浅谈钻孔灌注桩的质量控制

2022-09-28

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, 成桩后难以进行开挖验收。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。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范, 熟知工程地质资料和必要的水文地质资料, 对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析研究, 并制订相应的处理及应急方案, 以便有效的对桩基施工质量加以控制。

笔者根据近年来参与的钻孔桩工程的施工经验, 浅谈以下钻孔灌注桩的质量控制。

1 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, 其质量如控制不好, 则可能会发生塌孔、缩颈、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等, 还将直接影响到桩身质量和造成桩承载力下降。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。

1.1 采取隔孔施工程序

钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同, 打入桩属挤土桩, 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, 属于非挤土桩。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来平衡的, 故采取合适的桩距对防止塌孔和缩颈是一项稳妥的技术措施。

1.2 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, 并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

1.3 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, 并认真检查回填土是否密实, 以防止钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高可能会发生一些变化, 为了准确地控制钻孔的深度, 在桩架就位后及时复核底梁的水平情况和桩具的总长度, 并做好记录, 以便在成孔后根据钻机上的留出长度来校验成孔达到的深度。

虽然钻杆到达的深度已经反映了成孔的深度, 但若在第一次清孔时泥浆比重控制不当, 或在提钻具时碰撞了孔壁, 就可能发生塌孔, 沉渣过厚等现象, 这将给第二次清孔带来很大的困难, 有的甚至通过第二次清孔也无法清除塌落的沉渣。因此, 在提出钻具后用测绳复核成孔的深度, 如测绳的测深比钻杆的钻孔小, 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。

1.4 钢筋笼制作的质量控制和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢筋的质保资料, 检查合格后再按设计和施工规范的要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作的质量。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, 因此吊环的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的长度, 以确保钢筋的埋入标高满足设计的要求。在钢筋笼吊放的过程中, 应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量, 对质量不符合要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时要注意钢筋笼能否顺利地下放, 沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时, 不能加压强行下放, 否则将容易造成塌孔、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;如果因成孔偏斜而造成的, 则要求进行复钻纠偏, 并在重新验收成孔质量后吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接的时间, 尽可能缩短沉放的时间。

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 (水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告) , 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 (如水泥、砂、石、水质) , 严禁用于混凝土灌注桩。

(2) 钻孔灌注桩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, 但良好的配合比可以减少离析的程度, 因此, 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。

(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。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度, 混凝土坍落度采用18cm~20cm, 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m, 不宜大于5m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8 m~1 0 m时, 应及时将坍落度调小至12cm~16cm, 以提高桩身土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, 保证有程序地拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管, 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的高度, 确定每段桩体的充盈系数, 《建筑施工操作规程》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参考作用。

3 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, 如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验, 并要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果, 同一个桩基工程, 各检查单位用同一种方法进行检测, 由于技术人员的实践经验的差异, 其结论偏差很大的情况也时有发生。通过十几年来几十个钻孔灌注桩工程的施工实践, 笔者认为:加强桩基工程检查是一个手段, 最终的目的是保证应用于工程的钻孔灌注桩的质量, 而通过钻孔桩工程施工经验的积累, 不断改善施工方法和工艺, 有效地对桩基施工质量加以控制, 更好地为工程服务。

摘要：钻孔灌注桩目前的使用已相当普及, 但属隐蔽工程, 成桩后质量检查较为困难。本文笔者根据近年来参与的钻孔桩工程的施工经验, 浅谈以下钻孔灌注桩的施工技术和质量控制。

关键词：钻孔桩,质量控制