浅谈建筑工程中钻孔灌注桩施工技术

2015-04-16陈绍鸣

建材与装饰 2015年22期

关键词：严格控制孔壁护筒

陈绍鸣

（云南　昆明　650000）

浅谈建筑工程中钻孔灌注桩施工技术

陈绍鸣

（云南昆明650000）

钻孔灌注桩是按成桩方法而定义的灌注桩的一种基础形式，在建筑工程中运用广泛，做好施工技术工作是确保钻孔灌注桩基础施工质量的关键，本文结合作者参与的工程实例，对钻孔灌注桩施工技术作了的分析与总结。

建筑工程；钻孔灌注桩；施工技术

前言

钻孔灌注桩是在施工现场利用机械钻进成孔，在孔内安装钢筋笼，采用导管浇灌混凝土而成的地下钢筋混凝土桩基础，具有适应性强、设备投入不大、承载力高、稳定性能好、沉降小等特征，钻孔灌注桩基础施工具有震动小、噪音低，可以同时多部设备施工利于控制工期等优点，在建筑工程中得到广泛应用。但是，钻孔、浇灌混凝土等大部分工序施工是在地下进行，其施工过程和工序验收都不能直接观察，它又是容易出现质量问题的一种基础形式。在施工中，只有结合工程地质情况，采用科学合理的施工方法，进行严格的工序控制来确保施工质量。

1　施工技术要点

1.1准备工作

①组织相关技术人员对施工图纸进行学习，并做好开工前图纸会审和施工技术交底相关工作。②桩位高程测量。在此过程中，测量人员应当在现场严格按桩基平面图以及坐标点和经纬仪，对点与桩位测放进行控制，一般允许的偏差不超过10mm；地面高程测定过程中，应当确定成桩深度以及桩顶标高。③埋设护筒。埋设护筒埋设前，需采用3～5mm厚的钢板作为护筒制作材料。实践中，为有效避免因刚度不足而出现的变形问题，建议在护筒上、中、下端位置焊加劲肋，以确保其刚度。埋设钻孔桩护筒过程中，一方面要确保轴线、桩位中心对称，另一方面还好确保底部、周围接触密实性，埋设深度1～1.5m之间，顶面一般要比地面高出30cm，而且还要将位置偏差、倾斜度严格控制在5cm范围之内。

1.2钻孔施工

护筒埋设完成后，应当在预设孔位处垂直安放钻孔设备，并且利用经纬仪以及线锥等，进行钻孔设备进行双向控制，其中允许偏差不超过5cm；用枕木将钻机底座牢固垫好，一旦发生位移或者倾斜，则应当及时将其扶正；在钻进过程中，应当由慢到快，力度由小到大，并且要确保钢轨稳固、平直。下钻过程中，应当对泥浆泵启动的时间进行严格控制，大约在钻头距离孔底50mm到80mm时方能启动，最好让冲洗液先进行循环约2min再将钻机启动则更好，并在钻进过程中严格控制钻进速度。

钻到设计标高后开始清孔，清孔应当在钻机钻至预设点时停下来，此时钻头、孔底间距应当控制在5～8cm范围之内，连续空转；采用换浆清孔法，对泥浆含沙量、返浆比重等进行严格控制，其中孔底沉渣厚度不超过10cm。

1.3钢筋笼制作与施工安装

钢筋笼制作实践中，需严格按照要求、设计图纸以及技术方案等进行操作，尤其是焊接质量、耐弯度以及调直度和除锈效果等，应当特别重视。同时，还要尽可能选用整根的钢筋作为主筋，如果需要焊接，则应当对末端施工质量进行严格控制，特别是无法弯曲的钢筋，一定要将其直径、间距误差严格控制在20mm范围之内。

