论文部分内容阅读
摘要：钻孔灌注桩由于施工环节多，工艺复杂，成桩质量有可能受到多种因素的干扰和制约，严重时会导致桩身承载力的明显降低，甚至造成病桩、断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全，必须对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测，发现问题及时采取措施予以补救。
关键词：钻孔灌注桩 施工 技术 质量控制
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The cast-in-place pile construction link due process complex, the quality of pile may by various factors of interference and restriction, will cause serious the bearing capacity of pile body reduced significantly, and even cause disease pile, such as breaking pile major quality accident. In order to ensure the quality of pile and the safety of the pile foundation engineering, it is necessary to process of construction of the cast-in-place pile of strict quality control and inspection, found that the problem take timely measures to remedy it.
Key Words: Bored piles, technology construction, quality control
前言:钻孔灌注桩现已在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。目前在我国建筑工程基础工程领域中钻孔灌注桩基础已占据了重要地位，但灌注桩地下施工不可预计因素甚多，因而工程質量较难控制；桩基施工既有机械操作、又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作；而且工序种类繁多，影响因素较多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，容易造成质量事故；因此，施工中必须严格监管质量方面的问题。
一、施工前准备工作(1)组织施工管理人员熟悉施工图纸及工作场区工程水文地质条件，确定桩位的地质情况，熟悉主要施工规范及施工验收标准，并对施工管理和操作人员作详细技术交底。(2)测量放线，按图纸进行总体测量放线，控制桩进行绑点记录。并进行认真复核，确保测量精度满足规范要求。
(3)平整场地，如遇软土须换填好土并压实;施工现场接通水电，设置发电机组，并进行调试，保证正常运行。(4)探查施工范围内的管线情况，并采取措施予以保护，根据已放出的控制桩将钻孔桩位置定出，并在四周绑点控制，以便核对。(5)根据桩径，选用合适的钻桩机(回旋钻桩机、冲击钻机)，安装桩机；施工前做好桩机的准备工作，并进行调试。(6)准备相应数量的枯性土及施工时必须使用的物资。(7)做好混凝土级配试验资料，并对结构主材的用料抽样送检。
二、钻孔灌注桩的施工
1、钻机成孔及清孔验收
①钻机成孔后须检查成孔深度。检查孔深时应根据钻头、钻杆长度扣除机上余尺得出孔深并使用水文测绳校核；清孔（共两次清孔）的检查项目应为孔底沉渣厚度、含砂率以及泥浆比重等参数；一次清孔提出钻杆及钻头后，使用检孔器或井径仪检查孔径。
②泥浆指标检测。由于清孔时利用大功率的泥浆泵翻腾底部沉渣形成上升力，并利用泥浆的浮力将沉渣排出。因此检查沉渣厚度前须关闭泥浆泵切断排渣动力，并等待5-10min使底部较大颗粒的沉渣沉积，再使用测锤检测沉渣厚度；由于使用原土造浆，泥浆的胶体率相对较差，会在较短时间内使泥浆悬浮颗粒沉淀增大沉渣厚度。根据我国《钻孔灌注桩施工规程》第5.1.5条规定，应在清孔结束30分钟之内灌注混凝土，否则应重新检测沉渣厚度，不符合要求的须重新清孔排渣。因此建议泥浆检测顺序依次为：关闭泥浆泵－测泥浆比重－测含砂率－测粘度－测沉渣厚度。
③计量器具的检查。钻孔桩作业环境相对较差，作业班组又不注意对计量器具的保管，仪器的计量精度往往不够稳定；同时，有些作业班组为加快施工速度故意改变仪器的初始状态，如增加泥浆比重计的配重，改变测绳的数标位置或在测绳中部打结等现象时有发生；因此检查人员如使用承包商的检测仪器前，应先对仪器的完好性与准确性进行检查。
2、钢筋笼吊装及保护层设置 清孔后应立即抓紧吊放钢筋笼，以免隔时过久沉渣厚度超过规定；钢筋笼应根据设计要求和起重设备能力整体或分节制作，分段吊放时上下段必须焊接顺直，为保证钢筋笼主筋保护层厚度，可在主筋上每隔2m左右对称设置4个钢筋牛耳。 为防止钢筋笼在灌注砼过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部或施工平台上；此时应测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不得大于±5cm；当灌完的砼开始初凝时即割断挂环，使钢筋骨架不影响砼的收缩，避免钢筋与砼的粘结力受损失。 3、安装导管时不得与钢筋笼相碰，应再次检查导管距孔低的距离；二次清孔后，检测各项指标均满足要求后方可同意混凝土灌注，第二次清孔至混凝土初灌宜在30min内完成。
4、灌注商品混凝土时，应督促承包商及时联系混凝土供应商，确保混凝土连续供应连续浇注；水下混凝土根据规范要求应提高一个强度等级，混凝土到场后应检查出厂配比单，确保混凝土配比准确无误，督促承包商质检员抽检混凝土的塌落度，检查隔水塞（球）隔板是否安装妥当，混凝土初灌方量应符合方案要求。混凝土初灌后还需观察孔口翻浆情况是否良好，拆导管前应用测绳检查混凝土的高度，不得随意拆除；混凝土灌注过程中应勤提勤拆，一次拆除不宜超过6M，埋管不得小于2M，导管埋入混凝土不宜大于10M；见证混凝土试块制作，督促承包商按照施工方案确定的灌注高度灌注混凝土，并做好旁站记录。
灌注桩施工中的质量问题及建议采取的防治措施
(一)钻孔偏斜 产生钻孔偏斜的原因: 钻机安装不妥就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致，地面软弱或软硬不均匀，土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等因素。 预防和处理:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地,安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线上；钻杆、接头要及时检查,及时调正;钻杆弯曲要及时调直，遇到复杂地质时为防止抢进度盲目加压钻进使钻孔向软弱层倾斜,要及时调速；进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,应采用慢速档钻进。
