邯郸某项目钻孔灌注桩施工质量控制应用

xx新时代项目钻孔灌注桩施工质量控制应用前言目前，钻孔灌注桩的研究，从施工工艺到质量检测，已日益成熟。新的标准和规范也不断出台，而现行所采取的规范和规程，既是指导设计、施工的技术标准，又是评定桩基质量的依据。这些规范和标准包括一些灌注桩的研究资料，从总体上对整个桩基行业确立了一个普遍使用的质量要求标准和操作规程，更加着重于对施工过程中可见工序的标准要求，如钢筋笼的验收，孔深的测量，混凝土塌落度的检验。而对具体项目不同条件下控制要点的研究，没有过细的总结，对如何具体操作以完成质量目标还缺乏针对性。还存在着实际操作难以达到理论要求的现实情况。由于钻孔灌注桩属于隐蔽工程，施工结果往往是不可见的，就具体的灌注桩施工项目而言，由于受不同地质工程条件限制，所采用的施工工艺和方法也有所不同，这就使得过程控制方法、控制要点因不同项目特点而有所不同。如何落实标准，规范过程，如何针对不同项目的特点有针对性的进行施工管理，作到重视细节、提前预控质量事故是当务之急。1钻孔灌注桩施工质量控制1.1灌注桩容易产生的质量问题施工项目质量的预控，是事先对要进行施工的项目，分析在施工中可能或最容易出现的质量间题，从而提出相应的对策，采取质量预控的措施予以预防。现举例说明如下：缩颈、堵管、断桩、孔斜、钢筋笼上浮、沉渣超厚、混凝土强度达不到要求。1.2灌注桩质量预控措施(1)应在桩孔开钻前，对钻机认真调平，以防孔斜。随时抽查混凝土原材料质量，配合比应试配，试压合格后方可用于工程中。要求每桩测定混凝土坍落度两次，每3～5m测一次混凝土灌注高度，混凝土坍落度不小于5～7cm[2]。(2)混凝土强度规定按GBJl07—87新标准评定。掌握泥浆比重（1.1～1.2）和灌注速度，防止管子上浮。(3)发生缩颈、堵管现象时，随时进行处理。委托法定检测单位作桩基动荷载试验，会同设计单位对质量有问题的桩基采取补救措施：检查焊工的焊接质量，焊工正式施焊前，必须按规定进行焊接工艺试验；每批钢筋焊接完后，应进行自检，并按规定取样进行机械性能试验。专职检查人员还需在自检基础上对焊接质量进行抽查，对质量有怀疑时，应抽样复查其机械性能；气压焊应用时间不长，缺乏经验的焊工应先进行培训；检查焊缝质量时，应同时检查焊条型号。2xx新时代项目钻孔灌注桩施工质量控制应用研究2.1工程概况xx新时代广场工程位于xx市中心xx东路，是集宾馆、餐饮、服务、公寓于一体的大型商务公寓楼。主楼27层，裙楼8层，地下3层，总建筑面积近4万平方米，基础埋深16.05米。是xx市重点工程项目。本工程±0.00相当于绝对标高55.70m，基坑开挖深度为15.50m（从地面算起）。本工程位于xx市区中心地带，场地比较狭窄，在场地的北侧有地下管线和国防缆等重要设施，东侧紧邻城市道路，南侧有住宅楼、西邻保龙仓超市，场地狭小，不具备放坡条件。本工程基坑支护拟采用钻孔灌注桩加锚杆支撑支护，由于地下稳定水位较高，为地面下9.7m，因此拟在钻孔灌注桩间进行高压喷射注浆形成隔水帷幕并结合坑内管井降水。2.2工程特点(1)本工程内容包括工程桩的施工、地下水处理、基坑支护工程的施工与基坑监测，工序多，专业性强，工作量大，各工序的前后施工顺序及交叉施工制约工期，项目管理相对其他工程在质量、工期、安全和施工等方面均有很高的要求。(2)本工程位于xx市区中心地带，场地比较狭窄，在场地的北侧有地下管线和国防光缆等重要设施，东侧紧邻城市道路，南侧有住宅楼、西邻保龙仓超市，场地狭小，因此施工现场必须有高效的指挥和调度体系，灵活地实施施工组织管理，保证各工序的流水作业。(3)本区共赋存两层承压水，承压水稳定水位较高，为地面下9.7m，应采取合理的措施对地下水进行处理。