钢筋笼施工安装过程中，需采用探孔设备对拟钻孔洞认真探测，并且按照拟钻孔洞直径、要求，合理确定探孔器直径，尤其要对孔壁是否有障碍物、杂物等进行全面检查，以确保其没有杂物和坍塌物，这样可以确保施工安装质量。在此过程中，如果发现有障碍物，则建议采用正反旋转方式、或者轻轻下落方式使其自然垂下，必要时需立即停止施工，待查明原因和解决问题以后，方可进行施工操作。

1.4混凝土灌注施工

混凝土灌注前要严格确定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流动性，灌注混凝土应从导管内灌入，灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量。混凝土灌注施工过程中，为保证混凝土初灌施工质量，建议在初灌前用球胆进行预先止水。首批混凝土用量一定要充足，初灌量不足的情况下，一律禁止将混凝土灌入孔中，以免影响后续施工质量。混凝土灌注过程中，一般以初盘灌混凝凝结时间为参考，灌注过程中不能随意拔管。水下混凝土施工过程中，在灌注前严格检查混凝土的坍落度，在灌注时严格控制好时间间隔和灌注速度。

灌注混凝土之前，应当对孔径进行认真的测量，并且严格按照钻孔径、导管埋深，对首次混凝土灌注量进行计算。实践中，首次倾入的混凝土量控制非常重要，可将管口的泥浆有效地排除干净，并对管口封堵，导管下端位置埋设与孔底之间的距离应当保持在20～40cm之间；混凝土第一灌注时，应当先将水泥砂浆灌入1～2盘，再连续进行后续的混凝土灌注施工，以此来实现孔底沉渣固结、附着土体，可以促使桩端阻力提高，对于避免桩基沉降，具有非常重要的作用。导管的埋置深度和提升高度直接影响混凝土浇灌质量，需要合理控制以确保混凝土浇筑质量良好。基于混凝土流动扩散理论，导管埋置过深将导致管内混凝土难以流出管道；导管埋置过浅，将导致导管外的泥渣和泥浆混入混凝土，使得混凝土夹泥，导致断桩。通常来说，导管在混凝土中的埋深最好在2～3m处。在浇筑混凝土时，应该定时测量导管内外的混凝土深度，并实时提升导管高度，对导管拆卸长度进行严格控制，最大限度地避免导管过高提升，避免断桩现象发生。

混凝土灌注完成后，桩上部混凝土开始初凝，即可拆除钢筋笼的固定装置，以确保钢筋笼与混凝土一起收缩，有效避免粘结力造成损失。当桩头混凝土强度约为设计值的1/4时，应马上拆除护筒，并将桩头多余的混凝土凿除。

2　施工质量控制重点

2.1钻孔施工质量控制

钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作规程进行，要严格控制工序质量，成孔的坐标、底标高、直径、孔壁情况、护筒埋设，清孔等施工质量都要严格控制，进行严格的质量监控和检测验收，确保每道工序合格，为下一步钢筋制安、混凝土浇注准备条件。施工单位在施工中必须严格按照操作规程进行，才能保证成孔质量，为此必须做好平面控制网和高程的测控工作。在施工中要随时监测桩孔是否有偏斜，护筒安装是否牢固，对附近孔洞是否有影响，孔壁是否有缩颈等情况。

2.2制作安装钢筋笼的质量控制

钢筋笼的制作安装要满足设计和施工验收规范的要求和规定，钢筋笼制作完成，在现场吊装入孔视长度和场地条件确定吊装方案，要防止钢筋笼在运输、吊装、安装过程中变形，在钢筋笼上布置环形加强箍筋，直径为φ10～φ12，间距1.5～2m。钢筋笼上设置保护层混凝土环，间距5～10m，混凝土环穿在加强箍筋上。钢筋笼安装应保持垂直状态缓缓入孔，避免碰撞孔壁，下放过程中遇阻碍不得强行下放，应查明原因予以处理后再继续下放。钢筋笼入孔后，检查安装深度、平面位置、标高是否符合设计要求。确认符合要求后，对钢筋笼予以加强固定，作好检查验收工作。

