东北地区砂土地质钻孔桩施工质量控制

1、东北地区砂土地质钻孔桩施工质量控制：Thesandysoilisloosewithlargewatercontent，whichbringsgreatdifficultyfortheboredpilesconstruction.ThroughanalysisofthequalityproblemsintheprocessofboredpileconstructionofthelargesttransporthubinnortheastChina，thisarticlesumsupthequalitycontrolmethodforsandysoildrillingpileconstructio

2、n.1 工程概况本工程为当前东北地区最大的交通枢纽工程（地铁、高铁和公交客运交通枢纽），涵盖东广场（含公交枢纽）、西广场、长途客运站、匝道桥及总图综合管网等工程。广场及桥梁下部多处采用桩基工程，桩基类型为钻孔灌注桩，桩径分别有600mm、800mm1000mm1200mm1500mm设计桩长分别为8m14m38m40m-55m共计583根。根据本工程设计要求桩长、桩径、使用承受荷载的情况，本工程选用冲击钻、回旋钻（反循环）、旋挖钻工艺分别成孔。2 地质状况工程详细勘察报告（详勘），本场地上部杂填土、粘性土层已经挖出，与本桩基工程有关的地层从上至下描述如下：粉细砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、粗砂、

3、粉质粘土、圆砾、砾砂、圆砾、粗砂、粉质粘土等。孔隙型潜水，主要受大气降水的入渗补给及地下迳流补给，该层水量较丰富。在钻孔范围内地下水主要为潜水地下水埋深0.005.00m,相应标高5.6412.95m,水位随场地地形起伏。3 钻孔桩施工质量控制方法针对项目部在进行钻孔施工、钢筋笼安装以及混凝土浇筑过程中，遇见的问题，有针对性的提出了一些解决办法，具体情况如下：3.1 钻孔时质量控制3.1.1 施工中发现的质量问题1：在施工中，项目部发现部分钻孔有斜孔、扩孔现象发生。采取的控制措施：在安装钻机时，保证底座牢固可靠，无水平位移和沉降，施工过程中经常复查检查、调平。在钻孔钻进过程中，根据不同的地层控

4、制钻压和钻进速度，尤其在变土层位置、护筒口位置更要采用低速钻进，防止钻孔偏斜。选用优质的泥浆护壁，加强泥浆指标的控制，砂土中泥浆密度宜控制在1:1.31:1.5之间，同时随时注意孔内泥浆液面的变化情况，孔内泥浆应始终高于地下水位2.0m以上，保持孔壁的稳定。在护筒埋设时，护筒顶面宜高出施工地面0.3m。在岸滩上埋设深度，砂性土不得小于2m,当表面土层松散时护筒应买入密实土层中0.5m；埋设顶面中心偏位宜控制在50mn内，护筒斜度不宜大于1%钻孔时，孔内水位宜高出护筒底脚0.5m以上。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。若出现斜孔，弯曲不严重时，可通过调整钻机机位，在原位反复扫孔，钻孔正直后继续钻进。

5、若发生严重偏斜、弯曲、梅花孔、探头石时，则必须回填重钻。定时检测钻机底座的水平度及钻杆的垂直度，发现问题及时调整，以保证钻孔的垂直度。3.1.2 施工中发现的质量问题2：在施工中，项目部发现有部分钻孔内泥浆水平面有降低，发生泥浆渗漏现象。采取的控制措施：加大泥浆比重和粘度，采用浓泥浆。发现有泥浆渗漏现象后，应停止钻进，补充泥浆维持浆面高度，保持孔壁稳定；观察浆面不下降时方可继续钻孔。如果漏浆得不到有效控制，则可在浆液里加锯末等，经过循环堵塞孔隙。或减小孔内外水头差，使渗、漏浆得以控制。若漏浆量很大，补浆、填锯末不能止漏，可向孔内抛片石和泥土混合物，粘土含量占50%80%然后进行泥浆循环，直到泥

6、浆不漏为止。如果在钢护筒底口漏浆，在采用上述措施得不到控制后，可将钢护筒接长跟进。在采用上述措施后，若漏浆仍得不到控制，则要停机提钻，加入水泥和粘土的拌合物，可稳定37d后，再重新施钻。3.1.3 施工中发现的质量问题3：在施工中，出现有个别桩孔出现了塌孔现象；采取的控制措施：坍孔不严重时，采取加大泥浆相对密度继续钻孔；当护筒底口发生坍孔时应采取护筒跟进、下内护筒等办法进行施工；当坍孔严重时，标明塌孔位置，采用粘土并加入适量的碱和水泥，回填到塌孔位置以上23m,待其固化后，提高泥浆比重快速穿过该地层。根据项目部经验，坍孔一般发生在距护筒顶标高20m以下的位置，故当每次钻孔达到相应位置时，应采取

