浅谈如何有效控制钻孔灌注桩施工质量

浅谈如何有效控制钻孔灌注桩施工质量

摘要:文章主要介绍钻孔灌注桩的各项施工工序,提出了钻孔灌注桩施工质量控制的一些技术措施,以供同行参考。

关键词:钻孔灌注桩;施工工序;泥浆护壁;质量控制

中图分类号:TU753.3 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)24-0039-02 钻孔灌注桩作为一种重要的基础形式,具有适应各种地质条件的优点,在城市建设和桥梁工程中得到了广泛的应用。灌注桩作为地下隐蔽工程,由于其施工工艺的特殊性和复杂性,以及受一些不可预见的客观因素影响,使得桩基在成桩过程中易存在隐患,引发质量事故。笔者结合多年理论、实践经验,针对桩基施工阶段的过程及质量控制要点进行重点阐述。

1施工准备阶段的质量控制

施工准备工作主要包括技术准备、物资准备、劳动组织准备、施工现场准备和场外准备,是钻孔灌注桩施工能够顺利进行的根本保证。

在熟悉地勘报告和工程图纸的基础上进行施工现场勘察,编制施工计划,确定钻机类型及数量,制订相应的应急方案。认真进行施工前安全和技术交底工作,进行现场基准线和水准点复核工作。

提前备料,做好进场材料检验、混凝土试配工作,做好混凝土拌和站的安装调试工作,并按图纸提前加工1～2根桩的钢筋笼半成品。做好进场设备的维修保养工作。

做好场地平整,进行场地内临时设施搭建,做好“水、电、路、通信”四通工作,确保生活、办公和施工场地的设施完善可靠。

提前联系好排污地点和运输力量,确保废浆、废渣及时外运,同时,场地内泥浆系统的设置做到井井有条,方便实用,不跑浆、不漏浆。

2施工阶段的质量控制

钻孔桩施工工艺流程如下:桩位放样→护筒埋设→钻机就位→钻孔→成孔、清孔→沉放钢筋笼→沉放导管→二次清孔→水下灌注混凝土→拆除护筒、移机。

针对钻孔灌注桩施工环节多、工艺复杂的特点,应分别采取相应的措施做好质量控制。

2.1桩位放样

由于测量的原因或施工现场疏于管理,可能会造成桩位偏移十几甚至几十厘米。因此,桩位应根据施工进展测放,桩位测放完成后,应尽早安排钻机就位,减少偏位事故的发生机率。

2.2护筒埋设

护筒具有正确引导钻孔方向、防止孔口坍塌、保持孔内泥浆高度及稳定孔壁和固定钢筋笼等作用,若护筒松动,会导致孔口坍塌、偏位增大或是钻孔倾斜,因此,必须重视护筒埋设。护筒通常用厚6～10 mm的钢板卷成,内径比钻头直径大l00～200 mm,埋设时护筒顶高出地面200～300 mm,为便于下放起拔及泥浆循环,护筒上部应加焊吊环和割有溢流口。护筒埋设前先以桩位标志为中心,在护筒外侧引四角控制桩,控制桩用木桩制作,打入土中至少30 cm。护筒埋设要求准确、稳定、不变形、底部不漏水,这些对成孔、成桩质量都有重大影响。埋设时,护筒底部和四周回填黏性土分层夯实;护筒中心线对准测量标定的桩位中心,偏差不大于20 mm,并严格保持护筒的竖直度,其偏差控制在1 %以内。护筒埋设好后,测量护筒顶面标高,做好原始记录,作为桩顶标高控制基准。

2.3钻孔施工的质量控制

常见钻孔工艺有旋挖钻、冲击钻、回转钻等。钻孔作业时,应在土层变化处取渣样,编号保存。钻孔和排渣过程中,要严格控制和保持孔内水头稳定,并视地质情况适时调整泥浆比重。遇到软硬变化的地层也应放慢进尺,防止出现斜孔。同时应注意地质变化情况,发现扩孔(砂层坍塌)、缩颈(遇水膨胀土层)、溶洞等情况应及时处理,并如实填写钻孔原始记录。

2.4泥浆护壁

钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成,具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力以及在孔壁形成泥皮、隔断孔内外渗流、防止塌孔的作用。经验表明:好的泥浆用土为干土硬块,不易碎断;吸水成泥膏后,手感滑润,手搓能成1 mm细条;制浆能力不小于2.5 L/kg。施工中应根据钻孔方法和地层情况确定相对密度、泥浆稠度和含砂率等泥浆指标,合理安排换浆、稀释、清砂的时间。相对密度大,泥浆粘稠,孔壁泥皮厚,影响钻头钻进功能以及桩周混凝土与孔壁土的结合强度,而且容易造成灌注时混凝土夹泥、强度下降等;相对密度小,胶体率、排渣能力和护壁效果差,易塌孔和缩颈,灌注时易造成混凝土离析,严重时造成断桩。清孔前泥浆的相对密度应保持在1.1～1.3之间,不符合时要进行调整,含砂率小于5 %;清孔后,相对密度在1.1～1.2之间,含砂率小于4 %。