(二)缩孔 缩孔原因一是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑3土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用吸水率小的优质泥浆护壁并必须快转慢进,反复钻二、三次，或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计孔径为止。 (三)掉钻 掉钻的原因有卡钻时强提强扭,操作不当,实钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂，钻头杆接头不良或滑丝，电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱，冲击钻头合金套灌注桩质量差致使钢丝绳拔出等，在实际工程当中容易发生掉钻头,其原因就是钢丝绳疲劳断裂，因此,应经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和连结装备；由于钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时,打捞钻头时,先加大孔内泥浆的浓度,将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁,而后采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥,确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作；打捞工具有以下几种: 打捞叉、螺旋取物器、卡板取杆器、打捞钩、偏沟或钻锥平钩以及打捞钳等。 (四)卡管 形成卡管的原因:初灌时,隔水栓堵管，混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大，各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管，导管进水造成混凝土离析等。 防治措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出；在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制，水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂；为确保导管连接部位的密封性,导管使用前应做水密试验,进行水密试验的水压不应小于孔内水深的1.3倍的压力。
(五)断桩 由于导管底端距孔底过宽,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体;此外,在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象。
四、结语
随着钻孔灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广，施工中的问题也是各种各样；这需要我们在开工前就进行预控，在施工中进行严控，对施工中出现的问题应分析透彻，处理措施得当、有效。
参考文献：
[1]梁尚英.钻孔扩底灌注桩扩底技术分析[J].岩土工程界，2002,5(6):60~61
[2]孙庆丰．钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨[J]．交通科技，2003 (6)：24~25．
[3]曹文君，袁爱珍等.钻孔扩底灌注桩在高层建筑中的应用[J].有色冶金设计与研究，2001，22(3):37~40
[4]钟军辉.某工程钻孔扩底灌注桩的应用[J].广州建筑，2003(3):12~14
关键词：钻孔灌注桩 施工 技术 质量控制
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A 文章编号：
Abstract: The cast-in-place pile construction link due process complex, the quality of pile may by various factors of interference and restriction, will cause serious the bearing capacity of pile body reduced significantly, and even cause disease pile, such as breaking pile major quality accident. In order to ensure the quality of pile and the safety of the pile foundation engineering, it is necessary to process of construction of the cast-in-place pile of strict quality control and inspection, found that the problem take timely measures to remedy it.
Key Words: Bored piles, technology construction, quality control
前言:钻孔灌注桩现已在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。目前在我国建筑工程基础工程领域中钻孔灌注桩基础已占据了重要地位，但灌注桩地下施工不可预计因素甚多，因而工程質量较难控制；桩基施工既有机械操作、又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作；而且工序种类繁多，影响因素较多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，容易造成质量事故；因此，施工中必须严格监管质量方面的问题。
一、施工前准备工作(1)组织施工管理人员熟悉施工图纸及工作场区工程水文地质条件，确定桩位的地质情况，熟悉主要施工规范及施工验收标准，并对施工管理和操作人员作详细技术交底。(2)测量放线，按图纸进行总体测量放线，控制桩进行绑点记录。并进行认真复核，确保测量精度满足规范要求。
(3)平整场地，如遇软土须换填好土并压实;施工现场接通水电，设置发电机组，并进行调试，保证正常运行。(4)探查施工范围内的管线情况，并采取措施予以保护，根据已放出的控制桩将钻孔桩位置定出，并在四周绑点控制，以便核对。(5)根据桩径，选用合适的钻桩机(回旋钻桩机、冲击钻机)，安装桩机；施工前做好桩机的准备工作，并进行调试。(6)准备相应数量的枯性土及施工时必须使用的物资。(7)做好混凝土级配试验资料，并对结构主材的用料抽样送检。
二、钻孔灌注桩的施工
1、钻机成孔及清孔验收
①钻机成孔后须检查成孔深度。检查孔深时应根据钻头、钻杆长度扣除机上余尺得出孔深并使用水文测绳校核；清孔（共两次清孔）的检查项目应为孔底沉渣厚度、含砂率以及泥浆比重等参数；一次清孔提出钻杆及钻头后，使用检孔器或井径仪检查孔径。
