论钻孔灌注桩技术

业界Ｉ　施工技术　建设行业专版　论钻孑Ｌ灌注桩技术　口邱炳　摘要：灌注桩技术目前在沿海城市和市区改造中的使用已相当普及，但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较　困难。本文根据笔者十几年来参与几十个钻孔桩工程施工的经验，就如何在各个施工环节中充分重视、精心旆　工、加强质量管理等问题进行探讨。　关键词：灌注桩　施工技术：质量控制　钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无　１．１施工程序　法观案，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出　钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打入桩是将周围土体挤　开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝　土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体　对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，　且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的　桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。　１－２保证成子Ｌ垂直精度。满足要求　这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管　将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩　大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等　措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。　现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资　者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施　工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切　注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成　桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收　规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过　程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、　验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质　量加以控制。　１严格控制成孔的质量　成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控　制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设　计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下　降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好　１．３护壁技术　泥浆护壁是钻孔灌注桩施工技术关键之一。泥浆护壁的好　坏直接关系到钻孔灌注桩的质量。泥浆护壁按土层的性质可以　用原土造浆，即钻孔时直接注人清水使之与原位的粘土混合成　护壁泥浆，也可用人工制备的泥浆。在砂层、砂夹层等易塌孔的　以下几项工作。　—－　”土层中钻孔，应当用人工制备的特殊泥浆。　＋。＋一＋一＋＊—・　”—－　－－Ｆ”＋－＋。＋ｎ＋　—－卜一＋ｎ＋－＋ｎ＋－＋一＋”＋一・斗一ｎ—－卜＊＋ｎ——　－・斗一一・斗一－＋－　后单绕的原则。各类管件的配线与焊机的连接见图２　一…一一…　１■■　ｑ　试压时一定要排尽空气：　②试压时应保证压力表阀呈开启状态，直至试压完毕：　■Ｉ蝉机　—一　　ｆ～　一　蕞　帆ｎ一．Ｌ一　＿．Ｌ　　：—一——Ｌ　｝　ｆ　＼　　ＩＪ：　基耳　……～ｈ—Ｌｈ　—广　—　一　⑧试压合格后将系统内存水排放干净。　ｔ…一…　１　Ｌ　上　ｔ．　一二＿　．二二二蕾　２．７沟槽回填　回填土方需由沟槽两侧对称运入，不得直接扔在管道上或　集中推八。　沟槽回填材料和回填的密实程度对管道的变形和承载能力　叠另基导峰　．桎＾ｉ　　图２　有很大影响，回填土的变形模量越大　压实程度越高，则管道的　变形越小，承载能力越大，施工时应根据设计图纸及具体条件考　虑。沟槽回填除应遵照管道工程的一般规定外，还必须根据ＰＥＳｌ　管的特点采取相应的必要的措施，管道安装完毕应立即回填，不　宜久停再回填。从管底到管顶以上Ｏ．４ｍ范围内的回填材料必须　严格控制。可采用碎石屑、砂砾、中砂粗砂或开挖出的良质土。管　道位于车行道下，且铺设后即修筑路面时，应考虑沟槽回填沉降　对路面结构的影响，管底至管顶０．４ｍ范围内须用中、粗砂或石　屑分层回填夯实。为保证管道安全，对管顶以上０．４ｍ范围内不　得用夯实机具夯实。回填具体情况见上图及上表。　２．６管道试压　（１）管沟回填前必须进行管道试压工作，宜根据设计要求　确定试压压力。分段试压、分段回填。以避免管线长时间外露，　积水浸泡地基。著无法及时进行试压，可先面填管沟，但管道接　口前后Ｏ．２ｍ范围内不得回填，以便试压时检查接口。管道试压　时压力表应装在最末端，以保证读数的准确性。　（２）试压步骤　①将试压所需的阀件、压力表、试压机等工具准备好；　②在管道入水口的另一端设置排气阀，在对系统进行全面　检查，确认无遗漏项目后，向系统充水加压；　⑧系统升压不能太快，当升至试验压力时，停止升压，记起　试压时间，注意压力变化情况，在１０ＭＩＮ内压力不得超过　０．０５Ｍｐａ，然后将压力降至工作压力，对系统作外观检查，无渗　漏为合格ｊ　（　管网冲洗：管网安装完毕后，用清水进行反复冲洗至出　口水质合格为止，冲洗流速不少于１．５ｍ／ｓ。　（３）试压注意事项　７４　广东科技２００７　０２总第１６４期　３结束语　广州大学城华南理工大学二期工程已进入竣工验收阶段，　我司负责的室外消防管网也在短短的一个月内顺利完成，并已　与一期管网接驳使用。由于我司施工人员严格按照规程操作，　管线安装与试压都是一次成功。尽管遭遇２００年一遇的暴雨；中　击．大学城内很多地方都出现了不同程度的地面下沉等情况，　消防室外埋地管线并无出现漏水情况，因此证明了上述施工方　案的可行性。●　（作者单位：广东省工业设备安装公司）　维普资讯 http://www.cqvip.com

建设行业专版　施工技术　Ｉ业界　泥浆的作用是护壁、携砂、冷却钻头和润滑，其中护壁和携　砂是主要的。　注入干净泥浆的比重应控制在１．１ｇ／ｃｍ。左右，泥浆稠度过　大会影响钻进速度，而泥浆过稀则不利于护壁和排渣。排出泥　浆的比重应控制在１　２～１．４ｇ／ｃｍ０左右；当穿过砂夹卵石层或容　易塌孔的土层时排出泥浆的比重可增大至１．３～１．５ｑ／ｃｍ３。泥浆　９Ｏ％等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取　材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥　浆必须根据旌工机械、工艺及穿越土层进行，配合比由试验结　果决定。　灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一　次清孔，直到孔口返浆比重持续小于１．１Ｏ一１．２Ｏ，测得孔底沉渣　厚度小于５Ｏｍｍ，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土寻管。沉放　导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影　除控制比重外，还应定期测定它的粘度。在不同的土层中钻孔，　泥浆粘度要求是不同的，在混有砂土的淤泥层中，合适的泥浆　粘度为２０—２３ｓ；在砂土中为２３～４５ｓ；在沙砾层中大于４５。　１．４桩位中心偏差和成子Ｌ的深度确保　在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与　桩位中心线偏差不大于５Ｏｍｍ，并认真检查回填土是否密实，　以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标　高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及　时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后　根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。　虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次　清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能　会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的　困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，　在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻　探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常　用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达１．２％，为提高　测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经　常复核。　为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核　钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对　比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。　对于异常情况及时调整。　１．５钢筋笼制作验收和下放　钢筋笼制作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。其次还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地　吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架　底梁上的，因为，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以　应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满　足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接　焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。　同时，要注意钢筋笼能否顺利吊放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊　放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变　形等现象，应停止吊放并寻找原因，如吊放受阻是因钢筋笼没　有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放：如果是成孔偏　斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后　再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉　放时间。　１．６灌注前泥浆的准备和孔的清理　清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌　注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所　具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处　于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥　浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就　是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护　壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻子Ｌ　桩工程质量的关键环节。因此，对于施工规范中泥浆的控制指　标：粘度测定１７—２０ｍｉｎ：含砂率不大于６％：胶体率不小于　响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间　内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝　土＞中击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因　此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返　浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后。应立即进行水下混凝土　的灌注工作。　２灌注桩的施工过程质量的保证　（１）为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保　书（水泥出厂合格证、检验报告、砂石检验报告），如发现实样与　质保书不符，应立即取样进行复验，对不合格的材料，严禁用于　混凝土灌注桩。　（２）钻孔灌注水下混凝±的施工主要是采用导管灌注，混　凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，　因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变　化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误。在混凝土搅　拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管　理，并及时填入原始记录和制作试件。　（３）为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时　应加强对混凝土搅拌时问和混凝土坍落度的控制。因为混凝土　搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用　１８ｃｍ～２０ｃｍ，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。　导管在混凝土面的埋置深度一般宣保持在２ｍ～６ｍ，严禁把导　管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高８ｍ～１Ｏｍ时，应及　时将坍落度调小至１２ｃｍ一１６ｃｍ，以提高桩身上部混凝土的抗　压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使　混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，　升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体　冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂　层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注２ｍ。左右　测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，《建筑　旌工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于Ｉ。同时要　认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很　大作用。　钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比　较困难，如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模　型的基础上进行参数测定和检验，并要依靠专业人员的经验来　分析和判读实测结果，同一个桩基工程，各检测单位用同一种　方法进行检测，由于技术人员的实践经验的差异，其结论偏差　很大的情况也时有发生。通过十几年来几十个钻孔灌注桩工程　的施工实践，得出这样一个结论，即加强桩基工程检测是一个　手段，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人。强调现　场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节　要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保　证。一　（作者单位：广东电白三建工程有限公司）　７５　广东科技２００７　０２总第１６４期