论文部分内容阅读
【摘要】随着我国工程建设事业的蓬勃发展，在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口等工程中大量采用桩基础，桩基以成为工程中重要的基础形式，在所有桩基类型中，灌注桩应用最为普遍，其中尤以钻孔灌注桩为主。现结合钻孔灌注桩的施工体会，谈几点粗浅的质量控制方法。
【关键词】钻孔灌注桩；质量控制
一、钻孔灌注桩的施工工艺流程
测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔（设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣）→清孔→安放钢筋笼→水下灌筑混凝土
二、钻孔灌注桩施工的主要质量问题分析及控制方法
1、钢筋笼上浮
1.1 原因分析
1.1.1 如导管在混凝土中埋入过深或钢筋笼放置初始位置过高，深埋的导管下口流出混凝土，推动导管外上部混凝土整体上升。此时下半节钢筋笼的主筋、箍筋与混凝土已半粘着，并由于坍落度的损失而粘着力较大，由于上升产生的顶托力之和大于钢筋笼的自重，因此推动钢筋笼与混凝土一起上浮；
1.1.2 如在混凝土灌至钢筋笼下时提升导管，灌注混凝土自导管流出后的较大冲击力，推动了钢筋笼的上浮；
1.2 控制方法
1.2.1 要准确定位钢筋笼的初始位置并与孔口固定。导管下放时应确保导管在孔位的中心之上。混凝土接近笼时，将导管埋深控制在1.5～2.0m，同时注意导管的出口与钢筋骨架的底端不得平齐灌注混凝土，并随时掌握导管的埋深及混凝土灌注的标高，控制导管底口与钢筋骨架底端高差不小于1m，如混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时及时将导管提高于钢筋笼底端；
1.2.2 保持和改善混凝土的流动性是灌注混凝土施工的基本原则，同时改进灌注工艺及把握好初凝时间也是施工控制的重要环节。灌注要保持快速连续进行状态，缩短灌注时间；
1.2.3 浇灌过程中，如出现钢筋笼随导管拔出而上浮的情况时，立即控制混凝土浇灌速度及浇灌量，单，向旋转或反复上下摇动导管，及时处理好导管与钢筋笼的挂带问题；
1.2.4 如因导管埋入过深导致钢筋笼上浮的情况时，立即停止灌注。如检查出埋深超过9m，立即拆除多出部份导管把导管的埋深控制在3.0～8.0m以内，改善混凝土的和易性，在适当提高坍落度后方可重新灌注；
2、断桩问题
2.1 原因分析
2.1.1 混凝土坍落度不符合要求，当坍落度过大时，会出现离析现象，粗骨料相互挤压则会阻塞导管；当坍落度过小或灌注时间过长时，混凝土下落阻力则会加大而阻塞导管。两者均可导致卡管，终造成断桩；
2.1.2 如灌注时间过长，混凝土与导管壁的摩擦力势必增大，同时导管提升和起拔过多，若仍采用提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时极易造成连接螺栓拉断或导管破裂，产生断桩；
2.1.3 如在清孔过程中未对孔内泥浆含砂率控制不严，则会在灌注混凝土过程中造成混凝土上沉渣过厚，推动该部份沉渣难以被导管内混凝土压力推动，迫使混凝土浇注中断，易形成断桩。
2.2 控制方法
2.2.1 灌注时严格科学地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒径。
2.2.2 选用导管必须要有足够的抗拉强度，能承受其自重加上盛满混凝土的重量，同时内径最好在30cm以上的并保持一致。导管最下一节长度一般为4米左右，且底端不得带法兰盘，否则在混凝土内会很难拔起。为了便于丈量长度，每节导管长度应统一，并作记录和标记；
2.2.3 清孔过程中要及时对孔内泥浆的相对密度进行调整，以保证清孔后泥浆的相对密度要达到设计要求。
3、孔壁坍陷问题
3.1 原因分析
3.1.1 施工工艺控制不当，对地质条件关注不够，未根据土质实际情况采用合适的泥浆和成孔工艺，导致泥浆护壁质量差；
3.1.2 护筒埋设过浅，护筒的接缝和回填土不够密实出现漏水漏浆情况，造成孔内出现承压水或孔内液面高度不够，孔壁静水压力降低；
