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浅析灌注桩的质量控制要点

发表时间：2021/9/3 来源：《建筑科技》2021年9月中作者：宋家辉1 张礼尧2 王永3

[导读] 灌注桩施工往往根据施工地区区域、地质、土质条件的差异，选择成孔方式，采用正循环潜水钻机成孔时，应根据桩径大小选择合适的钻杆和钻头，保证钻机功率和扭距符合施工要求。钻孔灌注桩成孔质量控制范围主要包括成孔桩位、孔深、孔径和泥浆护壁等几个方面

中建安装集团有限公司宋家辉1 张礼尧2 王永3    江苏省南京市 210046

{摘要} 灌注桩施工往往根据施工地区区域、地质、土质条件的差异，选择成孔方式，采用正循环潜水钻机成孔时，应根据桩径大小选择合适的钻杆和钻头，保证钻机功率和扭距符合施工要求。钻孔灌注桩成孔质量控制范围主要包括成孔桩位、孔深、孔径和泥浆护壁等几个方面。
关键词：钻孔灌注桩正循环泥浆护壁
        1.概述
        本文从成孔、清孔、钢筋笼制作安装、灌注混凝土及质量通病防治等五个方面浅析一下灌注桩成桩质量的控制要点。
        2、内容
        某泵站工程拟采用KQ95潜水钻机成孔，原土造浆护壁，泥浆泵正循环工艺，预制15Φ18钢筋笼，C40混凝土水下灌注等施工方法组织施工。
        单桩主要施工顺序为：施工准备→测量定位→钻机就位→钻杆调直→钻孔→成孔→一次清孔→沉渣检测→安放钢筋笼→二次清孔→下设导管→测定沉淤→设置隔水球→混凝土水下浇筑→成桩。
施工质量控制要点如下：
        一、成孔
        钻孔灌注桩成孔质量控制范围主要包括成孔桩位、孔深、孔径和泥浆护壁等几个方面，桩机进场组装完成后，由测量人员放线定位，确定桩点位置准确，钻机就位时保证钻具垂直度、刚度和同心度，钻机基础要平整、稳固，确保在施工中不发生倾斜、位移；确认桩位偏差在允许范围内，利用水平尺调平钻机，使钻架垂直地面，钻尖、桩位中心应在同一铅垂线上，在钻机侧壁上安装线垂，随时监视钻机的垂直度；钻机固定牢靠，使其在工作过程中不产生移位。
成孔质量控制要点如下：
        1、桩位测量放线结束后必须经过闭合复核，无误后方可报监理检查、检查合格后方可施工。
        2、每根桩在施工前必须先在所挂牌上注明：桩号、孔口标高、送桩深度、桩长等技术参数，以方便检查。
        3、每根桩开钻前必须严格钻机对位、钻机调直、稳固，经质量员复核合格后上报监理，批准后方可开钻。
        4、开钻时，保持杆垂直，控制泵量，轻压慢转，钻头在吊紧状态下钻进，钻进中应经常注意孔内异常情况，出现异常，立即停车，查明原因，作出处理后再恢复正常施工。
        5、桩位应一次性测放、验收确定。桩机就位误差不大于5cm。应测量不同区段的地面标高以保证孔深身满足成桩有效长度。
        6、在成孔施工过程中，加强对泥浆的性能指标的检测和控制。根据钻到不同地层的地质情况，适时调整泥浆指标，并做好施工记录。
        二、清孔
        钻孔灌注桩成孔清孔是通过不同方法将钻渣从孔底清理出桩孔，使成孔质量符合规定要求的过程，成孔分两次进行施工，一次清孔在终孔后直接进行，清孔时，钻具提高到离孔底100 cm左右，输入比重为1.05~1.08的新泥浆进行循环，把桩孔内悬浮的大量钻渣替换出成孔，保持孔内上返流速不小于0.25m/s，清洗孔底。二次清孔在钻孔灌注桩钢筋笼下放到位后，继续采用泥浆置换法清除孔砂石、钻渣以及孔内其它沉积物。
        清孔质量控制要点如下：
        1、钻孔深度达到要求时，应按规定要求及时清孔，以减少孔底沉淤厚度，按本设计要求应达到≤100mm。
        2、清孔完毕应立即检查成孔质量，填写施工记录，并灌注水下混凝土。
        3、一次清孔终孔后直接进行，清孔时，钻具提高到离孔底100厘米左右，严禁采用加深钻孔深度的方式代替清孔。
        4、二次清孔采用稀泥浆进行清孔并换浆，使孔底沉渣≤50毫米，混凝土灌注前孔口泥浆比重小于1.25。
        5、正循环工艺清孔时间应大约是30分钟。
        6、在清孔过程中必须注意保持孔内水头，防止塌孔、扩孔，清孔完毕后，应从孔底取出泥浆样品，进行性能指标试验。
        三、钢筋笼制作安装
        钢筋笼制作安装质量控制要点如下：
        1、根据设计图配筋绘制钢筋下料图，尽量做到经济节约，少下废料；焊接时应顺直主筋，焊点应牢固，但严禁“咬筋”，焊接完毕焊渣及时清理干净。
        2、钢筋笼长与配筋规格应符合设计图纸的要求；所用钢筋表面应清洁无锈蚀无污染。
        3、钢筋电弧搭接焊连接：应保证焊缝饱满，焊缝厚度s不小于0.3d，宽度b不小于0.7dmm。
        4、搬运时要防止扭转弯曲，安装时应对准孔位，垂直下放，避免破坏孔壁；
        5、主筋保护层厚度50mm；钢筋笼制作允许偏差见下表

