对建筑工程钻孔灌注桩施工质量控制的探究

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　　摘要：由于钻孔灌注桩施工工艺的特殊和复杂性，施工的全过程技术和质量控制就显得十分重要。文章就钻孔灌注桩施工过程操作要点和质量控制措施作以阐述，以供同行参考。
　　关键词：建筑工程；施工；钻孔灌注桩；质量控制
　　
　　一、钻孔灌注桩的特点
　　1、钻孔灌注桩的优点：①桩身混凝土整体浇筑，没有接头，相对于需要接桩的管桩来说，桩长范围内没有明显的薄弱环节；② 能适应复杂的地质条件，对有坚硬夹层的地质条件比管桩优势明显；③ 常用桩直径为φ600―φ2000，单桩承载力特征值范围为800―25000KN；通常框架结构可以采用单柱，承台体积与承台用钢量都比较小；④ 需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材；⑤施工过程中无挤土、无振动、噪音小，对邻近建筑物及地下管线危害较小。
　　2、钻孔灌注桩的局限性：
　　 ① 不适用于有地下水的土层和淤泥质土；② 单位承载力造价比管桩高；③桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象；桩入持力层深度比较难把握，不同的技术人员对土质判别可能会出现差别，还有清渣是否合格的问题，因此钻孔灌注桩比管桩的质量事故明显多；④桩身直径较大，孔底沉积物不易清除干净，影响端部承载力的充分发挥，因而单桩承载力变化较大，并造成较大沉降；⑤ 施工工期长，一条约20m深的钻孔灌注桩成桩需3天左右的时间；⑥ 由于施工工艺要求，需要专门设置泥浆池，在施工过程中不断地把事先调制好的泥浆灌入孔内稳定孔壁，而混杂着碎石碎土的泥浆从孔顶冒出，流人施工场地，如不及时处理将会对施工场地造成很大的污染。
　　二、施工工艺
　　1、施工准备：①检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求，当合同允许选择分包商承担灌注桩施工时，分包商施工人员要进场，其技术能力和管理水平必须能保证按要求完成工程施工。
　　 ②施工机具的好坏对能否保证施工质量以及功效的高低起着至关重要的作用，选择合适的施工机具是实现质量控制的首要条件。因此，应根据工程地质和施工条件，参照设计要求和桩孔深度选用施工机具。
　　 ③做好施工现场布置，例如在工程现场四周挖好排水沟，大门出口处修建洗车台和沉淀池，修建宽施工道路。为了便于车辆进出，场地纵横修建若干条主干道与场地一周施工道路相通，整个场地进行混凝土硬化。根据现场桩化布置情况，设置泥浆循环系统。
　　 2、护筒的埋设：护筒内径宜比桩径大20―40cm，且在护筒上、中、下端的外侧各焊一道加劲肋，在护筒的上口边缘开设溢浆口。护筒的埋设深度不小于1.5m,护筒顶端高出地下水位1.0―2.0m，同时高出施工地面0.3m。护筒埋设时必须注意保持护筒垂直，护筒中心线对正测量标定的桩中心线，偏差不得大于50mm，倾斜度偏差不大于1％ 。护筒调整到位并固定稳定后，周边用粘土均匀回填并分层夯实，以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。钻进过程中应经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。
　　 3、钻孔机的安装与定位：安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护简中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕术垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
　　 4、钻孔：钻孔过程中，初期钻速不可太快，开孔时冲孔钻速度要慢，在覆盖层需减压钻进，泥浆指标变化情况要经常测试，为使钻进速度与泥浆排放量相适应,钻孔内泥浆浓度必须及时调整。密切注意地层变化，检查捞取的渣样，记录结果，若发现地质情况与设计地质剖面图不符，要及时通知工程技术部和监理工程师，以便提出应对措施。当遇到松散粉砂土或流砂时，应控制进尺速度，选用较大密度、粘度、胶体率的泥浆；采取减压钻进施工方法，以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象的出现，保证钻头对孔底施加的钻压不超过钻头和压块重量之和60％。为保证钻孔过程顺利进行，还应定期检查钻头尺寸，发现磨损过度后，应及时补焊或更换新的钻头。保证钻孔内护筒、桩架不得倾斜，发现倾斜应及时调整。钻孔在达到设计桩底标高之后才能终孔，钻至预定深度时，应对孔深、孔径、倾斜度进行逐一检查，并以此作为终孔标高的依据。
　　 5、清孔：清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的上要因素之一。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。
　　 清孔方法应根据钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。
　　 6、钢筋笼制作及安放：制作钢筋笼前，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。钢筋笼直径每节的长度不宜超过9m，也不宜短5m，因为过长则吊起时易弯曲变形，过短则增加焊接时间，对成桩的质量不利；制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地，堆高不得超过两层。在验收中还要特别注意钢筋笼长度是否能使钢筋准确地吊放在设计标高上。
　　 安放钢筋笼时按要求对钢筋进行调直、切断、弯曲、绑扎，钢筋笼绑扎成型后，应专用运输车运输，钢筋笼存放场地应整平，不能使钢筋笼受损。每隔2m增加一道φ16箍筋与主筋点焊、每隔4m在加强箍筋处增设十字钢筋加固，以保证钢筋笼不变形。钢筋笼从运输到安装完成，吊点处箍筋受力最大，加固的方法是将顶端箍筋与立筋焊接。在立筋上绑条焊，顶住箍筋，以加大焊接面。
　　 7、水下混凝土的灌注：灌注混凝土前，应进行终孔检测。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合的要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时问。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。气温低于0℃时，灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50％ 的桩顶混凝土不得受冻。
　　 采用钢导管灌注混凝土时，导管管径视桩径大小而定。导管还应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有2.5m―4m的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(≥1m)和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内，出料口应伸人先前灌注的混凝土内至少2m，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m。应经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。如为泵送混凝土，为了防水和管中混凝土混合，泵管应设底阀或其它装置。泵管应在桩内混凝土升高时，慢慢提起。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下2m。输送到桩中的混凝土，应一次连续操作。初凝前，任何受污染的混凝土应从桩顶清除。
　　 灌注混凝土时，溢出的泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染环境或堵塞河道和交通。处于地面或桩顶以下的井口整体或刚性护简，应在灌注混凝土后立即拨出；处于地面以上能拆除的护筒部分，须待混凝土抗压强度达到5MPa后拆除。在横担上加重、增加横担等将钢筋笼压住，以克服混凝土对钢筋的上浮力，为消除导管上提时对钢筋笼的影响，存导管的法兰连接处与管壁焊接导向三角铁。在浇灌混凝土时，随时抽拔拆除导管，但必须保证导管埋人混凝土顶面以下至少2m。为了确保桩顶混凝上的质量，混凝土灌注高度必须高出桩顶以上0.5m―1m，多余部分应在接桩前必须凿除，桩头应无松散层。桩身混凝土达到养护期后，一般应养护7d―14d，用人工凿除高出桩顶设计高程部分的混凝土，检查桩头混凝土是否有夹泥或其他异常现象，发现问题及时处理。
　　3、结束语
　　 总之，为了确保成桩质量和桩基工程的安全，在施工工程中，要严格按图纸进行施工和验收，发现问题及时进行记录和排查，严格控制好施工中的每一道工序，避免施工事故的发生，保证施工的顺利进行。

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