基桩定位钻机就位埋设护筒补充浆液压浆弃浆外运吊装钢筋笼吊车就位基桩定位钻机就位埋设护筒补充浆液压浆弃浆外运吊装钢筋笼吊车就位开环下导管拔导管护筒钻进混凝土灌注终孔焊接钢筋进场下料养护12小时养护48小时搅浆钢筋笼成型图2·1钻孔灌注桩工艺流程图钻孔灌注桩施工主要工序包括：测量放线（桩基定位）、成孔、钢筋笼制作及运输安装、混凝土灌注、后压浆等。钻孔灌注桩施工工艺流程如图2·1所示2.4钻孔灌注桩施工前期的质量控制(1)认真会审图纸，做好技术交底要与建设、设计、监理三方互相充分交流，为以后顺利开展工作打好基础。(2)做好材料见证取样送验，查验材料出厂厂家、批号、合格证。(3)细致检查机械设备，有不满足施工要求的设备要进行维修并做好登记。(4)做好施工的各项准备工作，如场地平整、材料实际的组织等。2.5钻孔灌注桩的施工进行中质量控制2.5.1测量放线(1)测量放线质量要求测量仪器测量员测量控制桩基施工测量仪器测量员测量控制桩基施工测量控制桩位测放图2·2测量放线质量要求有关部门鉴定合格在鉴定有效期内使用经过培训合格测量员持证上岗业主提供测量方格网点，有效的书面控制点提供测量控制网布置图提供测量控制有效数据桩位坐标计算与三级复核桩位坐标输入全站仪与复核桩位坐标一览表(2)控制点布置测量控制网根据业主提供的平面布置图和各单位工程的轴线布置。控制点应采取严密的防护措施，用40×40×100㎝现浇混凝土柱放置。(3)桩位测放桩位测放及标高测量所用仪器为全站仪(NTS-322)、水准仪(S3)和塔尺。根据业主提供的测量控制网采用全站仪测放。桩位测放前，应根据施工图和厂区坐标系计算出各控制点和桩位的坐标，经复核无误后，填写《施工桩位坐标一览表》，以备测放桩位时使用。桩位可根据施工进展用极坐标法分批测放。桩位采用Φ8钢筋做标识，入土深度不少于30cm。(4)测量放线中易疏忽的地方及管理方法测量放线关系着整个工程的质量问题，所以这一环节一定不能出任何差错。因此桩位的保护就成了大问题也是容易疏忽的地方。在施工区内部加密布置临时控制点。所有临时控制点也应严格保护，防止机械或人员扰动，并且应不定期进行复检，发现异常或偏差超出规范要求之后要立即进行纠正。对业主交给的测量控制点、高程基准点等关键部位重点保护、标识，并列详细文字资料备案。2.5.2泥浆制备及处理泥浆供应系统包括以下几部分：泥浆制备池、沉淀池、泥浆供应池、二级泵站、输浆管及泥浆泵等。根据施工机械数量及进度要求泥浆供应池容量不小于40m3，沉淀池容积不小于40m3。成孔时利用管道将泥浆输送到孔口。回收的泥浆输入沉淀池，经自然沉淀后合格的泥浆输入供应池，废浆排入弃浆池。泥浆配制必须用现场使用的泥浆材料先做室内实验，然后才可以提供泥浆配合比供施工使用。为了增加泥浆的粘度，减少其失水率，同时提高泥浆的比重，在配置泥浆时加入适量的纤维素（或聚丙稀酰胺）和膨润土（或酸性白土）。泥浆池用红砖垒砌，内侧砂浆抹面，泥浆池总容量为100m3，其中泥浆制备池容量20m3。泥浆制备池与泥浆沉淀池分别和泥浆供应池相通，具体结构见图2·3。(3)泥浆制备中易疏忽的地方及管理方法图2图2·3泥浆制备及处理系统结构图3.5.3成孔本工程钻孔灌注桩桩径为800mm，选用旋挖钻机成孔，并配备适宜的挖泥钻头和挖砂钻头。(1)埋设护筒埋设防护筒由人工配合旋挖钻机完成，护筒长为3.0m。护筒用8mm厚钢板卷制而成，内径比设计桩径大20cm，顶部焊接两个吊环，供提拔护筒时使用。护筒埋设前先根据桩位引出四角控制桩，控制桩用Φ8钢筋制作，打入土中至少30cm。四角控制桩必须经过现场技术人员复核无误。