7、抬高护筒高度、提升护筒内液面高度、增加泥浆比重等预防措施，以增加桩身内泥浆对孔壁的压力，同时注意不要将泥浆池放在桩位太近的位置。3.1.4 在项目部正常的施工中，还出现的问题有夹层现象、钻头掉落现象、接长钻杆以及长期连续施工等问题。采取的控制措施：由于地下土层存在不同的夹层，且均为砂层，为防止桩孔偏斜、移位，在钻孔接近各层分界面时，应将钻压减至50100kN,转速亦降至23rpm,待桩孔进入下一层2.0m左右时，再恢复至正常的钻压、转速。为避免由于钻杆连接螺栓松动而造成掉钻头，应经常观察孔内泥浆面，如果空压机送气时，孔内泥浆面翻动气泡，表明某一节钻杆的连接螺栓松动，需要停机并逐节检查拧紧钻杆螺

8、栓；钻具的各个构件一旦掉在孔内，其打捞难度比钻杆螺栓松动造成的掉钻头要大得多，在任何情况下钻具的构件皆不能掉在孔内。为保证钻孔的垂直度，施工过程必须减压钻进，使加在孔底的钻压小于钻具总重（扣除泥浆浮力）的50%加接钻杆时，应先停止钻进，将钻头提离孔底80100mm维持泥浆循环5min以上，以清除孔底沉渣并将管道内的钻渣吸出排净，然后加接钻杆。加接钻杆时，连接螺栓应拧紧上牢，认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作。钻孔过程应分班连续进行，不得中途长时间停止。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，精确测量钻具长度，应注意地层的变化，当与地质报告提供资料不一致时，应及时通知相关人员

9、。3.2 钢筋笼安放质量控制为保证钢筋笼安放的质量，首先钢筋笼的制作必须符合设计要求及施工规范规定，主筋箍筋应焊接均匀、牢固。搭接长度及焊缝应符合要求。为防止钢筋笼在吊装过程中变形，对直径和长度较大的钢筋笼。一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径2530mm勺加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加支撑（但需保证并字中间空间足够大，否则在水下浇筑混凝土容易挂住导管），与主筋焊接牢固组成骨架，以便于吊运。主筋与箍筋间隔点焊固定，钢筋笼4个方向主筋上每隔5m设置耳环，用来控制保护层，一般为57cm（如图1）钢筋笼外观尺寸控制比孔小1112cm.在下钢筋笼时，应控制其垂直度，不可倾斜与孔壁发生碰撞。若不小心

10、碰到孔壁，刮下浮土造成孔底沉渣超标，需二次清孔。3.3 砼灌注过程中的质量控制措施在桩体混凝土浇筑前，采用空气反循环法进行二次清空，以清除下钢筋笼时刮下的泥皮和停钻后的沉渣，并调整泥浆性能指标达到灌注水下混凝土时所需的要求。之后根据配合比，采用拌合均匀的混凝土进行浇筑，混凝土应具有必要的塑性和流动性，坍落度控制在180220mm宜，施工时必须严格控制磴的初凝时间，不得早于从首批料灌注开始至全部混凝土灌注完成所需的时间；混凝土中严禁含异物、结块、离析等现象以免出现堵管现象。首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度和封底混凝土的需求。导管底口离孔底的间隙宜为0.20.4m,封底后导管埋深1m以上。灌

11、注过程中，对混凝土面标高随时测量，严格控制导管的埋深，拆管尺寸（节数）准确，导管埋深控制在26m混凝土灌注必须连续，不得停顿。有等待混凝土停歇时，经常提动导管，使混凝土保持足够的流动性。在灌注过程中需拆除顶部导管时，尽可能缩短导管的拆除时间。混凝土灌注后，灌注高度应高出桩设计顶标高1000mmz上，承台施工时将该层浮浆（含杂质的混凝土）凿除，至桩顶标高。混凝土浇筑过程中，当灌注磴的顶面距离钢筋笼底部1m左右，应降低磴的灌注速度。直到磴面上升到距离钢筋骨架底部4m左右时，提升导管使底口，距钢筋笼底部2m以上高度后，恢复正常灌注速度；此外应注意防止提升导管时，导管法兰盘钩挂钢筋笼。可在钢筋笼顶端焊

12、接34根防浮钢筋，焊固在钢护筒上。以防止钢筋笼上浮。灌注完成后，混凝土强度增长需要一段时间，如果在其邻近桩位钻孔，钻进过程中容易对已成型的桩身砼造成扰动，影响混凝土强度。因此，在钻孔时应采用跳桩法施工。断桩是在钻孔灌注桩施工过程中容易出现的严重质量问题。其成因是在灌注混凝土过程中，泥浆或砂砾进入混凝土内，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。为防止出现断桩现象，应注意以下几点：混凝土坍落度不宜过小，石料粒径不宜过大、导管直径的选择必须与桩径相匹配，浇筑混凝土时，应经常上下移动导管，在发生堵管后，切忌将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。浇筑混凝土时要防止混凝土发生离析，冬季施工时应防止集料含水量较大而冻结成块，使得结块卡在导管内，发生堵管现象；导管提升过程中应计算好导管长度，避免出现导管长度不够，使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。在提拔导管时，切忌盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。避免导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。避免由于其它意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。