论文部分内容阅读
[摘要]：灌注桩的施工大部分是在水下进行，施工工序种类繁多，影响因素多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现质量事故，为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证，必须要从施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。
[关键词]：混凝土灌注桩 施工 质量控制
中图分类号：TU37 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）10- 0136–01
混凝土灌注桩是一种常见的基础形式，在各类土木工程中有着广泛的应用，具有施工速度快、抗震性好、承载力大、相邻干扰小等诸多优点。优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的，施工过程的质量控制是关键，应抓住其质量控制点，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。
1、 成孔过程关键点质量控制
1.1 孔底沉渣控制
孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过50mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求，究其原因，主要是由于泥浆性能不符合要求，影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中减少了桩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1～1.2、粘度为18～28s为宜。钻孔结束后，施工单位在进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。
1.2 孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。施工单位须按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下钢筋笼及升降机具要防止偏斜；再者，在特殊地层冲进应要求采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环冲进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌；最后，在不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后，清孔完成后要及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。
1.3 扩径和缩径控制
扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的，扩孔一般是由冲锤偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔是由于冲锤磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。为避免扩径的出现，施工管理人员应检查冲机是否固定、平稳，冲孔过程中，要经常检查冲锤是否偏位，在成孔过程中还应要求徐徐冲进，以便形成良好的孔壁，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足夠的压力，桩成孔经验收通过吊放钢筋笼，二次清孔后应尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，冲孔前施工管理人员应详细了解地质资料，判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，冲孔过程中，经常对冲锤的直径进行校正，冲锤直径一般比所需成孔直径小20～25mm为宜。
2、 灌注过程主要环节质量控制
2.1 混凝土坍落度控制
混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般应控制在18～22cm范围内。要配制出合理坍落度的混凝土来保证桩身质量，施工管理人员必须重视以下几点：①制作混凝土的原材料必须符合使用要求，特别是水泥的质量必须保证，粗骨料尺寸级配要合理，所使用的材料要进行二次复检方可投入使用；②混凝土的配合比要通过试验确定；③做好商品混凝土的质量监控工作，严格按配合比进行投料；④要有试验工程师对混凝土进行坍落度等指标的检验；⑤按设计要求做好混凝土的试块工作，并保证取样的真实性。
2.2 导管埋深控制
导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制。在开浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1.0m 以上的混凝土初灌量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象，导致开浇失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面，导管埋深一般应控制在2～6m，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。
2.3 钢筋笼上浮控制
在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起钢筋笼上浮：①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；②混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大；③混凝土质量差，对于易离析、坍落度损失大的混凝土，都易使钢筋笼上浮，解决的办法是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。另外，还应做好如下控制措施：①在钢筋笼上加压重物，并在上端加焊4 根较粗钢筋（φ20 以上）固定在钢护筒顶部施工平台上；②用细钢筋在钢筋笼上加焊防浮倒刺；③当混凝土上升至钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
2.4 断桩与夹泥层的预防
在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起断桩与夹泥层：①泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，因此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层；②灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因；③灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；④导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入。防治方法：①认真做好清孔，防止孔壁坍塌；②尽可能提高混凝土浇注速度；③提升导管要准确可靠，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；④灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。
2.5 桩头质量控制
为确保桩头质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5～1.0m高度，待桩顶混凝土强度达到设计强度70%时，将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，将部分沉淀土掏出，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
3、 结语
灌注桩属于隐蔽工程，由于影响灌注桩施工质量的因素很多，施工过程中，施工管理人员须正确应用有关规范，熟悉设计图纸文件及各项技术要求，强化施工全过程中各环节的质量控制，采取有效的预防措施，杜绝质量事故的发生，从而保证整个工程质量和工期。
参考文献：
[1]韩朝，胡胜华.钻孔灌注桩施工质量缺陷及相应对策[J].资源环境与工程，2007.6.
