浅析钻孔灌注桩的施工质量控制

2013-08-15王淑芬

江西建材 2013年5期

王淑芬

(郴州职业技术学院，湖南郴州 423000)

钻孔灌注桩由于对周围环境影响小、无侧向挤土效应、单桩承载力高、可以适用各类不良地质条件的特点，被广泛运用在高层建筑、桥梁和港口等桩基工程，按照施工工艺不同一般分为正循环钻孔、反循环钻孔、螺旋钻孔和旋挖钻孔等四类类型，其中除了螺旋钻孔为干作业外，其余都是采用泥浆护壁形式，目前现场施工中多采用正循环钻孔和旋挖钻孔这两种钻孔类型，由于钻孔灌注桩各个工序都是紧紧相扣，具有时效性，又基本都是水下作业，隐蔽性高，特别是在地质复杂的情况下，很容易出现质量事故。本人根据多年的钻孔灌注桩施工经验，针对目前钻孔灌注桩施工中存在的问题，就桩基关键工序的施工质量控制进行探讨，以保证桩基施工质量。

1 钻孔灌注桩在施工过程中常见的质量问题

钻孔灌注桩发展到现在施工技术已经很成熟了，但由于其施工工序较多，衔接比较紧密，各工种交叉繁多，水下情况复杂等，比较容易出现一些质量问题:坍孔、缩颈、桩身倾斜、钢筋笼上浮、孔底沉渣不符合设计要求、堵管、断桩等问题;而出现这些问题的主要原因:泥浆性能指标不符合规范要求、钻进速度太快、钻进过程中钻头没及时补焊钢板、对桩机及钻杆的垂直度没及时检查纠正、清孔不干净、等待混凝土浇筑时间太长、导管渗漏、浇筑速度过快、混凝土和易性不好、施工操作失误等。这就要求我们要严格控制好施工技术措施，加强桩基施工质量管理，认真细致地对施工工序每一个环节进行严格控制，特别是关键工序的质量控制，整个施工过程中实行动态管理和专人负责制;施工前要熟悉设计施工图纸，核对地质资料与现场是否吻合，并做好施工的前期准备，比如泥浆池及泥浆排放或者外运等方案，以确保钻孔灌注桩施工质量。

2 钻孔灌注桩在施工工艺流程及关键工序

钻孔灌注桩施工工艺流程:测量放线一护筒埋设一钻机就位一钻进成孔一第一次清孔一钢筋笼安装一第二次清孔一水下混凝土浇筑一成桩。其中钻进成孔、清孔、钢筋笼安装、水下混凝土浇筑为关键工序，特别是水下混凝土浇筑这道工序的施工质量控制尤为重要。

3 钻孔灌注桩各关键工序的质量控制要点

3.1 钻进成孔质量控制

成孔的质量好坏直接关系到下一道工序的施工，在成孔施工过程中要经常检查孔径、泥浆性能指标、钻进的速度、垂直度等是否符合设计和施工规范要求，在钻进过程中要时刻检查地质情况是否与地址报告相符，跟地质柱状图是否有出入，岩面是否符合设计要求，岩面和入岩深度要经过监理工程师的确认;终孔后主要检查孔径、孔深、标高及持力层是否符合设计要求。

(1)成孔垂直度的质量控制:要经常检查钻机机架是否平整，钻机底下场地是否泡水引起沉降导致基座倾斜，钻杆是否弯曲，在钻进过程中地质变化是否过大，钻进速度刚开始要慢点，等钻进土层后尽量均匀进尺，在地质变化处要降低钻进速度，必要时要回填片石或者土，以免因为受力不均匀引起偏锤造成垂直度不符合规范要求，垂直度控制在1%以内。

(2)成孔泥浆性能的质量控制:在施工过程中要控制好泥浆的稠度，刚开孔时可以采用清水，埋设好护筒后，就要开始制浆，一般采用膨润土或者红粘土等材料来造浆，泥浆比重一般控制在1..3～1.4g/cm3，在成孔过程中可以凭借经验或者泥浆比重计进行判断，要保证把土渣和石渣浮出并流入泥浆池，现场配置一台200型的勾机及时进行清渣，以保证泥浆及时供应。要注意控制泥浆稠度，太稠容易造成梅花桩，太稀的话，会引起塌孔及进尺缓慢。

