基于冲孔灌注桩施工的质量控制及处理方法的探讨

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　　摘要：本文通过介绍了某工程中冲孔桩灌注过程中极易出现不同的施工事故，讲述灌注过程中的施工措施，如何尽可能地预防、减少施工过程中事故的发生及解决问题的办法。
　　关键词：冲孔灌注桩；质量控制；处理方法
　　l 前言
　　作为工程管理人员，对其冲孔灌注桩灌注施工过程中每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、冲孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注质量等。若稍有不慎或质量控制不严，就会在灌注中发生质量事故，造成病桩或断桩等重大质量事故，危及桩基工程的质量。因此，必须以系统工程的观点，推行全面质量管理，明确工序质量标准，建立严格的施工管理和工序质量检查制度，以工序过程控制，来保证成桩质量。尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，高标准、高质量地完成桩基施工任务。
　　2 工程实例
　　2．1 工程概况
　　南海珠江帝景酒店位于林场，西南临盐南路，东南靠水塘。本工程规划用地面积为35000平方米，建筑物分为A1酒店、A2和A3公寓，地下一层，地上20层，建筑面积共89000平方米。在《岩土工程勘察报告》中显示：场地内未发现有断层破碎带，场区地质构造较稳定；不良地质作用主要为岩溶，在8个孔中发现有溶洞，溶洞顶标高为-8.5～3.7米，顶板厚度为0.20～2.3米，洞高为0.2～6.8米，部分有充填物。设计采用微风化岩作为桩基础桩端持力层和冲孔灌注桩施工，由于场地内微风化灰岩层岩溶较发育，对持力层进行一桩一孔或一桩多孔的超前钻探，确保持力层3D内连续完整。
　　2．2 冲孔灌注桩灌注过程质量控制
　　冲孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作，灌注前，对孔底沉淀厚度应再一次进行测定。如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射3～5min，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批水下混凝土。将首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面的高度，计算出导管内埋置深度，灌注水下混凝土时，导管内埋置深度，一般宜控制在2-6m。如符合要求，即可正常灌注。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。要防止螺铨、橡胶垫和工具等掉入孔中，注意安全。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定。一般不宜小于O．5m，长柱不宜小于1．Om。混凝土灌注到接近设计标高时，工地值班人员要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵管内的混凝土数量估计在内)，通知拌合站按需要数拌制，以免造成浪费。在灌注将近结束时， 由于导管内混凝土柱高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。有关混凝土灌注情况，各灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等，应指定专人进行记录。
　　2．3 冲孔灌注桩灌注事故处理方法
　　对于引发灌注事故的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。冲孔桩浇注混凝土经常遇到的几个施工事故原因及处理：
　　(1)当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。因泥浆过稠，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏。灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面，使导管拔出混凝土面。
　　处理方法：必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。如误将导管拔出混凝土面，必须及时处理。孔内混凝土面高度较小时，终止浇注，重新成孔。
　　(2)初灌未封底前若检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔，桩底沉渣量过大，使初灌不能正常反浆，或导管距孔底太远，初灌量不够没有埋住导管。
　　处理方法：应认真检查，采用正确的测绳与测锤；一次清孔后，不符合要求时，要采取措施；如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。导管底端距孔底高度依据桩径、隔水阀种类、大小而定，最高不超过0．5m。
　　(3)开挖旧基础钢筋混凝土梁或石板时，造成桩位在浅部连通；在石灰岩地区遇溶洞时，由于部分溶洞被大量淤泥质杂物充填，其土质松散，致使一定范围桩位连通，孔距过小，土层软弱、松散，在混凝土冲力作用下，通过侧向挤压使混凝土侵入到相邻桩孔中；孔斜过大或塌孔严重未及时处理，使深部桩位相连，导致灌注的混凝土跑到另一桩孔内的现象。串桩不仅增加待灌桩孔内沉渣厚度，且不易消除，增加成孔难度，还大量增加混凝上用量，造成浪费影响施工进度，孔斜过大不仅降低了桩的承载力，在受力后桩身还可能被剪断。
　　处理方法：若桩体上部连通，当灌注至连通部位，先排开返出的泥水，同时在连通部位加保护圈，以防泥水及混凝土进入另一桩孔内，而引起塌孔或增加孔内沉渣量；认真分析《桩位超强钻探报告》，对于溶洞连通的相邻桩，应计划和控制冲孔装机的施工距离，待溶洞内混凝土强度达到设计要求的强度后方能施工相邻桩，以确保成桩质量和施工进度。
　　(4)灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管。导致混凝土在导管中不能下落，影响灌注工作顺利进行。
　　处理方法：尽可能提高混凝土浇注速度，开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；浇注混凝土过程中，应匀速向导管料斗内灌注，如突然灌注大量的混凝土导管内空气不能马上排出，可能导致堵管，若管内空气从导管底端排出，可能带动导管拔出混凝土面。
　　(5)在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。导致导管插入混凝土中的深度较大，供应混凝土间隔时间较长，且混凝土和易性稍差，极易发生“埋管”事故。
　　处理方法：导管插入混凝土中的深度应根据搅拌混凝土的质量、供应速度、浇注速度、孔内护壁泥浆状态来决定，一般情况下，以2-6m为宜。按有关规范要求，通过计算和试配确定混凝土配合比，混凝土应具良好的和易性和流动度，坍落度损失应能满足灌注要求，初凝时间应为正常灌注时间的2倍；要求灌注过程连续，快速、防止出现上述埋管、卡管及其他情况。
　　(6)导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入导致桩顶空心。
　　处理方法：灌注结束前导管插入混凝土中深度不超过6．0m；灌注结束后，导管拔出混凝土之前，导管上下活动几次，幅度不超过50cm，或者用机械、人工振捣桩顶混凝土，时间不超过2Os。尽可能缩短灌注时间，避免使桩顶混凝土产生假凝现象、降低桩顶混凝土的流动性。
　　(7)没有勤测混凝土面，预加的灌注混凝土高度不足，上部压力小，混凝土密度低；导管内混凝土高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，混凝土升顶困难，甚至与泥浆、浮浆接触掺混，造成夹泥、疏松、离析；导管缩短，重量减轻，导管上下串插图难，或串插程度不够；护筒起拔过猛，或起拨护筒不垂直，使护筒粘带未初凝的混凝土，导致混凝土抗拉强度低而掺入泥浆，形成夹泥或断裂面，导致桩顶段混凝土质量差。
　　处理方法：勤测混凝土面，并在桩顶设计标高以上加灌一定高度的混凝土，其最小高度不宜小于桩长的5％，且不小于2m，以保证设计标高以下的混凝土符合设计要求，孔口加水稀释渣浆，冲出部分稠浆，减小泥浆比重；导管重量减轻时，可以改为人工左右转动导管加压串插密实混凝土，护筒吊绳要周正，起拔护简要稳、慢；混凝土疏松、夹泥、断裂，可采用压浆补强或补桩。
　　3 结语
　　以上几点是冲孔灌注桩在灌注施工过程中比较常见的质量问题和较为容易发生的事故及常用的处理措施。通过我们的认真分析，采取有效的预防及处理对策、措施和严格的现场质量管理，从而降低对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来的影响。因此，在冲孔桩灌注施工中必须做到每个工序严格按照规范操作，混凝土灌注统一指挥、做到出现某种故障后能从容地进行处理，有效地控制施工质量与事故的发生，才能确保桩基的工程质量和工程进度。

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