1、市政工程钻孔灌注桩施工质量控制摘要:本文分阶段叙述在市政工程钻孔灌注桩施工的质量控制工作。关键词:钻孔灌注桩;清孔;导管的埋深 中图分类号:TU99 文献标识码:A 钻孔灌注桩作为工程基础,在桥梁施工中应用得相当普遍,这也是由它对各种地质条件的适应性及施工简单易操作所决定的。但是,由于其施工工艺环节多,容易有质量事故发生,需要参与施工人员具有认真的工作态度、良好的技术水平和丰富的临场处理能力。 一、钻孔前的质量控制 在准确放样的前提下埋设护筒,埋设护筒的方法和要求, 公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000(以下简称规范)已作出了较详细的规定。如果钻孔是在陆地上进行的,则一般采用挖坑法,比较
2、简单易行;如果钻孔在水上进行,则护筒埋设采用锤击打入的方法,比较快捷稳妥,前提条件是均要在护筒上口作好桩中心标记,以便钻机对中。钻孔对中过程中,比较易忽视的就是钻机底座的水平问题,如果在自制的钻孔设备中,由于没有水平调整装置,再加上有时在水上搭设平台,平台本身即与水平面不平行,致使钻杆夹具无法保持水平,引起钻杆的不垂直,从而影响灌注桩的垂直性。尽管此时钻头中心与护筒所标设的桩中心重合,而实则桩位已偏斜。因此在对位及钻孔过程中,均应观测调整钻机的水平和垂直度。 二、钻孔过程中的质量控制 首先应根据孔位所在的地质情况、选用的钻机型号和性能,选择合适的钻锥。在钻孔过程中,应采取减压钻进,孔底承受的钻
3、压不超过钻杆、钻锥和压块重量之和的 60%,以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。应注意钻孔的连续性。因故停钻时,应将潜水钻机及钻锥提升至孔外以防埋钻。发现异常情况,如塌孔、进尺异常等问题,应仔细观察分析,查明原因和位置,并及时与监理、设计单位取得联系,采用相应的对策。掉钻落物应及时打捞,以免被泥沙埋没,影响继续钻孔。 三、成孔后的质量控制 在钻孔到位后,要做到的第一步就是清孔。若是钻机钻孔的,应注意提升钻锥 2030cm 后继续循环。可用相对密度较低的泥浆或清水压入清孔,具体应视实际情况而定。如地下水位高时,地层容易坍塌,泥浆相对密度可大些,但过大会造成混凝土顶升困难,特别要注意的是避免泥浆比重
4、上下不一的情况。清孔过程中应注意保持水头,经常检测泥浆指标,一旦达标,迅速起钻。可用直径比设计桩径小 5cm 钢筋圆圈放入孔内验收桩径,然后下钢筋笼,尽可能缩短浇筑前的操作时间,减少沉淀量。 严禁用加深孔底深度的方法代替清孔,这将会极大地降低桩尖处土的极限承载力,也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。将制做好的钢筋笼下放时,应保证钢筋笼的焊接质量,成笼圆直。应选派经验丰富、技术熟练的人员操作,为节省时间,可两名人员同时操作。要求严格按图施工制作,包括钢筋的数量、钢筋笼的加强箍,这样才能保证下放时不变形。 准确计算钢筋笼的置放位置,要保证伸进承台部分的钢筋长度。下放时,随时调整笼子的位置,使
5、笼中心与桩中心保持一致。为了保证中心的一致性及保证钢筋笼的混凝土保护层的厚度,沿钢筋笼纵向设置混凝土保护层垫块。在下导管前,应对导管的连接进行水密试验,并记录各节长度和编号,便于浇筑过程中的长度计量。 四、浇筑前的质量控制 首先是材料的准备工作。包括黄砂的过筛、去除各种杂质、石子的冲洗等等。其次就是对各项操作机械进行检查,包括搅拌机的试运转,如果是翻斗车运输则还应检查翻斗车的性能,运料,如果是爬梯还应检查爬梯的牢固、顺滑程度。笔者就曾经经历过翻斗车无法倒料,引起浇筑过程中,因爬梯上爬斗不顺滑倾覆,导致爬梯扭曲,浇筑工作中断的事故。 导管在每次浇筑卸管后即冲刷干净。浇筑前的连接应分清编号及长度,
6、以免影响计量埋深值。由于混凝土在泥浆中灌注和养护,混凝土的操作配合比应在保证设计强度前提下再加上一个保证率。 规范要求首批混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度1.0m,因此应准确计量导管上口漏斗的斗容量。容量不够的,应及时采取措施加以调整,保证首灌混凝土的冲击力和排淤能力。另外,也要检查漏斗底口的隔水设施是否完好可靠,不要因人为的疏忽而导致事故。在准备工作期间,还应准备好水泵、吸泥机、高压水管等各种处理故障的设备,以防万一。在浇筑前,应测量孔底沉淀厚度,保证不大于规定值。如果大于规定值,还得再次清孔。此时,可用喷射清孔法,即用高压射水或射风数分钟,待少量沉淀物漂浮后,立即浇灌水下混凝土。五、浇
7、筑过程中的质量控制 首批混凝土除数量满足埋深要求外,可适当增加一点水泥量及含砂量,以保证其和易性和流动性,使以后浇入的混凝土容易顶升;若首批混凝土的初凝时间早于灌注全部混凝土所需的时间,则首批混凝土中还得掺入缓凝剂。经常检测混凝土的坍落度,并使之控制在 1822cm 的范围内。 浇筑过程中,最重要的就是控制导管的埋深, 规范要求在 26m范围内。埋深过小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥;过大则使混凝土不易流出顶升,亦可造成近导管处混凝土面高,远导管处混凝土面低,从而混凝土先顶升再水平扩散,出现死角区,使泥浆和混凝土混合物填实在死角区,造成钢筋的握裹力不足。 提升导管的原则是: (1)
8、每次卸掉的导管长度应和浇入桩孔的混凝土上升高度相对应; (2)必须保证导管埋深在 26m 范围内。 这就要求我们几乎在每次下料后,都应准确测定混凝土面的上升高度,计算导管埋深,从而确定导管拆卸的节数,作好拆卸记录,防止导管拔出混凝土面而造成断桩。在混凝土浇至钢筋笼位置时,应放慢混凝土浇筑速度,使导管有较大的埋深,待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后,再提升导管口控制在最小埋深,使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离继续灌注,防止钢筋笼被顶托上升。 当灌注将至设计位置时,由于导管外泥浆稠度增大,混凝土顶升困难,可用水冲法稀释泥浆,提高灌注落差,并适当加大埋深,因为此时泥砂、部分拌和物及被首批混凝土翻上来的沉淀物等杂物均落在混凝土的上面,测深无法反映混凝土顶面高度,容易造成误测,致使过早停浇。所以, 规范规定桩顶标高应预加上 0.51.0m 的高度,以后再开挖基坑后凿除质量不高的一部分桩头。