2.5成孔、清孔及检孔

当桩孔钻至设计标高后,应立即对成SLSL径、孔深和垂直度等进行检查,为保证沉渣厚度符合规范和设计的要求,采用两次清孔,即成孔后和下放导管后各清孔一次,直到满足要求。清孔的质量关系到水下混凝土灌注桩桩身的质量,须认真对待。一次清孔在桩孔终孔后立即进行,清孔方法如下:旋挖钻机采用专业捞渣钻

头;冲击钻机、回转钻机利用泥浆正反循环清孔。清孔过程中要及时补充优质泥浆,以防孔壁坍塌。清孔后应及时验孔。检查人员应对检查项目逐项检查、记录,使用长度和外径符合规范要求的,用Ⅱ级钢筋制作的检孔器吊入孔内,检查孔径大小及垂直度等;通过测绳检查钻孔深度是否达到设计标高。

2.6钢筋笼制作及吊放

进场的钢筋经抽样检验合格后方可使用,钢筋的规格、材质尺寸均应按有关规范及设计要求在场内进行制作,为了运输和吊装的方便,钢筋笼每节设9 m长。制作时,钢筋必须进行校直和除锈,并按规范规定错开接头位置;在加劲箍筋上标出主筋位置,并矫正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊。焊接时,应注意控制电焊机的工作电流,并应控制焊接质量,避免焊接裂缝、咬筋等问题产生。

2.7沉放导管及二次清孔

为防止灌注过程中导管开裂或连接处漏水,在沉放前必须对其进行水密承压和接头抗拉试验。水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力,也不应小于施工时管壁所承受的混凝土压力的1.3倍。试验合格后,将导管编号,标明尺寸。导管入孔时,应安好密封圈,拧紧连接管箍,保证其密封性达到规范要求,下口距离孔底约25～40 cm,上口与混凝土料斗连接。下放钢筋笼和导管后,在混凝土灌注前,对孔底沉淀厚度进行测定,如厚度超过规定,可二次清孔。将泥浆泵与导管相连,通过正反循环工艺将沉渣排出孔外。当达到规范要求并验收合格后,清孔即可结束。

2.8水下灌注混凝土

水下混凝土所用材料必须符合设计要求和规范规定,并有相应的出厂合格证和复试报告;配合比应通过试验确定。

首次灌注混凝土时,储料斗的容量应能满足孔底混凝土埋管大于1 m的要求。剪断隔水栓,首批混凝土灌入孔底后,应立即测探孔内混凝土深度和导管埋置深度。灌注过程中应有专人负责量测导管埋深及管内外混凝土面高差,导管埋深应控制在2～6 m,严禁将导管拔出混凝土面。水下混凝土必须连续施工,每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制,对浇筑过程中的混凝土离析、堵管、漏水、断桩等故障均应记录备案,及时填写灌注记录表和隐蔽工程验收表。水下混凝土灌注末期,应将导管顶面高出桩顶4～6 m,以保证桩顶混凝土灌注质量。当混凝土面灌注至高出设计的桩顶标高1.5 m左右时结束,拆除导管和漏斗等设备,并及时清理桩顶浮浆,拆除护筒。在混凝土初凝后、终凝前人工凿除至设计桩顶标高以上80 cm处,随后灌入清水养护。

3结束语

钻孔灌注桩整个施工过程属于隐蔽工程项目,其成桩后质量检查比较困难,如,桩的动测就要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果,对同一个桩基工程,用

同一种方法进行检测,不同检测单位和不同的检测人员所测得的结论偏差也会很大。为此,应对桩基各个施工环节充分重视并精心组织施工,以预防为主,抓好泥浆和混凝土质量,详细做好各项施工记录,牢牢把好钻孔、清孔和混凝土灌注等关键工序的质量关,才能保证钻孔灌注桩的质量。

How Active Control Drill Hole Filling Pile Construction Quality

Shao Youguo

Abstract:The article main introduction drill hole filling pile’s each construction working procedure, proposed the drill hole filling pile construction quality control’s some technical measure, by refers for the colleague.

Key words:drills a hole the filling pile; construction working procedure; mud counterfort; quality control