钻孔灌注桩施工质量控制技术分析 钻孔灌注桩的质量控制及施工中遇到问题的处理

　　摘要:某住宅工程基础采用钻孔灌注桩基础，桩径为800mm与1000mm，桩身混凝土强度等级为C30。桩端持力层为7-2中风化泥质粉砂岩，桩端进入持力层不小于桩径。钻孔灌注桩在施工过程中的质量控制。及施工中遇到的问题处理的总结。
　　关键词:钻孔灌注桩，质量控制，预防措施，总结
　　钻孔灌注桩是指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔内浇筑混凝土而成的桩。根据工程的不同性质、地下水位情况及工程土质性质，钻孔灌注桩有冲击钻成孔灌注桩、回转钻成孔灌注桩、潜水电钻成孔灌注桩及钻孔压浆灌注桩等。本工程采用冲击钻成孔灌注桩。钻孔灌注桩作为隐蔽工程，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。
　　一.准备阶段
　　地上、地下障碍物都要处理完毕，达到“三通一平”。施工用的临时设施准备就绪。场地标高一般应为承台梁的上皮标高，并经过夯实或碾压。施工前对测量仪器年检、校正。控制点要闭合。根据图纸放出轴线及桩位点，按上水平标高木橛，并经过预检签字。要选择并确定钻孔机的进出路线和钻孔顺序，制定施工方案，做好技术交底。
　　二.钻孔阶段
　　钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。垂直度是成孔质量关键因素之一，经常校核钻架及钻杆的垂直度，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。在不均匀地层中钻孔时,采用自重大和钻杆刚度大的钻机。进入不均硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要打慢档，以保证成孔的垂直度。
　　采用多台钻机同时施工时，相邻钻机不宜过近，一般要求桩中心间距小于4D（D为桩身直径）时应跳桩施工。冲击成孔时应低锤密击冲击造浆、泥浆护壁，泥浆相对密度1.25。进入基岩时，应低锤冲击或间断冲击，如发现成孔偏移应回填片石至偏孔上方300～500毫米处，然后重新冲孔。遇到孤石时，可用高低冲程交替冲击，将大弧石击碎或挤入孔壁。
　　泥浆的制备和清孔是确保钻孔灌注桩质量的关键环节。泥浆的制备和护理应满足以下要求，泥浆制备应选用高塑黏性土或膨润土。泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土；泥浆面标高应控制高于地下水位0.5～1.0m。 成孔过程中泥浆相对密度应结合土层的情况确定，泥浆相对密度约为1.3～1.5mg/cm3。二次清孔后，泥浆的控制指标为：泥浆密度＞1.15mg/cm3，黏度应控制在20～25Pa.s。 在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。 浇注混凝土之前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.2，含砂率≤8%，黏度≤28Pa.s。
　　冲孔机转向环失灵，冲锤不能自由转动。泥浆太稠，阻力太大。提锤太低，冲锤得不到转动时间，换不了方位。均会使孔形不圆呈梅花瓣形状。防治措施:经常检查吊环，保持灵活。勤掏渣，适当降低泥浆稠度。保持适当的提锤高度，必要时辅以人工转动。
　　冲锤时在孔内遇到大的孤石冲孔时，冲锤在孔内卡住提不出来。此时可以用一个半截冲锤冲几下，使锤脱离卡点，掉落孔底，然后吊出。
　　塑性土膨胀会引起缩颈(孔径小于设计孔径)。
　　防治措施:成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,快速通过,在成孔一段时间,孔壁形成泥皮,孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀,如出现缩颈,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。
　　三．清孔阶段
　　1.清孔是钻孔桩施工中保证成桩质量的重要一环。通过清孔尽可能使沉渣全部清除，使混凝土与基岩接合完好，以提高桩底承载力。
　　2.终孔后，将钻头提至距孔底的0.2-0.3m处，使之空转，然后将残存在孔底的钻渣吸出；必要时投入适量纯碱以提高泥浆比重和胶结能力，使沉渣排出孔外。
　　3.当钢筋笼下沉固定后，再次复检孔深和沉渣厚度等。若沉渣超标，可用导管中附属的风管再次清孔，直至全部符合设计要求和工艺标准。
　　4.清孔结束前，将泥浆比重调整到规定范围，以保证水下混凝土的顺利灌注，同时保证成桩。
　　2吊脚桩（孔底残留石渣过多孔脚涌进泥砂或坍壁泥土落在孔底）
