冲孔灌注桩施工中质量控制要点和常见质量问题预防处理的探讨

2015-11-04林凤粦

建材与装饰 2015年34期

关键词：冲孔孔壁钻头

林凤粦

（福建华鸿建设工程有限公司）

冲孔灌注桩施工中质量控制要点和常见质量问题预防处理的探讨

林凤粦

（福建华鸿建设工程有限公司）

冲孔灌注桩因其自身优点广泛应用于房屋建筑工程，本文结合工程实例，介绍冲孔灌注桩的施工质量控制要点和常见质量问题的预防及处理方法。

冲孔灌注桩；施工质量控制；质量问题处理

冲孔灌注桩具有设备简单，操作方便，适用范围广，所成孔壁较坚实、稳定、坍孔少，不受施工场地限制，能穿越地下水位上下的各类复杂地层，形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模的建筑物的优点，在房屋建筑工程中得到广泛应用。

1　工程概况

某工程总建设用地面积12566.25m2，总建筑面积：54758.52m2，由1#、2#、3#、5#、6#、7#楼共6幢楼组成，共有联体地下室一层，属框剪和框架结构，其建筑层数及高度：1#、2#、5#楼：地上31层，高度：99m；3#楼：地上31层，高度：99.4m；6#、7#楼：地上6层，高度：23.95m。本工程桩基采用灌注桩共458根，其中φ800：430根；φ900：22根；φ1000：6根；其有效桩长：16～30m，桩端必须进入持力层0.5m以上，桩身混凝土强度等级为C35，桩身全长配筋。

2　施工过程中质量控制要点

2.1正反循环成孔灌注桩施工工艺

施工工艺程序是：场地平整→桩位放线，开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位，孔位校正→冲击造孔，泥浆循环，清除废浆、泥渣，清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→灌注水下混凝土→成桩养护。

2.2施工机具的选择

综合考虑本工程的场地水文地质条件和场地条件，确定采用10台ZZ-5型冲孔桩机，按要求配备12台3PN型泥浆泵、不同直径的钢护筒、φ250mm导管、储料料斗、16t吊车和泥浆比重测试仪、全站仪、水准仪、J6经纬仪等设备。

2.3泥浆的制备

正确控制泥浆密度是成孔施工顺利及保证质量的一个重要环节。在本工程冲孔灌注桩施工过程中，泥浆密度依土层不同而采用不同数值如表1所示，获得了较好的冲孔进度且未出现扩孔、坍孔的情况，从而保证了工程质量。

2.4冲孔过程

本工程冲孔时先在桩位埋设6～8mm厚钢板护筒，内径比孔口大100～200mm，埋深1～1.5m，同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。在成孔过程中，如上部松土较厚，宜穿过松土层，以保护孔口和防止塌孔；冲击钻应对准护筒中心，要求出现的误差控制在±20mm以内，钻进时应根据土层情况加压，在桩孔上部孔段使用低锤进行击打，锤的高度控制在0.4～0.6m之间，在粘土泥浆里面快速的加入块石来进行护壁，根据表1中的有关指标来选择泥浆的密度，要保证孔壁在经过挤压施工后达到规范的密实度。进行加速的时候，要将锤的高度提高到1.5m以上，这样才能增加冲程，进行正常的连续冲击。进行造孔的过程中，一定要注意将孔内的残渣和废弃物清理干净。

表1　各类土层中的冲程和泥浆密度选用表

2.5钢筋笼的制作与吊放

（1）钢筋笼按设计图纸制作，对主筋进行施工一般采用单面焊接的方式，搭接的长度要控制在10d以上；要保证加强筋和主筋能够稳固的进行焊接，并且需要在同一界面来对钢筋笼进行制作，保证在上搭的焊接头的根数要控制在主筋根数的一半左右。

（2）发现弯曲、变形钢筋要作调直处理，制作钢筋笼时应用控制工具标定主筋间距，以便在孔口搭焊时保持钢筋笼垂直度。

（3）制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地，堆高不得超过两层；钢筋笼在运输吊放过程中严禁高起高落，以防止弯曲、扭曲变形。

（4）埋设钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓缓下降，避免碰撞孔壁；下笼过程中如遇阻，不得强行下入，应查明原因处理后方可继续下笼。