(3)成孔孔深、孔径和岩面的质量控制:在成孔过程中要用测绳量测不同地质变化的深度，看是否和地质报告吻合，并取样，发现地质变化较大的，要及时上报监理单位和设计单位处理;钻进至岩面时，一般是要求全断面进入岩面，如果存在裂隙水影响的话，要全部清理干净。对岩面的确认可以采取颜色对比，用小铁锤把岩样击碎验证强度等方法来确认，并在施工记录上请监理确认，达到设计要求深度即可终孔。如果是摩擦桩的话，那就对终孔的渣样进行确认;遇到入岩深度比设计深度浅很多的情况，要及时请勘察单位、设计单位及监理单位进行处理。一般规范要求终孔深度要比设计深度深50mm以上，一般测绳量测后采用50m钢尺量测绳的长度来确定孔深，测绳要专用，还要注意测绳遇水膨胀的问题，经常进行检查;孔径要符合设计及规范要求。

3.2 钢筋笼安装质量控制

(1)钢筋笼制作的质量控制:钢筋笼最好集中在钢筋场加工，可以先预制好支座模型，即用钢筋焊成的支撑底座，可以保证钢筋笼的垂直度及尺寸;要严格按照施工图纸要求的钢筋直径、规格、数量及加密区箍筋数量等加工，锈蚀钢筋不得使用;钢筋笼要分段进行加工，一般按照实际桩长进行制作，值得注意的是钢筋连接处相邻的主筋接头要错开，错开距离一般大于500－1000mm，同一截面内接头数控制在主筋根数的50%以内，采用直螺纹套筒连接要在支座上进行试连接，并做好连接顺序记号;采用焊接连接的，要预留足够焊接的搭接长度。要按照设计图纸合理地布置加劲箍筋，为预防运输过程中钢筋笼变形，可以在加劲箍筋处点焊十字形钢筋做内支撑;注意最下面钢筋笼钢筋要向笼内方向弯成锥形，以避免下笼时碰到孔壁;根据实际孔深计算出吊钩的长度，直接焊接在主筋上，桩径不小于1500mm，一般采用4个吊钩，其他，一般采用2个吊钩，根据钢筋笼重量，可以直接挂护筒或者挂在工字钢上;钢筋保护层一般采用预制的水泥砂浆轮，焊接在主筋上，并保证自由滑动。

(2)钢筋笼安装的质量控制:第一次清孔相关指标符合规范要求，把钢筋笼运至现场，一般采用25T吊车下笼，注意检查钢筋连接的质量，如果直螺纹套筒无法顶紧时可采取补焊钢筋的措施，焊接要等冷却后再下放，吊放时注意要缓慢、垂直、匀速下放，最后校正好桩位后把吊钩固定好。然后下导管进行二次清孔。

3.3 水下混凝土浇筑质量控制

(1)清孔的质量控制:钢筋笼吊放后要及时进行清孔，定期用测绳检查沉渣厚度，根据需要调整泥浆比重，如果含砂率较高的话，建议安装滤砂器，效果十分明显;导管要保证严密，在安装前应进行闭水试验，再清孔过程中要时不时就动一动导管，沿着孔底范围进行淸孔，以免个别地方沉渣过厚;沉渣厚度应满足设计要求，当设计无要求时，对于直径≤1500mm的摩擦桩，沉渣厚度≤300mm;对桩径＞1500mm或桩长＞40m及土质不好的摩擦桩，沉渣厚度≤500mm;支承桩的沉渣厚度一般≤300mm;规范要求淸孔后泥浆的比重一般为1.03－1.1，而含砂率＜2%;在混凝土浇筑前必须用泥浆比重计和含砂率测管进行测量，满足要求方可进行水下混凝土浇筑。

(2)水下混凝土浇筑的质量控制:在混凝土浇筑前，要先计算好首灌的方量，选择合适的漏斗，要保证首灌后导管埋入混凝土深度大于1m;导管下口距离孔底规范要求为300－500mm，一般为400mm，要检查好隔水栓，大直径的钻孔灌注桩可以采用第一辆混凝土罐车先把漏斗装满，然后退后，换第二辆混凝土罐车就位，拉起隔水栓后加大马力往漏斗倒混凝土，混凝土巨大的冲力可以把孔底沉渣清理干净，并保证首灌成功。混凝土要保证坍落度在180－220mm，要安排专人验收混凝土质量，检查是否有离析、泌水现象，配合比及和易性等情况，验收合格方可卸料;每浇筑一车混凝土要用测绳量测混凝土上升面的高度，并安排专人做好记录，计算好拔管的长度，要保证导管埋入混凝土2－6m;当混凝土面上升至钢筋笼底部lm时，应减慢混凝土的浇筑速度，当混凝土浇筑至钢筋笼底4m时，应拔管，使得导管底口在钢筋笼底超过2m以上，预防钢筋笼上浮;混凝土浇筑应该连续进行，要做好混凝土运输安排;为保证桩顶混凝土质量，一般要超灌500－1000mm，最后标高采用竹竿检查确认。