1、浅析泥浆护壁钻孔灌注桩的质量控制摘要:钻孔灌注桩的使用在我国已相当普及,但因其属隐蔽工程,在施工过程中较难控制。成孔和成桩是钻孔灌注桩的二个关键部位,如质量控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、断桩、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等。本文针对泥浆护壁钻孔灌注桩的施工特点,论述了在施工过程中钻孔灌注桩成孔和成桩的质量控制方法。 关键词:泥浆护壁、钻孔灌注桩;成孔;成桩;质量控制 中图分类号：TH165+.4 文献标识码： A 泥浆护壁钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程,成孔是砼灌注桩施工中的一个关键部位,如质量控制不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩位偏斜及桩端达不到设计持力层要求等。成桩的好坏直接关系到
2、桥梁上部结构的安全和桥梁的沉降。本文结合中交一公局常嘉高速公路 CJ-A4 标白蚬湖特大桥的桩基工程施工,探讨泥 浆护壁钻孔灌注桩的质量控制。 1 工程概况 白蚬湖特大桥位于苏州昆山市周庄镇及吴江市汾湖镇交界处的白蚬湖，起于上海光明高尔夫球场西侧跨越白蚬湖，在湖中央与苏申外港线规划 III 级航道相交，交角 115，止于白线胡南侧岸线，全桥长 2769米，区属太湖水网平原区。该标段位于白蚬湖湖区，地标多为鱼塘，湖泊，地面标高-3.413.44。 11 钻孔灌注桩设计施工要求 该桥桩基工程采用钢筋砼灌注桩共 412 根，桩径有2000、1500、1200 三种,平均桩长 70m。 1. 2 工程
3、地质条件 根据勘探、波速测试、土工试验以及标准贯入试验可知,场地以前部厚层软土及中下部粉质粘土、粉土、粉细沙为主，局部分布轻微液化土。1. 3 施工工艺 根据该工程的设计要求及该地区的地层特点,该工程桩基施工中采用正循环回转钻进成孔,自然造浆护壁,钢筋笼按设计桩长直螺纹连接制作成型,钻机吊装入孔,导管法正循环二次清孔,现场浇灌砼成桩的施工工艺。2 成孔质量的控制 2. 1 成孔技术措施 钻孔混凝土灌注桩与打入桩不同,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,然后在孔内成桩,周围土移向桩身对桩产生主动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土强度很低
4、,且混凝土灌注桩成孔时的作用力是依靠泥浆来平衡的,故采取合适的泥浆配合比以及适宜的桩距对防止坍孔和缩颈是一项稳妥的技术措施。 2. 2 确保桩身成孔垂直精度 确保桩身垂直精度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。 建筑桩基技术规范JGJ94-2008 规定,泥浆护壁钻孔灌注桩的垂直度允许偏差为 1%。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩基支承面积使桩基稳固,成孔过程中,经常校核钻架及钻杆的垂直度,并于成孔后下放钢筋笼前作孔径、孔垂直度超声波测试。 2. 3 桩位、桩顶标高和成孔深度控制 护筒的施工质量控制对成桩质量的影响较大,护筒制作要求:坚固、耐用、不易变形、
5、不漏水、装卸方便并能重复使用。 。护筒埋置需注意事项:护筒平面位置埋设准确,护筒顶部标高应高出地下水位和施工水位1.52.0m。护筒溢浆口应高出地面 0.20.3m,护筒底应低于施工最低水位。埋设护筒挖坑只需比护筒直径大 0.51.0m。护筒四周用粘土夯填密实,护筒底必须在粘土层中,否则应填粘土并夯实,厚度不小于 50cm。在护筒定位后及时复核护筒位置,严格控制护筒中心线与桩位中心线偏差,一般不大于 50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆。 2. 4 钢筋笼制作和吊放质量控制 首先要检查钢材质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋直径、长度、规格、数量和制作质量。
6、在验收中须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,由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上,因此,吊环长度是根据变化的底梁标高而改变,并根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋埋入标高。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要保证钢筋笼顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁。当吊放受阻时,禁止加压强行下放,应寻找受阻原因。 。 2. 5 泥浆制备控制和二次清孔控制 孔底沉渣是导致灌注桩承载能力减小的主要原因之一,因此必须将其清除。清孔是利用泥浆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,再利用泥浆胶
7、体粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清除干净。灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第 1 次清孔,测得孔底沉渣厚度小于 100mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。下完钢筋笼后,下导管,继续清孔(二清),此时泥浆比重应维持在 1.25 左右,这样便于清掉孔底沉渣,待孔底沉渣清理好后,在灌注混凝土前应进行换浆处理,将泥浆比重控制在 1.15 左右,这样就基本满足灌注的条件了。二清的时候泥浆比重不能过小,否则不利于沉渣的清除。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。 2. 6 泥浆比重和沉渣厚度控制 确保孔壁稳定的另一个重要因
8、素是孔内水头高度选择。在泥浆比重适当的情况下, 1.5 2.0m 高的水头才能保证钻头正常钻进。钻进过程中,部分大颗粒沉渣未能被泥浆及时带出孔外而沉淀在孔底,呈松散结构,受压变形很大将严重影响桩基承载能力。 3 成桩质量的控制 3. 1 确保砼原材料质量 为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料质保书(水泥出厂合格证、检验报告、砂石检验报告),如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,严禁将不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)用于混凝土灌注桩。3. 2 防止砼产生离析 钻孔水下灌注混凝土施工主要是采用导管灌注,混凝土离析现象时有发生,但良好的配合比可使离析程度减小,因此,现场配合比要随水泥品
9、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,在混凝土搅拌前要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,及时填入原始记录,并立即制作试件。 3. 3 防止断桩、夹泥、堵管 控制好砼的初灌量,初灌量应满足导管一次埋入砼面以下 0.81.3m,砼灌注过程中导管应始终埋入砼内,严禁将导管提离砼面。为防止断桩、夹泥、堵管等情况发生,在灌注混凝土时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。混凝土搅拌时间不足会直接影响其强度,混凝土坍落度采用 1820cm,并随时了解混凝土面标高和导管埋入深度。导管在混凝土面下埋置深度一般宜保持在 24m,不宜大于 5m 和小于 1m,
10、严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高 810m 时,应及时将坍落度调小至1216cm,以提高桩身上部混凝土抗压强度。在施工过程中,要严格按灌注工艺进行操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降幅度不能过大。如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土桩体损坏孔壁,导致孔劈下附或坍落、桩身夹泥,这种情况尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注 2m3 左右测一次混凝土面上升高度,并确定每段桩体的充盈系数,桩身混凝土充盈系数必须不小于 1.05,不大于 1.3,同时要认真作好记录。 4 结语 通过采取以上措施,本工程桩基质量得到有效控制。桩基工程经苏州交通工程试验检测中心有限公司检测，低应变动力及超声检测结果表明:桩成形较好、桩身完整,类桩占抽检桩总数的 100%。说明以上质量控制措施是行之有效的,通过对关键部位的质量控制,确保了泥浆护壁钻孔灌注桩的施工质量。 参考文献 1 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50007-2011 北京:中华人民共和国建设部, 2012. 2混凝土结构工程施工及验收规范GB 50204-2002 S.北京:中华人民共和国建设部, 2011 年版. 3建筑桩基技术规范JGJ 94-2008 北京:中国建筑工业出版社, 2008. 4公路工程地址勘察规范 JTG C20-2011 人民交通出版社
