浅谈钻孔灌注桩施工技术控制及质量预控措施

2014-07-09王学军

科技视界 2014年3期

关键词：技术控制钻孔灌注桩措施

王学军

【摘要】本文详细介绍了钻孔灌注桩施工工序和质量预控方面控制要点，具有很强的实用性。

【关键词】钻孔灌注桩；技术控制；质量预控；措施

钻孔灌注桩是桥梁深基础里面比较普遍的一种类型，具有施工速度快，钢筋用量少，技术成熟，施工方便的特点。钻孔灌注桩施工的主要工序为：施工准备、埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清底、钢筋笼制作与吊装及灌注水下混凝土等。

1 准备工作

1.1 钻孔准备

开工前，钻孔灌注桩施工前必须达到通电、通水、通便道和平整场地“三通一平”的首要条件，以保证钻孔灌注桩的正常施工。

根据桩基础施工地质条件、桩径、桩长选择采用何种钻机，上报实施性施工组织方案，在监理工程师的确认后方可开钻。

1.2 护筒埋设，桩位放样

（1）在整平夯实的工作平台上按设计线位定出桩位中心（群桩偏差不大于100mm，单排桩不大于50mm），并用十字垂线固定延长护桩，各方向延长护桩不少于两根护桩。

（2）护筒内径应大于桩径20cm～40cm。

（3）埋设好的护筒应高出地面30cm，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，护筒平面位置的偏差不大于50mm。

（4）根据地质情况确定护筒埋设长度，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，以避免塌孔事故。

1.3 泥浆制备

钻孔泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔的作用。通常采用塑性指数大于25，粒径小于0.005毫米黏土颗粒含量大于50%的黏土，通过人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。

2 施工技术控制

2.1 钻孔

一般采用螺旋钻头或冲击锥等成孔，或用旋转机具辅以高压水冲成孔，常用方法有正循环回转法，反循环回转法，潜水电钻法，冲抓锥法，冲击锤法。

2.2 孔径检查与清孔

（1）钻孔达到设计规定深度后，应立即进行清孔。

（2）钻孔桩达到设计深度后，对孔径、孔位和倾斜率进行检查验收，验收合格后方可进行下钢筋骨架浇注砼。

（3）灌筑水下混凝土前，孔底沉淀厚度应不大于设计要求，超过时重新清孔，清孔的方法有：抽浆法、换浆法、陶渣法、喷射清孔法等。当检查确认桩孔满足图纸设计要求后即可进行浇筑水下混凝土的工作。（当设计未规定沉淀厚度时，对于桩径小于等于1.5米时小于等于200mm，对于桩径大于1.5米时小于等于300mm）

2.3 下钢筋骨架及导管

（1）钢筋笼保护层采用中孔圆柱形混凝土垫块，垫块直径不小于保护层厚度，中孔直径大于所穿钢筋直径1mm，中心所穿钢筋焊在主筋上。每隔4m左右设一道，每道沿圆周对称设置不小于4块。

（2）钢筋笼在运输吊装时按设计每隔2.0m焊接加强箍筋，应对每个加强箍筋增设临时十字支撑，待钢筋笼吊入桩孔后拆除。

（3）钢筋笼吊装，采用适合的吊装方式防止钢筋笼变形，采用四点起吊、三点起吊。

2.4 水泥混凝土的灌注

（1）第一批混凝土灌筑时，按规范要求计算料斗储量，首批灌筑混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要。混凝土拌和运至浇筑点时间不大于半小时，应检查其均匀性和坍落度（18-22cm），防止其离析或结块，导管内混凝土在保证无气泡和水泡的情况下充满导管直到漏斗底部。导管在混凝土中埋深控制在2-6米之间，随时测量并记录导管的埋置深度和混凝土表面高度（以便及时调整导管的埋置深度）及灌注砼的数量。

（2）钻孔桩灌注必须连续进行，防止混凝土灌筑中断时间过长，造成灌注桩质量事故。每根桩的混凝土灌筑完成后，桩顶混凝土高度宜高出设计桩顶的0.5m-1.0m，多余部分下道工序施工前凿除，以保证桩头混凝土强度，残余桩头应无松散层。

（3）在灌注将近结束时，应核对桩基混凝土的灌入数量，以核对所测混凝土的灌注高度是否正确。

2.5 质量检验

钻孔灌注桩实测项目包括桩位、桩径、桩长、倾斜度、沉淀厚度、钢筋笼偏位、混凝土强度及完整性检测，检验方法及外观鉴定参照《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1 2004）。支撑桩的沉淀厚度不大于设计要求。

桩基无破损检测：桩长≤30m，采用低应变法检测

桩长>30m，采用超声波法检测

3 质量问题预防措施

3.1 钻进中塌孔预防

（1）在松散粉土或流沙中钻孔时，应选用较大比重、粘度的泥浆，并放慢进尺速度。也可投入黏土糁片石，低锤冲击，将黏土膏、片石挤入孔壁稳定孔壁。

（2）根据不同地质，调整泥浆比重，确保泥浆具有足够稳定度，确保孔内外水位差，维护孔壁稳定。

（3）清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度。

（4）发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填，重新埋设护筒再钻。坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土填密实，重新钻孔。