冲孔桩施工质量控制.doc

深基坑支护工程冲孔灌注桩施工质量控制2009-04-09 00:42摘要：本文介绍广州某高层建筑基坑支护工程冲孔灌注桩施工工艺，以及施工过程中质量问题的处理措施。关键词：冲孔灌注桩 质量问题 一、前言冲孔灌注桩，是将冲锤提升到一定高度，利用冲锤自由下落的冲击能量冲击打碎土层或岩石，并通过泥浆循环排出泥渣达到成孔的目的。冲孔灌注桩具有穿透岩层能力强、稳定性好、适应性强、施工孔深不受限制等优点，近年来逐渐成为广州市深基坑支护工程的常用方式。 但由于冲孔灌注桩是一项技术要求高、施工难度大的隐蔽工程，施工和管理不当则会造成各种各样的工程质量问题，因此，应施工过程中对其质量进行严格控制。二、工程概况某工程位于广州市越秀区，拟建建筑为地下4层，地上42层，总建筑面积77168m2;结构类别为框架核心筒结构，建筑类别为一类。基坑开挖深度约15米。工程采用冲孔灌注排桩+二排预应力锚索+混凝土内支撑的复合支护模式。其中冲孔桩共计277根，桩径0.8m，桩心间距1m，桩设计深度约为18.25m-22.85m,入岩深度约9米，设计嵌岩深度为3m。该施工场地地质情况复杂，土层概况见下表：表1、 场地工程地质情况序号 土层名称层厚/m岩土特点1杂填土层1.7-4.0粘性土、砂石堆填而成，未完成固结2淤泥、淤泥质土层0.5-3.4流塑软塑，以粘粒为主3中粗砂0.4-2.9饱和，松散稍密4粉质粘土0.5-2.1硬塑，含粉细石英砂颗粒，遇水易软化5强风化泥质粉砂岩0.5-9.1风化强烈，岩块用手易折断，遇水易软化6中风化泥质粉砂岩0.5-16.0岩质极软，节理裂隙较发育，多强风化夹层三、施工工艺流程及相应技术措施冲孔灌注桩的主要施工工艺流程如下：测量放线桩机就位护筒埋设冲击至设计深度清孔钢筋笼制作及安装混凝土导管安装二次清孔水下混凝土浇灌。1、测量放线用经纬仪放出桩位后，于桩中心插一钢筋，然后报业主和监理复核合格后，方可开工。2、桩机就位桩机应放平放稳，机底应垫木,避免因机身倾斜而造成的桩孔偏斜。3、护筒埋设 护筒采用4-8mm厚的钢板加工制成，高度1.5m，内径为D（桩径）+20cm，护筒上部开设1-2个溢浆孔；复核桩位中心后，在护筒四周用粘土回填夯实，护筒埋设深度一般为1.2-1.5m。4、冲击成孔 冲击成孔是冲孔灌注桩施工过程的重要环节，大部份质量事故往往出现在这一环节。本工程主要出现以下几个质量问题：4.1、坍孔。造成坍孔主要有几个原因：该施工场地上覆软弱土层较厚，其中局部地方砂层厚达2.9m，极易造成坍孔；在施工过程中，采用了杂填土层泥土就地造浆，泥浆粘度不够；没有采用轻锤密击的方法。因此类坍孔程度较轻，施工人员较难察觉，故施工过程中没有及时采取措施，造成前期支护桩的砼充盈系数过大，其中最大的达1.56，经济效益不佳。处理措施：、在强风化以上土层中，采用小冲程冲孔，冲程不宜大于1.5m，同时加粘土块夹小片石反复冲击造壁。、采用自造泥浆，冲孔前，先在泥浆循环池中拌制好泥浆，待冲孔时用泥浆泵抽入孔内使用。为提高泥浆粘度，可在预拌泥浆中加入适量膨润土，泥浆的比重宜控制在1.25-1.35以内。采取了以上措施以后，桩内软弱土层的坍孔现象明显改善，后期砼充盈系数基本上控制在1.25左右。4.2、斜孔。本工程基坑开挖后，发现个别桩偏斜，其中有一根桩偏入基坑达40cm之多，为地下室施工带来很大麻烦，故在冲孔过程中，应严格控制桩垂直度，防止产生斜孔。产生斜孔的原因有多种，刚开始冲孔时采用冲程较大、吊绳放得较松；孔内有倾斜状态的风化岩层，孤石等；桩机地基产生不均匀沉降，使桩机倾斜等均有可能使桩孔产生偏斜。在冲孔过程中如发现斜孔，应立即停止冲孔，并采用小片石、碎石回填至发生偏斜以上1m左右再重新冲孔。重新冲孔时，应采用小冲程、高频率修孔。斜孔严重时，必须回整孔回填，然后重新冲孔。5、清孔（二次清孔） 冲孔结束至钢筋笼放下这段时间内，应采用橡胶管进行一次清孔。一次清孔的目的是降低泥浆比重，防止二次清孔因沉淤过厚而难以清理，以及保证钢筋笼下放顺利。二次清孔利用浇砼用的导管进行，二次清孔泥浆比重应控制在1.25以下，粘度28s，含砂率8%。而由于基坑支护桩主要承受侧向土压力，孔底沉渣厚度小于200mm即可。6、钢筋笼制作安装 预先按设计要求制作好钢筋笼。为确保主筋保护层厚度，应在钢筋外侧每隔2m焊接70厚钢筋垫圈。为使起吊过程中钢筋垫圈不损坏，可在钢筋笼放入孔中时，边沉放边焊接垫圈。为确保钢筋笼位置符合设计标高，可在钢筋笼顶部焊接两根一定长度的吊筋，吊筋长度=护筒标高钢筋笼设计标高。吊筋应通过可靠措施固定在护筒上，以防止钢筋笼下沉至孔底，或浇砼时钢筋笼上浮。7、导管安装导管采用直径为200-250mm的钢管制作，壁厚不宜小于3mm。导管分节长度视不同情况而定，底管长度不宜小于4m。为使导管提升时不致挂住钢筋笼，可在接头位置设置防护三角形加劲板或设置锥形法兰护罩。导管安装完成后，底部距孔底300mm为宜。8、浇灌水下混凝土浇灌水下混凝土也是成桩过程中的关键工艺，如若管理不善，容易造成断桩、裹泥等质量事故。因此，施工人员应严格控制整个浇灌过程。桩混凝土应具有良好的和易性，坍落度控制在180-220mm之间。在进行第一斗混凝土灌注时，应计算料斗砼灌注量，以确保第一斗混凝土灌注后，导管埋入砼中不少于1m。第一斗混凝土浇灌后，立即进行后续混凝土浇灌。在浇灌过程中，应有专人负责测量砼面标高，并计算拆管长度。一般导管埋深宜为2-6m。埋管过浅容易使导管高出砼面，造成断桩等事故；埋管过深则容易由于混凝土浮力，使钢筋笼上浮。如发现钢筋笼上浮，应马上停止砼浇灌，并反复提升导管，必要使可利用料斗和导管的重量将钢筋笼压下去。待钢筋回到设计位置时，方可继续浇砼。最后一次砼浇灌量，应高出桩顶设计标高0.5m以上，待后续施工冠梁进再凿除。四、施工总结冲孔灌注桩属隐蔽性工程，施工过程中出现的问题大多看不见摸不着，所以，应严格把好质量关。特别是冲孔和浇水下混凝土两道工序，最容易出问题，施工时应着重管理。一旦出现问题，一定要结合实际情况认真