浅谈钻孔灌注桩桩基施工过程及质量控制.doc

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浅谈钻孔灌注桩桩基施工过程及质量控制
大板项目部 张巨虎
关键词： 桩基 施工 质量 控制

参考文献：«桥涵施工技术规范»
在桥梁构造中，基础是沉埋于土层中，把桥梁上的全部荷载传给地基的构造物，是保证桥梁安全使用的关键，在桥梁施工中，基础的工程量较大，且施工期也较长，往往是制约桥梁整个工期的关键工序，随着基础工程学科的发展，桩基础由于其具有较好的适应性，已成为被广泛使用的桥梁深基础类型之一。我国桥梁等结构物桩基础绝大多数采用钢筋砼桩，现就我们常用的钻孔灌注桩结合我JDTJ23标查干沐沦河特大桥桩基础冲击钻成孔施工工艺谈一下施工方法与质量控制。
一 准备工作
1 在开工前应对设计文件进行会审，特别对文件所给出的坐标，标高，几何尺寸及工程量进行复核，以保证施工的准确性，还应对桥梁各控制点进行复测并根据施工需要对控制点进行加密，以保证在施工过程中能相互通视，便于施工测量控制。
2 根据施工现场的具体情况进行场地布置，由于钻孔灌注要求的砼坍落度大，钢筋笼架又长，作业场地的布置既要符合工艺流程，又要求最大限度的缩短工地内的运输距离，在满足施工要求的前提下，尽可能紧凑布置，同时必须符合劳动保护及安全生产的要求，有利于防洪，防火、防盗等，因此合理的有预见性地解决好各作业区在空间上的关系是保证施工顺利进行的一个重要保障。
3 依据设计文件及合同要求，优化施工组织方案，加强机械设备管理，了解当地供水，供电，通讯条件，做好施工资源的调查工作，为开工做好准备。
第二 钻孔桩施工
1 埋设护筒：护筒的作用是，A 固定桩位并作钻孔导向B 保护孔口土层坍塌C隔离孔内孔外表层水，并保持钻孔内水位高出施工水位的稳固孔壁。
在埋设护筒前，应检查护筒几何尺寸是否满足《规范》要求和满足施工需要，在埋设护筒时应控制其平面位置和护筒顶面，底面，标高，护筒中心与柱中心的误差不大于50mm ，护筒顶高于地面下水位和施工最高水位1.5-2m 。护筒底应低于施工最低水位0.2-0.3m ,护筒埋设采用人工挖埋，要稳固的埋置在粘土层中，以保证其准确，不漏水，护筒顶端粘土面层向护筒四周设流水坡，以防止流水沿护筒外壁由底部向孔内渗水引起护筒底部坍塌。
2 制备泥浆，泥浆在钻孔中的作用是：A防止坍孔B具有护壁作用，切断孔内外水的流动C具有挟带钻渣作用。因此泥浆的制备也是一项重要的工作，泥浆的比重在钻孔过程中以1.1-1.3为宜，在钻进大卵石层中时可调到1.4以上，粘度为20S，含砂率小于3%。调制泥浆的粘土塑性指数不小于15，粒径大于0.1mm 的砂粒不超过6%，开钻前应调制足够量的泥浆，并按技术规范检查泥浆指标。
3 安装钻机，钻机就位时应仔细复测桩位。就位后钻锥中心与桩位中心偏差不大于20mm .钻机底座与定位架应用枕木垫实塞紧，钻机安置牢固可靠。
4 钻孔施工，利用钻锥不断提落反复冲击孔底土层，将土层中的泥沙、石块挤向回壁或打成碎渣钻渣悬浮于泥浆中，利用掏渣筒取出，重复上述过程冲击钻进成孔。
在钻孔过程中，要有专人定时观测记录数据，每进尺2-3m 或遇土层有变化时，应捞取钻渣样品，查的土质类别并记录，同时检查孔径与竖直度符合要求。
在钻孔过程中，好终要保持孔内外既定的水位差和泥浆稠度，以起到护壁固壁作用，防止塌孔，若发现有漏水（漏浆）现象，应找出原因及时处理，如为护筒本身漏水或护筒埋置太浅而发生漏水，应堵塞漏洞或用粘土在护筒周围夯实加固，或者要埋护筒，若因孔壁土质松散，泥浆固壁作用较差，则应在孔内看填粘土待沉淀后再钻进，避免由于局部塌坍而发生埋钻头的事故或在吊放钢筋笼时坍孔造成事故。
在钻孔过程中，根据土质等情况控制钻进速度和调整泥浆比重，当通过砂砾、砂层时宜采用小冲程反复冲击并适当加大泥浆稠度（1.3左右），使孔壁坚实，当通过含大粒径漂石的砂砾层时，应回填部分碎石，适当加大冲程，经常检查以防止出现钻孔偏斜，卡钻等情况发生。
