钻孔灌注桩在施工中的质量控制论文_叶明峰1,叶静2

钻孔灌注桩在施工中的质量控制论文_叶明峰1,叶静2

(1.江苏宏嘉工程项目管理有限公司,江苏南京210009;2.南京远拓房地产开发有限公司,江苏南京210009)

摘要:钻孔灌注桩施工属于房屋建设中很关键的施工,属于基础建设中的一部分,主要针对于不良地质的高层建筑,在房屋建筑中应用比较广泛,严格的做好钻孔灌注桩施工过程中的质量控制对于现代建筑物意义重大。

关键词:建筑施工;钻孔灌注桩;质量控制

前言

钻孔灌注桩作为一种极为常见的成桩工艺,其适用范围广泛、噪声小、施工周期短,不影响周边居民的日常生活,同时还能提升基础的承载和抗震能力。无论场地地质属于硬土地基还是软土地基,钻孔灌注桩技术都可以使用,并且可以实现大直径成桩。

1钻孔灌注桩概述

由于钻孔灌注桩具备不受地下水位影响,可穿透硬夹层进入各种坚硬持力层,桩径、桩长可变范围大,在软土层中成孔效率高,属非挤土桩等适用优势,故被广泛应用于建筑地基工程中。但相对于预制桩而言,钻孔灌注桩成桩工艺环节繁多,容易发生质量事故,这就需要施工单位不断提升施工技术水平,有效加强成桩各个环节的质量控制,从而充分发挥钻孔灌注桩的技术优势,确切保证钻孔灌注桩的成桩质量。泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程: 测量定位→埋设护筒→钻机就位→钻至设计深度→第一次清孔→钢筋笼加工及安装→插入导管→第二次清孔→灌注混凝土→拔出导管及护筒。

2施工准备阶段的质量控制

2.1认真做好图纸会审及施工方案编制

施工单位拿到建筑场地岩土工程勘察报告和桩基施工图纸后,应组织专业技术人员对建筑场地地质详细土层分布和桩长、桩径、桩端持力层、设计桩顶标高等桩基设计参数进行细致的分析和了解,同时做好场地周边管线、地下构筑物等的调查和资料收集工作,并根据上述情况和现场施工条件综合确定成孔机械和合理的施工工艺,编制切实可行的施工方案(施工组织设计),为确保成桩质量提供坚实的技术条件。此处特别强调,采用回转钻进成孔法时,应根据地层和桩基设计情况正确选择正、反循环成孔工艺,两者的适用范围大体区分如下:

(1)正循环成孔一般适用于粉砂、粘土等细粒土层,成孔深度在40m以内、桩径小于1.0m的桩,也可根据土层情况采用正循环钻进,反循环清孔。

(2)对孔深较大的端承型桩、粗粒土层中的摩擦型桩及桩径大于1.0m的大直径桩,宜采用反循环工艺成孔或清孔。

(3)反循环钻进过程就是清孔过程,其钻进速度与成桩效率大幅度提高,不但节省了成孔时间同时又可靠地保证孔底沉渣符合要求。但反循环清孔操作不当容易造成塌孔,故在软土和纯砂层地区应谨慎使用。

灌注桩在正式施工前宜进行试成孔,或当设计有特别要求时,应根据设计要求在大面积施工前先做试桩(也可兼作工程桩之用),以检验施工工艺的合理性和设计要求单桩承载力。

2.2成孔前的施工准备(测量定位、埋设护筒、钻机就位)

(1)测量定位是控制桩基工程质量的第一个特殊工序,是施工准备中极重要的技术工作。首先应保证测量基准点(控制点和水准点)的精确性,其次应加强桩位偏差的精度控制。

(2)护筒大小、刚度、埋设深度应满足现行《建筑桩基技术规范》第6.3.5 条的规定,护筒中心与桩位的偏差不得大于50mm。

(3)成桩机械必须经鉴定合格,不得使用不合格机械。钻机就位后,确保钻头回转中心对准护筒中心,且必须平整、稳固,确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移,不易产生晃动,钻机应设置导向装置。

3钻孔灌注桩在施工中的质量控制

3.1成孔过程的质量控制

3.1.1成孔施工允许偏差的控制

灌注桩成孔施工允许偏差,包括桩位、桩径、垂直度偏差,应满足现行《建筑桩基技术规范》第6.2.4条与《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的相关要求。桩位偏差通过测量放线、护筒埋设与钻机定位控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩径偏差通过钻头直径控制,一般要求钻头直径比设计桩径小20mm~40mm,钻头直径过大会造成混凝土灌注充盈系数过高,钻头直径过小会造成桩径出现负偏差,而桩径允许负偏差仅指个别断面,否则将造成桩身质量不合格。施工过程中应定期检验钻头直径,对于磨损后直径偏小的钻头应及时更换或修复。成孔垂直度允许偏差(<1%)是成孔质量的关键指标,是灌注桩施工质量得到保障的重要前提,成孔垂直度偏差过大将造成钢筋笼沉放困难,严重时会引起塌孔。