　　清孔后泥浆比重过小，孔壁坍塌或孔底涌进泥砂，或未立即灌混凝土。会引起吊脚桩现象。
　　四．钢筋笼的制作及安装阶段
　　钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查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准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋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。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。
　　施工中混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇筑时间较长,已近初凝,表面形成硬壳,混凝土与钢筋笼有一定握裹力,此时导管底端未及时提到钢筋底部以上,混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升,引起钢筋笼上浮现象。
　　防治措施: 当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇筑,并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高,提升导管后再进行浇筑,上浮现象即可消除。
　　五．灌注水下混凝土阶段
　　水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比通过实验确定。水下混凝土宜选用中粗砂，为改善和易性和缓凝，水下混凝土可掺合适的外加剂。
　　开始浇注混凝土时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离为500mm。应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.2m以上。导管埋深宜为2～6m，严禁导管提出混凝土面。 水下混凝土必须连续浇灌，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制。最后一次灌注后，混凝土面应超过设计桩顶标高1.0m以上，凿除浮浆和劣质混凝土后，柱顶标高需符合要求且桩顶混凝土强度达到设计值。 桩身砼灌注充盈系数不小于1.1。
　　灌注混凝土时，孔壁泥土坍下，落在桩身的混凝土内混进泥土或夹层。会出现夹泥现象。
　　防治措施: (1) 灌注混凝土时，避免碰撞孔壁。（2）控制孔内水位高于孔内水位。（3）如泥土坍塌在桩内混凝土时，应将泥土清除干净后，再继续灌注混凝土。
　　在施工中混凝土遭受孔内水的危害,引起砂浆稀释,砂石下沉,也会引起破坏混凝土的强度现象。
　　防治措施:1) 对于孔内有地下水,水位低、水量小的桩孔,在浇捣时把混凝土拌均,水抽干,可以采用串筒迅速浇捣,但是在水位以下部分,必须调整混凝土配合比,适当减少用水量并增加水泥用量等;
　　2) 对于水位高、出水量大的桩孔,在水位下必须采用水下混凝土配合比与导管灌注法灌注,在水位之上,为了避免水下导管灌注通病桩身上部混凝土强度低,则可采用简单串筒浇捣,但是水必须抽干,泥浆、浮浆要清除干净,两种不同方法施工的交接层,用插捣器穿过反复插捣。
　　六．桩基质量检测
　　本工程桩基质量检测情况如下：
　　1.选择3根直径800抗拔桩，按单桩极限抗拔承载力标准值1000KN进行检测；选择3根直径1000抗压桩，按单桩竖向极限承载力标准值12600KN进行检测。
　　2.选取总桩数20%且每个承台下不少于1根工程桩进行小应变动测试验。单桩承台每根桩必选； 5桩及其以下承台选一根（小编号）；5桩以上、10桩及其以下承台选二根（最大、最小编号各一根）；10桩以上承台按20%数量随机选择。共检测132根。
　　检测结果：抗压、抗拔承载力均满足设计要求，桩身完整性检测结果均为I类、II类桩，未出现III类桩。本工程所有静压沉管灌注桩质量均满足了设计和规范的要求。
　　七．结语
　　钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，即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。
　　参考文献（References）
　　[1]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）[S]，北京：中国建筑工业出版社。
　　[2]《钻孔灌注桩施工规程》（DG/TJ08-202-2007）[S]，上海：上海市交通委员会。