钻孔灌注桩施工的质量控制及处理.pdf

i 工程建设与管理 钻孔灌注桩施工的质量控制及处理 王 小 华 ( 上海建设工程管理有限公司，上海 2 0 0 0 3 1 ) 摘要 ：介绍了同三国道上海段小昆山高架的 l 2 4 4根 4 , 8 0 0 mm钻孔灌注桩的施工流程及施工要求。针对施工常 见问题 ， 提出了质量控制及处理方法 ， 并在桩基完成后进行质量检测。对有疑问的桩 ， 钻孔取芯测定单桩整体承载力 ； 对 定不合格的桩， 进行补桩 。 关键 词 ： 道 路高架钻 子 l 灌注 桩质 量控 制 1 工程概 况 同三国道上海段小昆山高架位于松江区，长约 1 5 k m， 双向 6车道。 高架桥面净宽 1 5 m+l 5 m， 共 7 7 跨 ， 7 8 对桥墩； 上部结构为简支板梁和 t梁( 3 0 m 后张法一跨) ；下部为 4 , 8 o o m m钻孔灌注桩 ，桩长 3 0 - 4 6 m( 共计 1 2 4 4根) 。 该工程为同三国道上海区 段规模最大的高架结构之一。 工程地质情况较好 ， 地层均匀 ， 土质较软 ， 地下 水位一般在地面以下 0 5 1 0 m处。由于高架桥位 东侧有一新修建的 1 0 0 0 m m原水管 ， 周边有民房 建筑 ， 为保护原水管 ， 减少桩基施工对居民的影响， 设计采用钻孔灌注桩。 2 钻孔灌注桩的工艺流程及施工要点 2 1 工 艺流 程 测定桩位一埋设护筒一桩机就位一钻孔 ( 设泥 浆池制备泥浆 、 泥浆循环清渣) 一清孔一安放钢筋骨 架一二次清孔一灌筑水下混凝土 2 2 施工 要点 1 ) 计算混凝土初灌量( 根据地质报告估算出当 地泥浆 比重或调制泥浆， 按照规范设计公式计算初 灌量) 。 2 ) 机具设备检验合格， 配备相应容量的料斗 ， 配 置和易性良好的混凝土。 3 ) 保证浇筑工艺， 初灌量正常下料。 4 ) 保证混凝土连续浇筑直至达到设计桩顶标高 以上 1 m。 3 常见 问题 3 1 出现 断桩及 夹泥层 1 ) 导管接头严重漏水， 造成断桩。 这种质量事故 会使混凝土形成松散层次或囊体 。 60 2 ) 不正确操作 ， 提拔导管过快 ， 致使导管与混凝 土面分离， 造成夹层及断桩。 3 ) 间断施工时间过长 ， 使混凝土局部凝结 ， 再继 续浇筑混凝土， 则前后混凝土强度差异过大 ， 形成断 桩。 4 ) 导管埋深过大， 施工时又未注意抽动导管， 致 使导管被凝结在混凝土中， 导致废桩。 当发现断桩时 ， 应及时将孔填满 ， 防止孔内土 体坍塌 ，影响其他桩基 ，并根据要求进行补桩处 理 。 3 2 桩底沉渣量过大 1 ) 钻孔超过设计深度 ， 清孔时未认真检查沉渣， 容易使孔内沉渣过厚。 2 ) 清孔时未做到工艺要求的二次清孔 ， 泥浆 比 重过大或塌孔 ， 致使沉渣量过大。若沉渣过大， 则应 重新进行清孔 ， 直至满足施工技术要求。 3 3 施 工过程 中的缩径及塌孔 1 ) 缩孔一般来 自于塑性土膨胀， 往往是成孔后 未能及时浇筑混凝土造成的。 2 ) 配置的泥浆未能达到护壁作用或遇到特殊不 良地质构造或地层( 在排出的泥浆中不断出现气泡， 甚至护筒内的水位突然下降，都是塌孔 的明显迹 象 ) 。 3 4 钢 筋笼上浮 混凝土灌入过程中， 会将钢筋笼向上冲起 ， 从而 使桩底部分混凝土缺少钢筋骨架的构造 ，影响桩基 承载力 。 3 5 混凝 土强度不合格 混凝土强度未达设计要求 ，未控制好混凝土配 合 比等， 将直接导致桩基质量不合格。 中国市政工程 2 0 0 5年第1期( 总第 1 1 3期j 维普资讯 4 桩基施工质 量控制和处理 4 1 施工准备时应采取的质量控制措施 1 ) 在施工前应对导管进行闭水试验检测 ， 在保 证水头压力的情况下 ， 各导管法兰盘接 口、 垫圈处 、 导管补焊处等不能有漏水。 2 ) 根据地质情况 、 桩径等参考数据 ， 充分估算灌 注混凝土用量。初灌量的计算 ，应使第一料灌人孑 l 底并使混凝土顶面高出导管底口面约 1 - 2 m。