②泥浆指标检测。由于清孔时利用大功率的泥浆泵翻腾底部沉渣形成上升力，并利用泥浆的浮力将沉渣排出。因此检查沉渣厚度前须关闭泥浆泵切断排渣动力，并等待5-10min使底部较大颗粒的沉渣沉积，再使用测锤检测沉渣厚度；由于使用原土造浆，泥浆的胶体率相对较差，会在较短时间内使泥浆悬浮颗粒沉淀增大沉渣厚度。根据我国《钻孔灌注桩施工规程》第5.1.5条规定，应在清孔结束30分钟之内灌注混凝土，否则应重新检测沉渣厚度，不符合要求的须重新清孔排渣。因此建议泥浆检测顺序依次为：关闭泥浆泵－测泥浆比重－测含砂率－测粘度－测沉渣厚度。
③计量器具的检查。钻孔桩作业环境相对较差，作业班组又不注意对计量器具的保管，仪器的计量精度往往不够稳定；同时，有些作业班组为加快施工速度故意改变仪器的初始状态，如增加泥浆比重计的配重，改变测绳的数标位置或在测绳中部打结等现象时有发生；因此检查人员如使用承包商的检测仪器前，应先对仪器的完好性与准确性进行检查。
2、钢筋笼吊装及保护层设置 清孔后应立即抓紧吊放钢筋笼，以免隔时过久沉渣厚度超过规定；钢筋笼应根据设计要求和起重设备能力整体或分节制作，分段吊放时上下段必须焊接顺直，为保证钢筋笼主筋保护层厚度，可在主筋上每隔2m左右对称设置4个钢筋牛耳。 为防止钢筋笼在灌注砼过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部或施工平台上；此时应测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不得大于±5cm；当灌完的砼开始初凝时即割断挂环，使钢筋骨架不影响砼的收缩，避免钢筋与砼的粘结力受损失。 3、安装导管时不得与钢筋笼相碰，应再次检查导管距孔低的距离；二次清孔后，检测各项指标均满足要求后方可同意混凝土灌注，第二次清孔至混凝土初灌宜在30min内完成。
4、灌注商品混凝土时，应督促承包商及时联系混凝土供应商，确保混凝土连续供应连续浇注；水下混凝土根据规范要求应提高一个强度等级，混凝土到场后应检查出厂配比单，确保混凝土配比准确无误，督促承包商质检员抽检混凝土的塌落度，检查隔水塞（球）隔板是否安装妥当，混凝土初灌方量应符合方案要求。混凝土初灌后还需观察孔口翻浆情况是否良好，拆导管前应用测绳检查混凝土的高度，不得随意拆除；混凝土灌注过程中应勤提勤拆，一次拆除不宜超过6M，埋管不得小于2M，导管埋入混凝土不宜大于10M；见证混凝土试块制作，督促承包商按照施工方案确定的灌注高度灌注混凝土，并做好旁站记录。
灌注桩施工中的质量问题及建议采取的防治措施
(一)钻孔偏斜 产生钻孔偏斜的原因: 钻机安装不妥就位稳定性差,作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致，地面软弱或软硬不均匀，土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等因素。 预防和处理:先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地,安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线上；钻杆、接头要及时检查,及时调正;钻杆弯曲要及时调直，遇到复杂地质时为防止抢进度盲目加压钻进使钻孔向软弱层倾斜,要及时调速；进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时,应采用慢速档钻进。
(二)缩孔 缩孔原因一是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑3土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。
为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用吸水率小的优质泥浆护壁并必须快转慢进,反复钻二、三次，或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计孔径为止。 (三)掉钻 掉钻的原因有卡钻时强提强扭,操作不当,实钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂，钻头杆接头不良或滑丝，电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱，冲击钻头合金套灌注桩质量差致使钢丝绳拔出等，在实际工程当中容易发生掉钻头,其原因就是钢丝绳疲劳断裂，因此,应经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和连结装备；由于钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时,打捞钻头时,先加大孔内泥浆的浓度,将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁,而后采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥,确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作；打捞工具有以下几种: 打捞叉、螺旋取物器、卡板取杆器、打捞钩、偏沟或钻锥平钩以及打捞钳等。 (四)卡管 形成卡管的原因:初灌时,隔水栓堵管，混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大，各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管，导管进水造成混凝土离析等。 防治措施:使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出；在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制，水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂；为确保导管连接部位的密封性,导管使用前应做水密试验,进行水密试验的水压不应小于孔内水深的1.3倍的压力。
(五)断桩 由于导管底端距孔底过宽,混凝土被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体;此外,在浇注混凝土时,导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象。
四、结语
随着钻孔灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广，施工中的问题也是各种各样；这需要我们在开工前就进行预控，在施工中进行严控，对施工中出现的问题应分析透彻，处理措施得当、有效。
参考文献：
[1]梁尚英.钻孔扩底灌注桩扩底技术分析[J].岩土工程界，2002,5(6):60~61
[2]孙庆丰．钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨[J]．交通科技，2003 (6)：24~25．
[3]曹文君，袁爱珍等.钻孔扩底灌注桩在高层建筑中的应用[J].有色冶金设计与研究，2001，22(3):37~40
[4]钟军辉.某工程钻孔扩底灌注桩的应用[J].广州建筑，2003(3):12~14