桩基工程中钻孔灌注桩的质量控制及防治体会

'　　桩基工程中钻孔灌注桩的质量控制及防治体会：本文结合工程实际对砖孔灌注桩的质量控制进行了探讨，并对施工中常见问题提出了防治措施，供同行借鉴参考。　　关键词：钻孔灌注桩；质量控制；防治措施　　　　钻孔灌注桩的施工大部分是在不适应其他地基基础的情况下，并且在水下进行，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给建设单位造成巨大的经济损失和不良的社会影响。现结合工程实际经验，阐述对灌注桩的施工质量控制及常见施工问题防治措施。　　1成孔质量控制　　1.1人员、机械符合要求　　实际工程中，不少桩基队伍达不到施工合同的要求，给建筑施工带来很大的隐患。因此，检查施工机械，施工机械必须符合施工要求，运行正常，操作人员有证书，并有安检证书，才能保证灌注桩的质量，这也是奖励结构应当重点控制点。 　　1.2钻孔灌注桩的测量地位准确　　桩位偏差必须在准许范围内，要认真复核桩位坐标点和控制点，以保证桩位的准确性。每个桩的开孔定位均须经监理工程师检查合格后，方可开孔。要求施工单位报开孔记录，包括桩位定点，标高埋设桩护筒，护筒标高和机台标高，这对以后的桩长控制起到重要的作用。　　1.3桩成孔质量的控制　　钻孔桩是先成孔，然后再孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆护壁来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。在实际工程中的隔孔间距应该大于等于3倍桩径。　　1.4确保桩身成孔垂直精度　　这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，成孔不当就会造成钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩基支撑面积使得桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋笼前做孔径，孔斜超声波测试。　　1.5确保桩位、桩顶标高和成孔深度 　　在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心点偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆和护筒松动的现象。为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底架的水平和桩具的总长度，并做好记录，以使在成孔后根据钻杆在钻机上留出长度来消炎成孔达到深度。　　1.6一次清孔　　一次清孔的作用，是把泥浆比重适当降低，通过钻杆钻头的空转，把孔底的岩石沉渣随泥浆清出，以达到清理孔底沉渣的作用。另外可以更好地保证泥浆护壁的质量，所以泥浆的比重一般控制在1.3左右，因此重太小不能清出岩石沉渣，清孔时间一般控制在1.5h。应重视一次清孔工序的质量。　　1.7钢筋笼制作质量和吊放　　钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保材料，复试报告合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋笼准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底架上的。所以应根据底架标高值跟复核吊环长度，以确保钢筋放入标高满足设计要求。 　　在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝，焊口则要进行补焊。如果是成孔偏斜而造成的，则要求复钻纠斜，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼，钢筋笼接长时要加快焊接时间、尽可能缩短沉放时间。复钻纠偏的过程是监理人员旁站的重要过程，是保证成桩质量的关键。　　1.8二次清孔　　灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小与1.10－1.20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。导管在灌注前，应做气密性实验，以防漏气。钢筋笼吊放完成后，应及时下导管，利用导管进行第二次清孔，在实际工程中，二清孔的时间为2Ｈ，沉渣厚度控制在5cm，沉渣厚度的测量采用测绳量测，当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注。　　2成桩质量的控制　　(1)为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料，严禁用于混凝土灌注桩。 　　(2)钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、食疗规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。　　(3)为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。　　3钻孔过程中出现的常见施工问题及防治措施　　3.1护筒冒水　　护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。　　造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。　　3.2孔壁坍陷　　钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。 　　造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。　　防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。　　3.3缩颈　　缩颈即孔径小于设计孔径。　　造成原因：塑性土膨胀。　　防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。　　3.4钻孔偏斜 　　成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。　　防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。　　3.5桩底沉渣量过多　　造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。 　　防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。　　4水下混凝土灌注过程中出现的常见施工问题及防治措施　　4.1卡管　　水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。　　造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。　　防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。 　　4.2钢筋笼上浮　　钢筋笼的位置高于设计位置的现象。造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。　　防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。　　4.3断桩 　　混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。　　造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。　　结束语　　钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量控制与施工比较困难，因此必须加强质量控制，采取有效措施保证工程质量。　　　　'