼在起吊中变形，下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直，轻放，避免钢筋笼碰撞孔壁。

8.混凝土运输、灌注

本工程为商品砼，混凝土由运输车直接送至孔口漏斗，施工时应按要求做混凝土试块并编好试块号，写明日期、桩号，按要求养护后，送试验部门进行标准养护、试压;二次清孔并经监理工程师验收合格后，才能开始砼灌注。砼灌注前向孔内均匀投入碎石，以保证注浆管不被砼固结，造成不能注浆;砼检查，检查搅拌的砼和易性、坍落度等是否符合要求，是否有离析，以及有无团块、大粒径骨料等，不合要求的决不允许浇注;砼浇注，开始浇注前，应先检查孔底沉渣厚度，不合要求时应重新清孔;浇注时，应保证混凝土的储备量，应避免导管露出混凝土面导致管内进水;应定时测量混凝土面上升情况，随时掌握超径、缩径等情况，专人测量专人记录;测绳应经常校核;浇注的桩顶标高不得偏低;拆管前必须测量导管在混凝土内埋深，计算准确后方可进行拆管工作;严防导管拔出混凝土面，造成断桩;混凝土浇注结束后导管起拔应缓缓上提，拔出混凝土面时应反复插，避免过快，以防桩头空洞及夹泥;桩头混凝土灌注超浇量应满足规范技术条件，超灌不小于一米;当导管内混凝土面不满时应徐徐灌入混凝土，以防止桩体内混凝土疏松;当混凝土面上升顶托钢筋笼时，应放慢灌注速度，适当控制导管埋深，防止钢筋笼上浮;混凝土灌注完成后及时对空桩部分进行回填。

(二)后压浆施工工艺

1.施工准备。熟悉设计单位的技术交底、设计意图;有水泥材质检验报告、压力表检定证书、设计工艺参数;水泥浆搅拌机、注浆泵调试完毕。

2.注浆管设置与制作。注浆管采用钢管，钢管底端30cm左右钻15～20个φ8mm小孔，用绝缘胶布加胶带包裹，以防小孔被浇桩的混凝土堵塞。

3.桩开始注浆时间。灌注桩注浆时间为成桩后2～3天进行。

4.压水试验(开塞)。压水试验是注浆施工前必不可少的重要工序。实施桩底注浆前，通过压水试验来认识桩底的可灌性。压水试验的情况是选择注浆工艺参数的重要依据之一。此外，压水试验还担负探明并疏通注浆通道，提高可灌性的特殊作用。

5.注浆。压水试验后，立即进行压浆，压浆应先侧侧后桩底。在注浆过程中，可灌性具有一定的变化规律，直接表现为注浆压力随之发生变化。浆液水灰比控制在0.5～0.65，在注浆过程中还应注意注浆节奏实行间歇注浆，当注浆压力急剧上升或当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，或调低浆液水灰比。

6.注浆量。桩注浆量为3t，在实施注浆中，还需根据压水试验情况及注浆过程中的反应适当调整注入量，并通过对注浆压力、浆液浓度、注浆方法诸因素的调控，将所需注浆量灌注到设计要求范围内。一般浆液浓度和灌浆量大，灌浆压力高，加固效果更好。

7.注浆压力。在注浆过程中，可灌性的变化直接表现为注浆压力的变化。可灌性好，注浆压力则较低，一般在4Mpa左右;反之，若可灌性较差，注浆压力势必较高，可达4～8Mpa。容许灌浆压力与地层的密度、渗透性、初始应力、钻孔深度和位置以及灌浆次序等都有密切的关系。根据现场试验确定桩端为3Mpa桩侧为2.5Mpa，如桩顶侧面冒浆，则暂停。

8.终浆的标准。下列条件可以综合作为终浆的标准:注浆总量和注浆压力均达到设计要求;注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值。

9.注浆时间及顺序。注浆时间宜于成桩后2d后进行，不宜迟于30d后;注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8～10米;对于群桩注浆宜于先外围、后内部;对于非饱和土宜先桩侧后桩端;桩侧桩端注浆间隔时间不宜少于2h。