2.6水下混凝土的灌注

（1）水下混凝土灌注前应检查桩底的沉渣厚度与泥浆技术性能指标，不符合要求则应再次清孔。

（2）钢筋笼下完并检查无误后应立即浇筑混凝土，间隔不应超过4h，以防泥浆沉淀和坍孔。

（3）本工程混凝土浇筑采用导管法，导管下至距孔底0.5m处，导管使用直径250mm壁厚不小于3mm规格；导管使用前需经过通球和压水试验，确保无漏水、渗水时方能使用，导管接头连接须加密封圈并上紧丝扣。

（4）水下混凝土必须连续施工每桩浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，做好施工记录，对浇筑过程中的一切故障均要记录在案。

3　孔内常见问题原因

3.1钻孔偏斜

钻孔偏斜问题的原因分析：①冲击中遇探头石、漂石、大小不均，钻头受力不均；②基岩面产状较陡；③钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；④土层软硬不均；孔径大，钻头小，冲击时钻头向一侧倾斜。

3.2冲击钻头被卡

冲击钻头被卡问题原因分析：①钻孔不圆，钻头被孔的狭窄部位卡住；石块落在钻头与孔壁之间；②对钻头的焊补不够及时，钻头直径越来越小，钻头入孔被卡；③上部孔壁坍落导致塌落物将钻头卡住；④粘土层出现太高的冲程，就会增加泥浆的粘度，以至钻头被粘住；⑤护筒底部出现卷口变形，钻头卡住护筒底拉不出来。

3.3孔壁塌坍

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孔壁塌坍问题原因分析：①钻头收到冲击，对孔壁会带来撞击力；②泥浆密度过低，无法保护孔壁；孔外面的水位高于泥浆表面；③发生特殊情况没有对泥浆的密度进行调整；④出现漏浆情况没有尽快进行补浆，使泥浆面降低，导致孔压不足，形成塌孔；⑤对混凝土的灌注不及时，孔壁受到撞击导致塌孔的形成。

3.4冲击无钻进和吊脚桩问题

冲击无钻进问题原因分析：①钻头刃脚变钝或被冲击掉；②孔内泥浆浓度不够，石渣沉于孔底，钻头重复击打石渣层。

吊脚桩问题原因分析：①清孔后泥浆相对密度过低，孔壁坍塌或孔底涌进泥砂，或为立即灌注混凝土；②清渣未净，残留沉渣过厚；③沉放钢筋骨架、导管等物碰撞孔壁，使孔壁坍落孔底。

3.5断桩问题

断桩问题的原因分析：①在桩身混凝土浇灌过程中，机械故障或外部停电、停水，长时间停灌造成的断桩；②钻机操作人员在提升灌浆导管时用力过猛，将灌浆导管提离混凝土面造成的断桩。

4　孔内常见问题的预防处理措施

钻孔偏斜问题的预防处理方法：发现探头石后，应回填碎石300～500mm厚重新钻进或将钻机稍移向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进；钻进过程中，经常检查钻机钢丝绳的摆动幅度是否在桩位中心及钢丝绳的垂直度并及时更换钻头；在基岩面起伏大，尤其是半边岩的钻孔，应当在基岩面处采取低冲行程，有效地预防钻孔偏斜。

4.2冲击钻头被卡的预防与处理

冲击钻头被卡问题的预防处理方法：若孔径变小，就要对钻头的直径进行严格的把关，同时在孔径变小的位置对孔壁进行重复的冲刮，使孔径能够变大；将质量优良的泥浆送入到孔内泵，将孔内的塌落物清理干净。

4.3孔壁塌坍的预防与处理

孔壁塌坍问题的预防处理方法：探明坍塌位置，将砂和粘土混合物回填到坍孔位置上1～2m，使泥浆面得到提高；一旦地层发生变化，就要快速的对泥浆的密度进行调整。使浆面控制在护筒范围内；保证钢筋笼对孔壁不产生撞击力。

4.4冲击无钻进和吊脚桩问题的预防与处理

冲击无钻进问题的预防处理方法：磨损的刃齿用氧气乙炔割平，重新补焊；向孔内抛粘土块，冲击造浆，增大泥浆浓度，勤掏渣。

吊脚桩问题的预防处理方法：做好清孔工作，达到要求立即灌注混凝土；注意泥浆浓度，及时清渣；注意孔壁，不让重物碰撞孔壁。

4.5断桩的预防与处理

有效地防治断桩的主要措施：①在灌注桩身混凝土前应充分检查钻机、搅拌机、发电机等施工机械设备及备用机械设备，确保在灌注过程中机械设备运行良好；②在桩身混凝土浇灌过程中，严禁将导管提离混凝土面，造成人为因素的断桩。