浅析钻孔混凝土灌注桩的质量控制.pdf

安徽建筑 2 0 1 5年第 1期( 总 2 0 1期 ) D Oh l 6 3 0 0 4 c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 5 0 1 0 3 5 浅析钻孑 L 混凝土灌注桩的质量控制 An a l y s i s o f Qu a l it y Co n t r o l o f Dr i l l i n g Bo r e Co n c r e t e Pi l e s 刘晴翠 ( 天 津 粮 滨 投 资 有 限 公 司， 天 津 3 0 0 1 9 1 ) 摘 要 ： 文章针对钻孔混凝土灌注桩的质量问题成因， 提出了具体的 施工控 制措施 ， 保证 了灌注水下混凝土的成桩质量。 关键 词 ： 灌注； 导管； 质量控制 中图分类号 ： T U 4 7 3 1 文献标识码 ： B 文章编号： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 1 0 5 - 0 2 O 前言 灌注水下混凝土是成桩的关键工序，作业中应分工明确 ， 密切配合 ， 统一指挥 ， 做到快速、 连续施工 ， 灌注成高质量的水 下混凝土， 防止发生质量事故。如出现事故时， 应分析原因， 采 取合理的技术措施 ， 及时设法补救， 经过补救、 补强后的桩须经 检验合格后方可使用。 对于质量极差、 确实无法利用的， 应与设 计单位研究解决。 1 钻孔灌注桩施工质量问题和控制要点 1 1 成孔质量的控制 成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要工序， 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 以下几项工作 。 1 1 1 采取隔孔施工程序 钻孔混凝土灌注桩是先成孔， 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相对稳妥的技术 措施。 1 1 2确保桩身成孔垂直精度 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。 1 1 3确保桩位、 桩顶标高和成孔深度 在护筒定位后及时复核护筒的位置。 严格控制护简中心与 桩位中心线偏差不大于 5 0 m m， 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， 作好记录， 以便于在成孔后 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 作者简介： 刘晴翠( 1 9 8 1 一 ) ， 女 ， 天津人， 工程师， 主要从事工程施工管 理工作。 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孑 L 深度 ， 如测绳的测深比钻杆的钻探 小， 就要重新下钻杆复钻、 清孔。 同时还要考虑常用的测绳遇水 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。 1 - 2钢筋笼制作质量和吊放 钢筋笼制作前首先要检查钢材的质量保证资料 ， 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。 在验收中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 ， 这是由于钢筋笼吊放后是暂时固 定在钻架底梁上的。因此， 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， 需注意钢筋笼能否顺利下放 ， 沉放时不能碰撞孔壁； 当吊放受 阻时， 不应加压强行下放， 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； 如因成孔偏斜而造成的， 则要求 进行复钻纠偏 ， 重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。 此外 ， 钢筋 笼接长时要加快焊接时间， 尽可能缩短沉放时间。 1 3导管进水问题 1 3 1 原因 首批混凝土储量不足， 或是储量足够但导管口距孔底的间 距较大， 混凝土下落后不能埋设导管 口， 以致泥水从导管口涌 入； 导管密封不严， 接头处橡皮垫破裂， 或是导管焊缝破裂， 水 从缝隙中进入导管； 因测量深度出错， 作业中拔脱导管 ， 底口涌 入 泥水 。 1 3 2控制办法 为了避免进水 ， 作业前要采取相应的预防措施 ， 检查导管 密封性及焊缝是否结实， 计算初灌量， 测量导管下水深度。 万一 进水 ， 应迅速查明事故原因， 采取相应对策。 由上述第一种原因引起的， 应立即将导管拔出， 用空气吸 泥机、 水力吸泥机或抓吊清除， 也可以用反循环钻机的吸泥泵 吸出， 或提起钢筋笼， 采用复钻清除， 然后重新灌注。 若是第二、 三种原因引起的， 应视具体情况 ， 拔除导管， 重 新下管，但灌注前应将进入导管内的水和污泥抽出或取出， 方 可继续灌注混凝土。续灌的混凝土配合比应增加水泥量 ， 提高 稠度灌入导管内， 灌入前将导管小幅度振动片刻， 使原混凝土 损失的流动性得以弥补，以后续灌的混凝土可恢复正常配合 比。 若混凝土面在水下不很深， 未初凝时， 可于导管底部设置 防水塞( 应使用混凝土特制) ， 将导管插入混凝土内， 导管内装 岩 土 工 程 与 基 础 处 理 安 徽 建 筑 固 重 2 0 1 5年 第 1 期 ( 总 2 0 1期 ) 安徽建筑 一I _ 土 工 程 与 基 础 处 理 安 徽 建 筑 _ 入混凝土后， 稍提导管， 利用原混凝土将底塞冲开， 然后继续灌 注。 若如前述混凝土面在水面以下不是很深 ， 但已初凝， 导管 不能重新插入混凝土时，可在原护筒内加设直径稍小的钢护 筒， 用重压或锤击方法压人混凝土面适当深度 ， 然后将护筒内 的水( 泥浆) 抽出， 清除软弱层， 再在护筒 内灌注普通混凝土至 桩顶。 