2.3混凝土浇注质量控制

浇注的混凝土配合比、骨料、添加剂、强度等材料和混凝土的强度、和易性、水灰比、坍落度及初凝时间等指标必须满足设计和规范要求，要严格控制混凝土搅拌时间，施工中随时监测混凝土面标高和导管的埋入深度，导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，严禁把导管拔出混凝土面，严禁不用导管从孔口直接倒入浇注混凝土。要控制好灌注工艺和操作，提升导管使混凝土面上升的力度要适中，确保混凝土的浇注要连续不中断，缓缓上升，幅度不能过大。要防止混凝土离析，强度不够，凝固后出现疏松、空洞的现象。要认真做好混凝土进场验收、浇注记录、取样送检、分项验收等工作。成桩后承台施工前对桩身进行一次无损检测，以便对浇注质量做到心中有数，对有质量疑问的混凝土及时进行处理。

3　常见质量问题及防治措施

3.1缩颈

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题：①遇有软弱土层产生的膨胀造成。针对这种情况，应适当提高泥浆的粘度，降低失水量。成孔时，加快成孔速度；②在钻进过程中钻头遇坚硬物体摩擦加大而变小。在钻孔过程中要经常检查钻头直径，看其是否严重磨损，有则及时更换，也可选用带保径装置钻头。一般情况下，钻头设有0.5m高的护圈后产生缩径的可能性就很小了；③可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

3.2钢筋笼上浮

在混凝土浇筑过程中，常常发生钢筋笼上浮的现象，为避免上浮可以采用以下措施：①导管埋设不宜过深。导管埋入的越深，孔壁四周的混凝土上升的距离越长，钢筋上浮得越厉害。这就需要在施工中，不断检测埋管的深度，控制拔管的速度；②控制混凝土灌注速度，在混凝土灌注到钢筋笼下部时，应放慢浇灌速度。待混凝土进入钢筋笼2m后，再加快灌注速度；③混凝土的坍落度不宜过小。混凝土坍落度小，流动性差，混凝土流动时靠近孔壁上升，对钢筋笼的摩擦力越大，经过现场多次试验，混凝土坍落度控制在20～22cm时较为合适；④钢筋笼安装入孔确认符合要求后，将钢筋笼用吊筋进行固定；⑤吊放钢筋笼时用2根50mm钢管将钢筋笼吊环卡牢。

3.3导管堵塞

在漏斗中的混凝土出现离析现象，或者内壁混凝土质量差等都可能会出现导管堵塞质量问题。出现这种质量问题，应该采用提升导管后猛然下插导管的动作来解决，但是抖动后的导管下口不得低于原来的位置，之后人工凿除桩头混凝土。

3.4断桩

断桩是浇注混凝土施工中中间被泥土等物填充阻断，或者混凝土输送不连续，导致已浇注混凝土初凝与后浇注混凝土不能形成一体。造成断桩常见的原因有：①浇注混凝土提升导管失误，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，造成夹渣，出现桩身混凝土中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。施工中要随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要缓慢，严禁大幅提升，必须进行精确计算控制拔导管后混凝土的埋深，要准确可靠，严格遵守操作规程；②混凝土输送中断、导管漏水等原因导致已灌注的混凝土初凝，后浇注混凝土与浇注的混凝土隔断引起。浇注混凝土要制定科学、细致、严密的施工技术方案，确保混凝土连续供应，杜绝中途断料，做好停水停电的应急备用预案，确保混凝土连续浇注；③施工中孔壁掉渣土过多，形成混凝土隔层，或者是孔底沉渣过多在混凝土与基岩之间形成隔层。为避免断桩，混凝土浇注前，必须认真清孔，可采用冲洗液清孔，冲孔后要及时灌注混凝土。制定防孔壁掉渣土方案，采取相应的措施，严防渣土掉入。