[2]王宁海.谈钻孔灌注桩中坍孔和断桩[J].经济研究导刊，2011.25.
[关键词]：混凝土灌注桩 施工 质量控制
中图分类号：TU37 文献标识码：TU 文章编号：1009-914X（2012）10- 0136–01
混凝土灌注桩是一种常见的基础形式，在各类土木工程中有着广泛的应用，具有施工速度快、抗震性好、承载力大、相邻干扰小等诸多优点。优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的，施工过程的质量控制是关键，应抓住其质量控制点，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。
1、 成孔过程关键点质量控制
1.1 孔底沉渣控制
孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过50mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求，究其原因，主要是由于泥浆性能不符合要求，影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中减少了桩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1～1.2、粘度为18～28s为宜。钻孔结束后，施工单位在进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。
1.2 孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。施工单位须按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下钢筋笼及升降机具要防止偏斜；再者，在特殊地层冲进应要求采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环冲进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌；最后，在不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后，清孔完成后要及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。
1.3 扩径和缩径控制
扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的，扩孔一般是由冲锤偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔是由于冲锤磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。为避免扩径的出现，施工管理人员应检查冲机是否固定、平稳，冲孔过程中，要经常检查冲锤是否偏位，在成孔过程中还应要求徐徐冲进，以便形成良好的孔壁，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足夠的压力，桩成孔经验收通过吊放钢筋笼，二次清孔后应尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，冲孔前施工管理人员应详细了解地质资料，判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，冲孔过程中，经常对冲锤的直径进行校正，冲锤直径一般比所需成孔直径小20～25mm为宜。
2、 灌注过程主要环节质量控制
2.1 混凝土坍落度控制
混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般应控制在18～22cm范围内。要配制出合理坍落度的混凝土来保证桩身质量，施工管理人员必须重视以下几点：①制作混凝土的原材料必须符合使用要求，特别是水泥的质量必须保证，粗骨料尺寸级配要合理，所使用的材料要进行二次复检方可投入使用；②混凝土的配合比要通过试验确定；③做好商品混凝土的质量监控工作，严格按配合比进行投料；④要有试验工程师对混凝土进行坍落度等指标的检验；⑤按设计要求做好混凝土的试块工作，并保证取样的真实性。
2.2 导管埋深控制
导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制。在开浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1.0m 以上的混凝土初灌量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象，导致开浇失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面，导管埋深一般应控制在2～6m，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。
2.3 钢筋笼上浮控制
在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起钢筋笼上浮：①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；②混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大；③混凝土质量差，对于易离析、坍落度损失大的混凝土，都易使钢筋笼上浮，解决的办法是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。另外，还应做好如下控制措施：①在钢筋笼上加压重物，并在上端加焊4 根较粗钢筋（φ20 以上）固定在钢护筒顶部施工平台上；②用细钢筋在钢筋笼上加焊防浮倒刺；③当混凝土上升至钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
2.4 断桩与夹泥层的预防
在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起断桩与夹泥层：①泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，因此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层；②灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因；③灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；④导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入。防治方法：①认真做好清孔，防止孔壁坍塌；②尽可能提高混凝土浇注速度；③提升导管要准确可靠，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；④灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。
2.5 桩头质量控制
为确保桩头质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5～1.0m高度，待桩顶混凝土强度达到设计强度70%时，将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，将部分沉淀土掏出，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
3、 结语
灌注桩属于隐蔽工程，由于影响灌注桩施工质量的因素很多，施工过程中，施工管理人员须正确应用有关规范，熟悉设计图纸文件及各项技术要求，强化施工全过程中各环节的质量控制，采取有效的预防措施，杜绝质量事故的发生，从而保证整个工程质量和工期。
参考文献：
[1]韩朝，胡胜华.钻孔灌注桩施工质量缺陷及相应对策[J].资源环境与工程，2007.6.
[2]王宁海.谈钻孔灌注桩中坍孔和断桩[J].经济研究导刊，2011.25.