3.1.3 对孔底沉渣控制不严，导致泥浆粘度和密度降低，孔壁静水压力衰减，孔壁牢固度降低；
3.1.4 吊装钢筋笼时，碰撞和损伤孔壁。
3.2 控制方法
3.2.1 认真分析地层结构，成孔选择合适的方法和机具，如土质为松散砂黏土或流沙，应提高泥浆的比重和粘度，选用密度、胶体率、黏度相对较大的质量高的泥浆；
3.2.2 选择足够强度和尺寸的护筒，遇松散易坍的土层应适当埋深护筒，并用粘土密实填封护筒四周。
4、桩底沉渣量过多问题
4.1 原因分析
4.1.1 未对准孔位，吊放钢筋笼时碰撞孔壁泥土坍落桩底；
4.2.2 泥浆注入量不足或泥浆比重过小难以把沉渣托浮；
4.2.3 未进行二次清孔，或清孔不干净，或清孔后待灌时间过长泥浆沉积。
4.2 控制方法
4.2.1 吊放钢筋笼，桩中心与钢筋笼中心要保持一致，吊装速度不宜过快，应控制好不碰撞孔壁。建议使用钢筋笼冷压接头工艺，加快钢筋对接速度，减少空孔时间从而减少沉渣。钢筋笼置毕，检查沉渣量是否在规范要求控制之内，否则利用导管二次清孔，直到符合规范要求；
4.2.2 泥浆的质量要选好并控制好泥浆的粘度和比重，不能用清水替代。混凝土灌注时，导管底部至孔底距离最好控制在30～40mm，混凝土储备量充足，导管一次最好埋入混凝土面下超过1.0m，以利用混凝土的巨大冲击力清除孔底沉渣；
4.2.3 成孔后钻头在孔底10～20cm上保持慢速空转，循环清孔要超过30分钟。
三、结束语：
钻孔灌注桩如何施工是决定工程质量的关键阶段，要提高钻孔灌注桩工程的质量，就必须狠抓施工阶段的质量控制。研究施工过程中的质量控制方法和要点，作到事前预防为主、事后处理为辅，具有实际的意义。
参考文献
[1]吴运华.钻(冲)孔混凝土灌注桩施工方法与措施[J].土工基础,2005(03)
[2]褚树起.钢筋混凝土钻孔灌注桩的工程质量控制[D].河北工业大学,2003
[3]李武斌.泥浆护壁钻孔灌注桩工程性状研究[J].西部探矿工程,2005(07)
[4]中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范[S].中国建筑工业出版社.1994
[5]郑昆.灌注桩施工中钢筋笼上浮问题的探讨[J].桥梁机械与施工技术.2007(4):49～ 50
【关键词】钻孔灌注桩；质量控制
一、钻孔灌注桩的施工工艺流程
测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔（设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣）→清孔→安放钢筋笼→水下灌筑混凝土
二、钻孔灌注桩施工的主要质量问题分析及控制方法
1、钢筋笼上浮
1.1 原因分析
1.1.1 如导管在混凝土中埋入过深或钢筋笼放置初始位置过高，深埋的导管下口流出混凝土，推动导管外上部混凝土整体上升。此时下半节钢筋笼的主筋、箍筋与混凝土已半粘着，并由于坍落度的损失而粘着力较大，由于上升产生的顶托力之和大于钢筋笼的自重，因此推动钢筋笼与混凝土一起上浮；
1.1.2 如在混凝土灌至钢筋笼下时提升导管，灌注混凝土自导管流出后的较大冲击力，推动了钢筋笼的上浮；
1.2 控制方法
1.2.1 要准确定位钢筋笼的初始位置并与孔口固定。导管下放时应确保导管在孔位的中心之上。混凝土接近笼时，将导管埋深控制在1.5～2.0m，同时注意导管的出口与钢筋骨架的底端不得平齐灌注混凝土，并随时掌握导管的埋深及混凝土灌注的标高，控制导管底口与钢筋骨架底端高差不小于1m，如混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时及时将导管提高于钢筋笼底端；
1.2.2 保持和改善混凝土的流动性是灌注混凝土施工的基本原则，同时改进灌注工艺及把握好初凝时间也是施工控制的重要环节。灌注要保持快速连续进行状态，缩短灌注时间；
1.2.3 浇灌过程中，如出现钢筋笼随导管拔出而上浮的情况时，立即控制混凝土浇灌速度及浇灌量，单，向旋转或反复上下摇动导管，及时处理好导管与钢筋笼的挂带问题；
