钻孔桩施工质量控制

目录一、工程概况.............................................................................................1二、成孔质量的控制................................................................................22.1、采取隔孔施工程序....................................................................22.2、确保桩身成孔垂直精度............................................................22.3、确保桩位、桩顶标高和成孔深度............................................32.4、钢筋笼制作质量和吊放............................................................42.5、灌注水下混凝土前泥桨的制备和第二次清孔........................5三、成桩质量的控制................................................................................6四、施工管理和质量控制的几点体会....................................................71钻孔桩施工质量控制吕振家(中铁十六局集团郑西客运专线第二项目部四工区)摘要：钻孔灌注桩因其有桩承载力高、造价低、无挤土效应、易控制沉降、对各种土层的适应性强等优点，在近年来新建的铁路客运专线中得到了广泛应用，本文通过郑西客运专线芝田特大桥钻孔桩施工过程中施工管理对质量的控制实例分析，介绍施工管理技术在桩基础施工及质量控制中的运用。关键词：钻孔灌注桩、施工技术、质量控制一、工程概况郑西铁路客运专线芝田特大桥位于河南省巩义市境内，全长4313.56m，全桥1175根桩基础为钻孔桩基础，桩径分别为1.0ｍ、1.25ｍ、1.5m三种。为保证钻孔桩在成孔后灌注桩身混凝土的质量以及适应客运专线标准，采用高性能混凝土水下灌注施工解决技术上的难题。因钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，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，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求桩基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范、核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌2注桩在施工过程中可能会发生一些问题进行认真分析后，制订出施工质量标准和验收实施方案及每根桩的施工纪录，以便有效地对桩基质量加以严格控制。二、成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量控制得不好，则会出现塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩长达不到设计要求等问题，还将直接影响桩身质量和造成承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作：2.1、采取隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打入桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，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桨来平衡的，故采取较适应的桩距对防止塌孔和缩径是一项稳妥的技术措施。2.2、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，否则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，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下方钢筋前作井径，井斜超声波测试，孔径、孔型和倾斜度应采用专用仪器测定，当缺乏专用仪器时，也可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加3100mm（不得大于钻头直径），长度为4～6倍外径的孔规吊入钻孔内检测，孔位中心的偏差不能大于50mm。2.3、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线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，安装钻机时要求底部应垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头和钻杆中心与护筒中心偏差不得大于50mm。在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔，同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。泥浆补充与净化：开始前应调制足够数量的泥浆，钻进过程中，如泥浆有损耗、漏失，应予补充。并应按泥浆检查规定，按时检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土4类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。2.4、钢筋笼制作质量和吊放钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用混凝土旋转垫块。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于18米，以减少现场焊接工作量。现场焊接须采用单面帮条焊接。钢筋笼制作完成后，骨架安装采用汽车吊，为保证骨架不变形，须用两点吊：第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到三分点之间。起吊时先提第一吊点，使骨架稍稍提起，再与第二吊点同时起吊，待骨架离开地面后，第一吊点停止起吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断提升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。检查骨架是否顺直。骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动碰撞孔壁。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，焊接时应先焊顺桥方向的接头，最后一个接头焊好后，全部接头就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。52.5、灌注水下混凝土前泥桨的制备和第二次清孔清孔的主要目的是清楚孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥桨胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥桨的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥桨的排渣和清孔作用。从泥桨在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥桨的制备和清孔是确保桩孔桩工程质量的关键环节，清孔标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于50mm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥桨制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥桨必须根据施工机械工艺及穿越土层进行，配合比设计。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于1.1~1.3，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。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。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。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工作。6三、成桩质量的控制为确保成桩质量，首先要严格检查验收进场原材料质保资料（即水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告），如发现实样与质量控制资料不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料（如水泥、砂、石、水质）严禁用于混凝土灌注桩。钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离折现象还会存在，但良好的配合比可减少离折程度。现场的配合比要随水泥品种、砂、石料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并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。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塌落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土塌落度采用18cm～20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。导管在采用混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～6m，不宜大于6m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m～10m时，应及时将塌落度调小12cm～16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有顺序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或塌落，桩身夹泥，这种现象尤其在沙层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m～3m左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系7数，按规定桩身混凝土的充盈系数必须大于1。同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大的作用。四、施工管理和质量控制的几点体会通过该桥钻孔灌注桩工程施工实践和工程管理，得出以下几点认识和体会：一是应尽可能详细了解地质情况，及时配合设计单位及地质勘测单位对工程地质情况进行尽可能详细的复核。二是施工前对施工中可能出现的问题要有充分的认识和准备，并做好预防措施，选择经验丰富、责任心强、装备合理的施工班组进行施工，并根据工程实际情况向他们作详细的技术交底。因为钻孔灌注桩的施工最终是由机手操作桩机进行的，其经验和反应以及桩机的性能对施工质量有很大影响，因此这一点很重要。三是施工中配备足够的管理力量，对桩的施工进度、施工情况等进行严格监督，并做好记录，对出现的问题要及时果断地处理，自己无法解决的问题应会同甲方、设计单位加以处理；钻孔时及时通知设计、监理等有关单位加以确认，清孔后迅速浇灌混凝土，浇灌时要控制好埋管深度。四是加强桩基工程检测是一个手段，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人，强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。8参考文献：[1]客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.铁建设【2005】160号[2]华南工学院等四校合编.地基与基础.中国建筑工业出版社[3]冶金工业建筑研究总院.地基处理技术——桩和桩基.冶金工业出版社[4]陈小琼.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[5]交通部第一公路工程总公司主编.公路施工手册.桥涵.