        四、混凝土水下灌注
        桩基混凝土水下灌注要保持混凝土和易性和流动性，灌注量经过计算确定，保证首灌后混凝土埋管2.0m左右，否则会影响首灌混凝土的冲击力和排淤能力，进而影响成桩质量；施工前检查导管的长度及水密性是否满足要求，检查导管底部距离成孔底部的距离是否满足规范要求，浇筑施工前进一步检查孔底沉渣厚度是否符合质量验收标准。浇筑施工时注意孔内是否有异常情况，控制好水灰比、拌合速度与搅拌速度，浇筑完成检查混凝土顶面标高。
        施工质量控制要点如下：
        1、检查混凝土的坍落度及和易性，若不合格，应将混凝土退回，严禁在混凝土中参水，混凝土坍落度应保持在180~220mm；
        2、保持连续灌注，经常测定混凝土上升面，使混凝土超灌≥1000mm；
        3、（1）预留试块和强度试验。
        （2）试块脱模后应置于20℃±2℃，湿度不低于95%的环境条件下养护28天，并送实验室。
        4、输浆泵、管路应随时检查，以确保输浆连续。
        5、允许施工偏差

        五、主要质量缺陷问题分析及防治技术措施
        1、孔壁坍塌
        产生原因：泥浆浓度不够，护筒埋深不够，成孔速度过快，孔内水位高度不够以及地质不良情况下处置不及时。
        防治技术措施：在松散的砂土钻进成孔时，控制钻进速度，选用较大密度、粘度、胶体率高的优质泥浆或者膨润土造浆；确定护筒埋设深度满足施工要求；钻进施工时及时补充泥浆，保证孔内水位高于场内承压水位。
        2、斜孔
        产生原因：遇到岩面倾斜，土质不良，土层软硬不均，钻机垂直度不够。
        防治技术措施：在有倾斜状的软硬地层钻进时，往孔内填入片石，使孔底表面略平整，调整钻机垂直度，调整钻进速度。
        3、沉渣过厚
        产生原因：泥浆指标不符合要求，含砂率过大；下放钢筋笼时间过长或钢筋笼碰撞孔壁，造成护壁塌孔；清孔不到位或者清孔不及时等等。
        防治技术措施：清孔时严格控制泥浆技术指标，保证清孔后，孔内泥浆各项指标符合设计要求；尽量缩短下放钢筋笼时间，下放完成及时进行二次清孔。
        4、水下灌注混凝土时钢筋笼上浮
        产生原因：灌注混凝土时，埋管过深，混凝土供应不及时，混凝土抱死导管，浇筑速度过快，混凝土坍落度小等。
        防治技术措施：反复上下提动导管，控制埋管深度在1—2米，混凝土供应保持连续；坍落度保持180—200,设置措施钢筋控制钢筋笼位置。
        5、断桩
        产生原因：导管提升过快，浇灌混凝土时将泥浆带入，混凝土浇筑时间过长，浇筑间隔停顿导致初凝破坏。
        防治技术措施：浇筑施工时严格控制导管提升速度，及时勘测混凝土顶面高程，随时掌握埋管深度，保证混凝土供应连续及时。
        3.结束语：
        桩基工程质量控制是建筑工程质量管控的重要环节，关系到建筑整体质量安全，认真贯彻和落实国家现行施工质量验收合格标准。建立健全质量管理体系，对施工全过程工程质量进行监控，积极提高员工质量意识，树立精品意识，把保障工程质量放在各项工作的首位，做到人人关心质量、齐心协力抓好质量，全面落实 “安全优质”的质量目标。在工程施工过程中按照ISO9001的标准和要求，进行施工质量和管理、检查和监督。
参考文献：
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