1.2.4 如因导管埋入过深导致钢筋笼上浮的情况时，立即停止灌注。如检查出埋深超过9m，立即拆除多出部份导管把导管的埋深控制在3.0～8.0m以内，改善混凝土的和易性，在适当提高坍落度后方可重新灌注；
2、断桩问题
2.1 原因分析
2.1.1 混凝土坍落度不符合要求，当坍落度过大时，会出现离析现象，粗骨料相互挤压则会阻塞导管；当坍落度过小或灌注时间过长时，混凝土下落阻力则会加大而阻塞导管。两者均可导致卡管，终造成断桩；
2.1.2 如灌注时间过长，混凝土与导管壁的摩擦力势必增大，同时导管提升和起拔过多，若仍采用提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时极易造成连接螺栓拉断或导管破裂，产生断桩；
2.1.3 如在清孔过程中未对孔内泥浆含砂率控制不严，则会在灌注混凝土过程中造成混凝土上沉渣过厚，推动该部份沉渣难以被导管内混凝土压力推动，迫使混凝土浇注中断，易形成断桩。
2.2 控制方法
2.2.1 灌注时严格科学地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒径。
2.2.2 选用导管必须要有足够的抗拉强度，能承受其自重加上盛满混凝土的重量，同时内径最好在30cm以上的并保持一致。导管最下一节长度一般为4米左右，且底端不得带法兰盘，否则在混凝土内会很难拔起。为了便于丈量长度，每节导管长度应统一，并作记录和标记；
2.2.3 清孔过程中要及时对孔内泥浆的相对密度进行调整，以保证清孔后泥浆的相对密度要达到设计要求。
3、孔壁坍陷问题
3.1 原因分析
3.1.1 施工工艺控制不当，对地质条件关注不够，未根据土质实际情况采用合适的泥浆和成孔工艺，导致泥浆护壁质量差；
3.1.2 护筒埋设过浅，护筒的接缝和回填土不够密实出现漏水漏浆情况，造成孔内出现承压水或孔内液面高度不够，孔壁静水压力降低；
3.1.3 对孔底沉渣控制不严，导致泥浆粘度和密度降低，孔壁静水压力衰减，孔壁牢固度降低；
3.1.4 吊装钢筋笼时，碰撞和损伤孔壁。
3.2 控制方法
3.2.1 认真分析地层结构，成孔选择合适的方法和机具，如土质为松散砂黏土或流沙，应提高泥浆的比重和粘度，选用密度、胶体率、黏度相对较大的质量高的泥浆；
3.2.2 选择足够强度和尺寸的护筒，遇松散易坍的土层应适当埋深护筒，并用粘土密实填封护筒四周。
4、桩底沉渣量过多问题
4.1 原因分析
4.1.1 未对准孔位，吊放钢筋笼时碰撞孔壁泥土坍落桩底；
4.2.2 泥浆注入量不足或泥浆比重过小难以把沉渣托浮；
4.2.3 未进行二次清孔，或清孔不干净，或清孔后待灌时间过长泥浆沉积。
4.2 控制方法
4.2.1 吊放钢筋笼，桩中心与钢筋笼中心要保持一致，吊装速度不宜过快，应控制好不碰撞孔壁。建议使用钢筋笼冷压接头工艺，加快钢筋对接速度，减少空孔时间从而减少沉渣。钢筋笼置毕，检查沉渣量是否在规范要求控制之内，否则利用导管二次清孔，直到符合规范要求；
4.2.2 泥浆的质量要选好并控制好泥浆的粘度和比重，不能用清水替代。混凝土灌注时，导管底部至孔底距离最好控制在30～40mm，混凝土储备量充足，导管一次最好埋入混凝土面下超过1.0m，以利用混凝土的巨大冲击力清除孔底沉渣；
4.2.3 成孔后钻头在孔底10～20cm上保持慢速空转，循环清孔要超过30分钟。
三、结束语：
钻孔灌注桩如何施工是决定工程质量的关键阶段，要提高钻孔灌注桩工程的质量，就必须狠抓施工阶段的质量控制。研究施工过程中的质量控制方法和要点，作到事前预防为主、事后处理为辅，具有实际的意义。
参考文献
[1]吴运华.钻(冲)孔混凝土灌注桩施工方法与措施[J].土工基础,2005(03)
[2]褚树起.钢筋混凝土钻孔灌注桩的工程质量控制[D].河北工业大学,2003
[3]李武斌.泥浆护壁钻孔灌注桩工程性状研究[J].西部探矿工程,2005(07)
[4]中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范[S].中国建筑工业出版社.1994
[5]郑昆.灌注桩施工中钢筋笼上浮问题的探讨[J].桥梁机械与施工技术.2007(4):49～ 50