浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制

摘要：本文介绍钻孔灌注桩的准备工作、钻孔、钢筋笼制作与安装、砼灌注等施工工艺流程及质量控制方法。

 

关键词：钻孔灌注桩;施工技术;质量控制

 

1钻孔前的准备

 

(1)测量定位，埋设钢护筒

 

根据测量坐标及现场三角控制网，定出孔位中心桩，测放出孔位桩及护桩。按照孔位中心桩和护筒高度，将护筒固定，护筒外围堆填粘土，用小线拉十字，将孔位中心桩反映在护筒上。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面误差控制在50mm内，竖直线倾斜不大于1％。要求护筒高于地面0．3m或水面1．0～2．0m，当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2．0m以上。护筒埋深不少于2．0m，根据每根桩的具体地质情况确定护筒埋深长度。

 

(2)桩机就位

 

钻机就位时，加垫枕木确保底盘平稳，在钻机四周采用螺纹钢加焊于机底滚筒上以达钻机固定，防止钻(冲)进过程中产生位移和沉陷现象。钻机就位后，要将钻头的钻尖准确对准孔位中心。钻机顶部起吊滑轮前缘、转盘中心和桩孔中心三者保持在同一铅垂线上。

 

2钻进作业

 

开钻时慢速钻进，待钻头全部进入地层后，再加速钻进，每钻1m左右，应提钻排渣两次。在钻机钻进中，根据不同地质，及时调整泥浆比重，确保泥浆具有足够的稠度，保证孔内外水位差。在松散粉砂土或流砂中钻孔时，选用较大比重1．3～1．4和较大粘度26～28Pa．s的泥浆(以增加泥浆护壁能力)并放慢钻进速度。始终保持钻孔护筒内水位高于筒外1—1．5m的水位差；钻孔要保持连续性，不宜中途停钻以避免塌孔，因故停机时钻头应提出孔外，防止塌孔埋钻，孔口应加盖防护。发生卡钻应查明原因，不宜强提，若轻提不动，可用小冲击锤或用冲吸的方法将钻头周围的钻渣松动，再提钻头。如塌孔部位不深时，采用深埋护筒法，将护筒周围土夯填密实，重新钻孔；如果塌孔严重时，应全部回填，待回填物沉积密实后再采用低速钻进。偏孔可用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。

 

3清孔

 

为了保证桩基质量，清孔分两次进行。采用换浆法清孔，将泥浆管下至距孑L底10—20em处继续循环，以低浓度泥浆压人，使冲渣浮出和换浆。在清孔排渣中，要注意孔内水头位置，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1．5～2m，防止塌孔。

 

第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后进行，利用导管进行清孔。用换浆法继续清孔，灌注砼前泥浆应符合相对密度1．03—1．1，粘度17—20Pa．s，含砂量小于4％，并对孔底沉淀厚度再进行测定，沉渣厚度不得大于设计要求，应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净，并将孔底钻渣及泥沙等沉淀物清除。

 

4钢筋笼的制作和安装

 

钢筋笼按设计要求制作，主筋间距应均匀，钢筋接头相互错开同一断面钢筋接头不得50％。采用电弧焊，双面焊接，搭线长度不小于5d。焊接时，两钢筋应预先各折向一侧，使两钢筋接头达到轴线一致，焊缝要饱满平直，无蜂窝，焊好后敲掉残余焊渣，要严格控制，达到施工规范要求。

 

桩的钢筋骨架，应紧接在混凝土灌注前，整体放入孔内。如果混凝土不能紧接在钢筋骨架放人之后灌注，则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前，应对钻孔的完整性，包括孔底松散物的出现，重新进行检查。

 

钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形，在顶面应采取有效方法进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。钢筋骨架上安设控制保护层厚度的垫块，其沿桩长的间距不超过2m，横向圆周不得少于4处。

 

骨架放入时吊装时，应控制好标高，混凝土初凝时，应割断钢筋骨架的吊环，使钢筋骨架不影响混凝土收缩，避免钢筋和混凝土分离。在横吊时应在钢筋笼内安置钢管支撑梁，吊点系在支撑上，在竖吊时应多加吊点，防止骨架变形。

 

钢筋笼安装完毕后，检测钢筋顶端的标高，对于虚钻很深的钻孔灌注桩，必须充分考虑钢筋笼的稳定及定位，必要时使用应使用简易钢筋笼焊接，保证钢筋笼的标高准确定位。

 

5导管吊装

 

合理选用导管进行组合，导管在使用前进行水密度承压和接头抗拉试验检查，若15分钟不漏水，视为合格，方能使用。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有250—400ram的间隙。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(≥1．0m)和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内，出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m，以防止泥浆及水冲人管内，且不得大于6m。应经常量测孔内混凝土面的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。如为泵送混凝土，泵管应设底阀或其他的装置，以防不和管中混凝土混合。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下2m。

 

6灌注水下砼

 

灌注首批砼应储备足够的数量，满足导管底部的填充和导管埋深的最小要求，适当增加水泥用量及含砂量，以保证其和易性和流动性，使以后浇人的混凝土容易顶升。

 

灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。如灌注时间长于首批混凝土初凝时间，应掺人缓凝剂。

 

经常检查砼的坍落度，基值控制在18—22cm问，以保证其有足够的流动性和良好的和易性，在运输和灌注过程中，应无显著离析和泌水现象。

 

在水下混凝土灌注过程中，比较常见的事故是发生卡管。造成卡管的原因主要要两种情况：一种是因混凝土拌和质量不合格，浇灌时直接卡在导管内；另一种是因施工操作不当或其它原因使导管内混凝土的冲击压力小于导管外泥浆和混凝土的综合压力，使导管内混凝土灌不下去而停留在导管内。发生卡管时，具体分析形成原因，采取相应措施迅速处理。一般的处理方法是拔插抖动。卡管严重用上述方法处理无效时，先用测绳准确测出已浇混凝土标高，然后相应提升导管，并用锤子敲击导管外壁，造成导管内堵塞的混凝土松动而灌注成功。灌注砼时应防止钢筋骨架上浮，当灌注混凝土顶面钢筋骨架底部1m左右时，应放慢混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，其底口高于骨架2m以上，方可恢复正常的灌注速度。

 

混凝土灌注至桩顶部位时，应采取措施保持导管内的混凝土压力，避免桩顶泥浆密度过大而产生泥团或桩顶混凝土不密实、松散等现象；在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌人数量，确定所测混凝土的灌注高度是否正确。灌注的桩顶高程应比设计高程高出不小于0．5m，当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况时，应适当提高其超灌的高度；超灌的多余部分在承台施工前或接桩前应凿除，凿除后的桩头应密实、无松散层。

 

7结语

 

针对钻孔灌注桩容易出现质量事故，设定质量控制点，明析质量控制的目标及工作重点，对每一道工序都做到事前把关、事中控制、事后检查。发现问题及时处理，严格做到上道工序检查合格后才能进入下一道工序的施工，采取有效的防治措施，防微杜渐，把质量事故消灭在萌芽状态。