3.1.2终孔深度的控制

钻孔灌注桩的终孔深度决定了有效桩长是否满足设计要求、桩端是否进入设计持力层乃至桩是否能满足设计承载力的关键指标。在灌注桩质量事故中,大部分事故与终孔深度或桩端持力层不到位有关。终孔深度的控制,是钻孔灌注桩质量控制成败的关键环节。

对于以摩擦为主的灌注桩,由于其桩端持力层一般不易通过取样判别,施工时终孔深度以设计有效桩长为准; 对于以端承为主的灌注桩,由于其桩端持力层一般为岩石层,便于通过泥浆中携带的沉渣样品判别,施工时终孔深度以桩端进入持力层的深度为准。此处特别强调两点:

某建筑工程实例中(桩径1.2m,有效桩长约65m,单桩承载力特征值12000KN),就是通过试桩数据,以最后钻进速度小于5cm/h作为桩端进入持力层(中风化岩)的标志,在此基础上再钻进0.6m(不得低于12h)作为终孔标准。

3.1.3泥浆质量的控制

钻孔灌注桩施工中泥浆兼具护壁和排渣双重功能,施工中除能自行造浆的黏性土层外,均应制备泥浆。泥浆需具有物理、化学稳定性及合适的相对密度(比重)和流动性,其配合比设计应与场地条件相适应,工程中一般采用相对密度(比重)、粘度和含砂率三项指标控制泥浆质量。

3.2钢筋笼制作与吊装的质量控制

灌注桩钢筋笼的制作与安装质量应符合现行《建筑桩基技术规范》第6.2.5条与《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的相关要求。

3.3孔底沉渣厚度的控制

现行《建筑桩基技术规范》第6.3.9条明确规定:灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标应符合下列规定:对端承型桩,不应大于50mm;对摩擦型桩,不应大于100mm;对抗拔、抗水平力桩,不应大于200mm。孔底沉渣过厚将直接影响桩端阻力和侧阻力的发挥,最终导致桩承载力的降低,是导致灌注桩质量事故的另一重要因素。

施工过程中通过钢筋笼吊装前后两次清孔排除孔底沉渣,二次清孔后一般通过吊锥(或吊钟)反复提放并敲打成孔底部的持力层,通过声音和孔深判定沉渣厚度是否达到标准要求。但实际操作中,由于测量手段、精度等因素难于把握,加上测量过程因人而异,造成沉渣厚度无法定量。笔者在工程实例中曾遇到施工、

监理、建设三方多次测量的沉渣厚度均不一致,要求施工方多次清孔,但清孔后测量结果仍不统一,甚至沉渣厚度出现越测越厚的情况。

3.4灌注混凝土的质量控制

水下混凝土的灌注是钻孔灌注桩质量控制的最后关键环节,此环节容易出现堵管、断桩、钢筋笼上浮、导管挂笼、埋管等众多质量事故。水下混凝土的灌注除应满足现行《建筑桩基技术规范》第6.3-Ⅴ的相关规定外,尚应特别注意如下事项:

(1)混凝土必须具备良好的和易性、可灌性,必要时根据灌注时长可掺入适量缓凝剂,避免堵管、埋管,导致混凝土灌注中断;导管宜采用双螺纹方扣快速接头,便于拆装且避免挂笼。

(2)严格控制混凝土初灌量,一是利用初灌混凝土的强大冲击力排出部分沉渣,二是保证导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于0.8m。

(3)严格控制导管埋入混凝土的深度(宜为2m~6m),严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,避免出现断桩、夹渣或导管埋置过深而无法提管的事故。

(4)防止钢筋笼上浮的措施: 当孔内混凝土接近钢筋笼时,应保持埋管较深,并放慢灌注进度;当孔内混凝土面进入钢筋笼1m~2m后,应适当提升导管,减小导管埋深,增大钢筋笼在下层混凝土中的埋深。

(5)混凝土灌注要一气呵成,不得中断,一般根据单桩灌注量控制在3h~5h内(约1.5倍混凝土初凝时间)浇筑完成。

3.5成桩后的质量控制

施工完成后的工程桩应按现行《建筑桩基技术规范》第 9.4节的规定进行承载力和桩身质量检测,桩基检测方法和数量等应符合现行《建筑基桩检测技术规范》的相关要求。桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进行,这样才可以取得可靠的结果。

4结语

由于钻孔灌注桩成桩工艺环节繁多,引起质量事故的因素众多,施工各个环节都可能会出现重大质量事故。因此,必须抓好钻孔灌注桩施工各个环节的质量控制要点,方可保证钻孔灌注桩的正常使用。

参考文献:

[1]王贵.浅谈钻孔灌注桩施工质量控制措施[J].四川水利,2011(3)

[2]王志伟.浅谈钻孔灌注桩施工质量的控制重点[J].福建建筑,2011(12)

[3]杨丽.钻孔灌注桩施工技术与质量控制方法[J].山西建筑,2013(9)

论文作者:叶明峰1,叶静2

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上

论文发表时间:2016/9/12

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