1 4卡管 在灌注过程中， 混凝土在导管中下不去为卡管， 主要有如 下两种情况。 初灌时隔水栓卡管， 或由于混凝土本身的原因， 如坍落 度过小 ， 流动性差 ， 夹有大卵石 ， 拌和不均匀， 以及运输途中产 生离析， 导管接缝处漏水， 雨天运送混凝土未遮盖等， 使混凝土 中的水泥浆被冲走 ， 粗集料集中而造成导管堵塞。 处理办法： 可用长杆冲捣管内混凝土， 用吊绳抖动导管 ， 或 在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落 ，如仍不能下落 时， 则须将导管连同其内的混凝土提出钻孑 L ， 进行清理修整( 注 意不要使导管内的混凝土落入井孔) ， 然后重新吊装导管 ， 重新 灌注。一旦有混凝土拌合物落人孔底， 则须按前述方法清除。 机械发生故障或其他原因使混凝土在导管中停留时间 过长， 或灌注混凝土的时间过长， 最初灌注的混凝土已初凝 ， 增 大了导管内混凝土下落的阻力， 混凝土堵在管内。 其预防方法 ： 灌注前仔细检查检修灌注机械， 并准备备用 机械， 发生故障时， 立即调换机械 ， 同时采取措施 ， 加速混凝土 灌注。 必要时， 可在首批混凝土中掺加缓凝剂 ， 以延缓混凝土的 初凝时间。 当灌注时间已久 ， 孔内的首批混凝土已初凝， 导管内堵塞 有混凝土时， 将导管拔出。 重安钻机， 利用较小钻头将钢筋笼以 内的混凝土吸出， 用冲抓锥将骨架逐一拔出， 然后用粘土掺砂 砾填塞井孔， 待沉实后重新钻孔成桩。 1 5成桩质量 的控制 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、 化验报告、 砂石化验报告) ， 如发现实样与质 保书不符， 应立即取样进行复查， 对不合格的材料( 如水泥、 砂、 ( 上接 第 7 8页) 7结语 施工工艺是建筑行业技术水平的具体体现， 我们呼吁混凝 土施工的精雕细啄。 规范将钢筋保护层厚度检验控制重点放在 了悬挑构件上( 要求抽取的构件中， 有悬挑构件的需占 5 0 以 上) 由此需要注意以下几个方面工作： 第一， 施工工艺重点亟待 明确。根据规范提出的钢筋保护层厚度控制要求加强特殊构 件、 特殊部位、 特定工序这三个方面的控制。特殊构件， 指悬挑 构件这需要施工中， 对挑梁 、 挑板的钢筋摆位要优于同点其它 钢筋的摆位 ； 特殊部位 ， 指内力较大的部位， 如梁的跨中、 支座 处。 架设垫块、 构件起拱时， 应优先保障特殊部位的钢筋保护层 厚度值； 特定工序， 指综合考虑浇筑、 振捣等因素作用确定的核 心工序。如板工序中的垫块布置密度， 应结合钢筋级别 、 直径、 刚度具体布置。第二 ， 明确设计文件中对钢筋保护层厚度的标 示 ， 可采用混凝土最小保护层厚度加允许误差值。 第三， 施工过 石、 水质) ， 严禁用于混凝土灌注桩。 灌注水下混凝土主要是采用导管灌注施工方法， 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。 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间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 1 8 e m 2 0 c m， 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。 导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在 2 m 4 m，不宜大于 5 m和小于 l m， 严禁把导管底端提出混凝土面。为了提高桩身 上部混凝土的抗压强度 ， 当灌注至距桩顶标高 8 m一1 0 m时， 应 及时将坍落度调小至 1 2 c m一1 6 c m。 在施工过程中， 要控制好灌 注工艺， 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。 2 结语 在灌注桩施工过程中， 严格按施工实施细则要求 ， 按工序 进行质量控制， 坚持每道工序实施检查验收许可制 、 成桩辅以 适当的检测方法， 就能保证属于地下隐蔽工程、 施工难以控制 的混凝土灌注桩质量达到设计要求。 参考文献 1 】 J GJ 9 4 2 0 0 8 ，建筑桩基技术规范【s 北京 ： 中国建筑 工业出版社20 0 8 2 马刚浅议水下混凝 土灌注桩 的质 量控制【 J 1 广西工学 院学报， 2 0 0 5 f s 1 ) 3 范宝强 桩基施工 中常见质量 问题 的分析与处理l J l _山西建筑， 2 0 0 5 ( 41 4 肖华只 水中钻孔灌注桩施工技术 J J 山西建筑， 2 0 0 5 ( 7 ) 程中加强 对新重点部位 、 新重点项 目的 自检 、 自查 。第 四， 切实 加强监理行业岗位职责感。如此， 允差以毫米计的混凝土保护 层厚度才能得到有效而实在的控制。 参考文献 1 】 G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ， 混凝土结构 工程施工质量验收规范 S 】 北 京 ： 中国 建筑工业出版社 ，2 0 1 1 【 2 1 G B 5 0 0 1 0 - - - 2 0 1 0 ， 混凝土结 构设 计规范 f s 】 北京 ： 中 国建 筑工业 出 版社 2 0 1 0 3 G B ,r I 5 0 3 4 4 2 0 0 4 ， 建 筑结构检测 技术标准【 s 北京 ： 中 国建筑 工业 出版社， 2 0 0 4 4 】 王海龙， 金伟 良， 孙晓燕基 于断裂 力学 的钢筋 混凝土保护层锈胀开 裂模型阴水利学报， 2 0 0 8 ( 7 ) 【 5 马景才，姚 继涛 混凝土结构耐久性及各 国最小保护层 厚度 对 比分 析【 J I t ) l l 建筑科学研究， 2 0 0 8 ( 8 ) 【 6 】 GB T 5 0 4 7 6 - 2 0 0 8 ，混凝土结构耐久性设计规范f s 】 北京 ： 中 国建筑 工业 出版社， 2 0 0 8