在钻孔过程中，钻孔宜一气呵成，不宜在中途行钻的避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。
终孔时应会同监理工程师对桩位进行复测确认，同时对孔径、形状、深度、倾斜度、孔底土质、施工记录等情况进行检查；终孔后立即进行检查，合格后立即进行清孔，吊放钢筋笼灌注混凝土。
5、清孔及吊装钢筋笼骨架
1）、清孔：
清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥的以保证灌注钢筋混凝土质量，进而保桩的承载力，清孔的方法因钻机机型的不同和土质情况常采用以下三种方法：
①抽浆清孔、在土质情况较好、孔壁不易坍塌时采用即用空气吸泥机吸出含钻渣的泥浆、同时用水泵向孔内注入清水而达到清孔的效果
②掏渣清孔：在冲击、冲抓钻具成孔的摩擦桩宜用掏渣筒掏清孔內粗钻渣而达到清孔的效果。
③换浆清孔：正、反循环旋挖钻机可在钻孔完成的不停钻、不进尺，继续循环换浆清渣直至达到清孔的效果，适用于各种土层的摩擦桩。
在清孔的过程中，不论采取那种方法都要注意保持水位的稳定、否则易发生坍孔事故。
2）钢筋笼的吊装
钢筋笼在吊装前现场技术人员应协调同监理工程师对钢筋笼的制作绑扎工艺及成品的间距、数量、长度等进行检查，还应检查孔壁有无妨碍骨架吊放和正确就位的情况。
钢筋骨架吊装一般可用钻架、扒杆或吊车等机具进行，吊放时应避免发生弯曲变形，以保证混凝土保护层的厚度。待钢筋骨架达到设计标高后，应严格检校钢筋笼骨架位置并利用可靠的方法进行固定，以防止在混凝土程中发生偏移、上浮等错位现象。
6、灌注水下混凝土
1）、导管安装
灌注混凝土一般采用导管法灌注水下混凝土，在安放导管前，应事先检查导管内壁是否光滑顺直，并清点根数，丈量长度、检查导管连接须牢固可靠。在安放导管时，连接处须涂抹密封油并安放密封圈，保证导管的密封性，底节导管的长度应大于4米。将导管居中插入离孔底0.3-0.4米（不能插入孔底沉积的泥浆中），导管上口接漏斗，在接口处设置隔水栓。为了保证首批灌注的砼数量能将导管内水全部压出并满足导管初次埋入深度的要求。应计算漏斗应有的最小容量从而确定漏斗的尺寸。漏斗的最小容量不小于式中的容积:
V =h1 * d2 4+Hc * d2 4
其中H c——导管初次埋深加导管底距孔底的距离。(m)
h1——孔内混凝土高度达到H c时导管内混凝土
柱与导管外水压平衡所需高度 (m) 。h1= Hw* w
Hw ——孔内水面到混凝土水柱高(m).
——孔内水或泥浆、混凝土容重。
d ,D ——导管、柱孔直径。(m)
2）灌注水下砼
灌注水下砼是钻孔灌注桩施工的最后一道关键性的工序，其施工质量将严重影响桩的质量，由于是水下灌注未知因素较多，为了保证质量，砼的配合比按设计强度的砼标号提高20%进行设计，其流动性以坍落度表示,宜在180-220毫米的范围内。水泥用量不小于350千克/立方米可适当提高含砂率（宜采用40%-50%）使砼有较好的和易性。为防卡管，粒径宜为5-30毫米最大粒径不宜超过40毫米。若由于桩身长不能在砼初凝前灌注完成。可在砼中掺入缓凝剂，掺入量根据水泥品种，缓凝剂性能通过实验确定。
3)、在施工中应注意以下几点：
①、砼拌合必须均匀，尽可能缩短运距和减少颠簸。防止砼离析而发生卡管事故。
②、灌注砼要连续作业，一气呵成。避免任何原因的中断灌注。因此砼的搅拌和运输设备应满足连续作业的要求，孔内砼上升到接近钢筋笼架底处适应控制砼下入速度，适当提高导管，导管提升时要平稳，避免出料过快冲击造成钢筋笼上浮锚位。
③、在灌注过程中，要随时测量和记录孔内砼关注标高和导缓如孔长度，以控制和保证导管埋入孔内砼内有适当的深度，防止导管提升过猛，管底提过砼面或埋入过浅而使导管内进水或造成夹泥断柱，也要防止导管埋入过深而造成导管内砼压不出或导管被砼埋住。不能提升，导致终止浇灌而断柱。
④、灌注的桩顶标高应比设计值预加一定的高度。此范围的浮浆和砼应凿除。以确保桩顶砼的质量，预加高度一般不小于0.8米。深桩应酌量增加。
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