施工 前计算导管长度 、 钻杆长度 ， 重点控制钻孑 l 深度。 3 ) 严格控制混凝土配合比、 和易性等技术指标 ， 保证混凝土浇筑的连续性，直至达到要求的桩顶标 高。 4 2 施工过程中的质量控制和处理方法 1 ) 成孑 l 后进行测孑 l 。 对未达到设计孑 l 深的， 应继 续钻孑 l 至深度要求 ； 对严重超深的桩孑 l ， 则在完成清 孑 l 后， 补足导管长度， 重新计算混凝土初灌量。 2 ) 成孑 l 后清孑 l 使泥浆及沉渣满足规范要求。维 持护筒水位与筒外水位高出 l 3 1 4 m， 操作中避免 钢筋骨架碰撞孑 l 壁破坏护壁 ，并随时注意控制泥浆 的比重， 防止塌孔。成孔后应及时浇筑混凝土 ， 发现 缩孑 l 应用钻头进行扫孑 l 。 3 ) 未能满足初灌量要求， 导致导管口底与混凝 土面发生分离时， 则应停止灌注混凝土 ， 清孑 l 掏渣 ， 直至达到设计要求。 4 ) 桩顶标高的检测是确保成桩质量又一重要指 标。 要求确保桩顶混凝土面高出设计桩顶标高 1 2 m。 我们在施工过程中曾出现一例开挖承台后浇筑的桩 混凝土顶面低于承台底面的质量事故，后对承台补 桩扩大。 5 ) 水下混凝土的配合比选用要 比设计强度提高 2 0 以上 ， 坍落度宜采用 1 8 2 2 c m， 并按设计配 比 加入9 td j tl 剂( 减水 、 缓凝) 。一般采用厂拌商品混凝 土 。 6 ) 混凝土 自拌和机出料至砍球开闸时间不宜超 过 3 0 ra i n ， 并应经常上下抽动导管 ， 防止已浇混凝 土凝结。在施工过程中，中途 中断浇注时间不宜超 过 3 0 mi n ， 整个桩 的浇 注时 间不宜过 长 ， 尽量 在 6 h 内完毕。 7 ) 灌注混凝土数量 ， 一般较理论成孔桩径计算 的大，必须考虑一定的充盈系数 ( 本工程估算值为 1 1 o ) ， 并在确保桩头质量要求下应浇筑至设计桩顶 中国市政e程 2 0 0 5年第 1期( 总第 1 1 3期) 标高以上 1 m。 施工过程中应进行地层复核， 要掌握 好钻孑 l 时通过各土层的钻孑 l 速度 ， 避免扩孑 l 。 导管埋 深取决于浇筑速度和混凝土的性质 ，但任何时候不 得小于 1 m。本工程一般都控制在 6 - 8 m内。 8 ) 控制钢筋笼上浮通常控制好浇筑过程中导管 埋深 。当浇筑的混凝土超过钢筋笼底端 2 - 3 m时 ， 应将导管提至钢筋笼底端以上 ，防止混凝土从导管 流出向上顶升使钢筋笼上浮。 9 ) 由于承台桩数较多， 桩间距离也较近， 需要对 各桩进行编号管理， 对相临间距小于 4 m的桩则应 隔开施工，避免桩基施工对前次浇筑的桩产生不良 影 响。 4 3 桩基施 工完成后的质 量检 测 质量控制贯穿于施工的整个过程。一方面要在 施工过程中合理布置， 采用合理施工工艺， 按照规范 进行操作， 控制好材料 、 机械等要素并进行有效组织 管理 ， 将施工过程中质量事故降到最低； 另一方面进 行成桩质量检测 ， 把好施工阶段质量控制最后一关。 检测项 目一般进行超声波无破损检测 、小应变桩基 完整性检测 、 高应变承载力检测等， 具体按规范及设 计要求进行 ( 本工程高架钻孑 l 桩超声波无破损检测 1 0 0 ， 小应变桩基完整性检测 5 0 ， 高应变承载力 检测 5 ) 。 对于超声检测 ，施工时应注意安放的检测管要 将管底密封 ， 并使焊接钢管接缝处不漏水； 浇筑混凝 土前 ， 往管内灌满清水 ， 以保持管内外水压力平衡 ， 降低钢管接缝处浆水进入管内；浇筑混凝土时将上 管 口临时封住， 确保管内无污物 ， 从而确保超声检测 时探头能顺利达到桩底以便进行检测。 对于低应变检测，则须将桩头凿除至有效桩顶 标高。 对于高应变检测， 则一般应重新制作桩头， 桩头 应满足检测荷载冲击的要求。 本项 目工程量大、 工期 紧， 针对现场施工工艺稳定 ， 质量有保证 ， 故对监理 工程师指定的检测桩，我们提出在满足试验检验的 基