护筒埋设具体步骤如下：首先由旋挖钻机挖孔2.5m左右，再用人工配合钻机将护筒对位，位置放正后，用钻机钻杆将护筒压入土中，护筒顶高出地面20cm，周围填粘土并捣实，防止护筒掉落。护筒埋设偏差不大于20mm，并保证护筒垂直、水平。护筒埋设对中实景图见图2·4。图2图2·4护筒埋设对中实景图开孔前由技术人员签发《_xx_孔责任流程卡》，内容主要包括：孔位编号、设计深度、开孔时间、终孔时间、护筒偏差等。钻机对位应以控制桩拉十字线控制，钻头对准十字线交点，符合偏差要求后开始钻进。使用旋挖钻机成孔为防止孔内缺浆造成孔口坍塌，开孔前必须在护筒周围做一个围堰，形成一个缓存泥浆池，缓存池容量不小于1.5m3。钻进过程中每当钻具完全下到孔底后，必须及时向孔内补充泥浆，使围堰内充满泥浆，在钻杆提升过程中，围堰中的泥浆及时回流至孔内，确保钻孔内不缺浆。旋挖钻机在松散层中钻进时每次进尺控制在50～60cm，采用少钻勤提方式，地层较稳定时可适当增加进尺。在下放和提升钻头时速度要平稳，以免强烈的撞击造成孔壁坍塌，而且在钻进过程中要经常检查钻头通气孔，必须保证钻头通气孔的畅通无阻。(3)成孔质量验收成孔完成后由监理工程师进行验收，验收合格后进入下一道工序施工。成孔验收标准见表2·1所示表2·1成孔验收指标及偏差要求[8]护筒埋设偏差(mm)孔径(mm)孔深(mm)沉渣厚度(mm)灌注前泥浆指标标比重砂率粘度≤50不小于设计孔径径不小于设计深度度≤100≤1.20≤2%17～20s(4)成孔中易疏忽的地方及管理方法由于成孔过程中已发生斜孔、塌孔、钻头脱落、孔径不足等问题所以要采取一下方法解决：机就位时必须平正、稳固，钻塔应垂直，以免造成桩孔的偏斜，钻进时应时刻注意钻机的自动调控装置，以保证钻孔质量。时刻注意孔内泥浆面的位置，严格控制泥浆液面。控制好泥浆液面对钻孔的稳定极为重要，钻孔一旦缺浆，造成钻孔坍塌，将造成无法挽回的损失。钻进时进尺要慢，每回次进尺不超过50cm为宜[8]，若进尺快，钻头被压入泥中，钻头和泥土将结合成一个整体，提钻时形成活塞效应容易将孔壁吸塌。经常检查钻头的磨损和连接部位，及时补焊，以保证钻头直径和防止钻头或钻头底盖掉入孔内。如果孔口回填不密实，护筒外面没有完全封闭，导致护筒内外串浆，很容易造成塌孔；经常检查钻头直径，确保钻头直径不小于设计要求的孔径。①坍塌原因分析：泥浆中含砂率较高，成孔完成后沉积而成。钻孔过程钻渣掉入孔内，沉积而成。泥浆性能指标不符合要求，未能有效保护孔壁，孔壁掉块入孔底。泥浆经循环使用后含杂质太多，造成泥浆胶体率下降，从而造成泥浆中的悬浮物下沉入孔底。成孔后停滞时间过长，导致出现沉渣。坍塌预防措施：前期管理人员进入现场后立即进行造浆材料的调研，选用优质粘土、火碱、纤维素和聚炳烯酰胺。选定造浆材料后要进行多种掺量的泥浆配比对比试验，配制出适合于本工程的优质泥浆。确定了泥浆配比后，要加强对造浆人员进行培训，确保实际配制出的泥浆符合施工要求。根据地层的变化，实时调整泥浆性能指标，有效保护孔壁，防止坍塌。如果灌注前检查孔内有沉渣，则在导管下设完成后采取有效的二次清孔措施，确保孔内沉渣满足设计要求。加强工序之间的衔接，成孔后立即下钢筋笼、安放导管进行灌注。停滞时间长时在下钢筋笼前使用钻机清孔。②孔斜的原因分析：钻机就位时机体不平；钻进过程中地层软硬不均，钻进过程中钻头偏向偏软地方，造成孔斜；地层分界面处钻进易产生斜孔，分界面有一定的倾角或岩层层理具有一定倾角都易造成斜孔。孔斜的预防措施：钻机就位时要使地基平整、稳固，钻进过程中保持钻机底座牢实、平稳；钻进过程中控制钻进速度，尤其是地层分界面处钻进，可有效预防孔斜；钻进过程中如发现卡钻现象或钻杆不垂直现象，说明钻孔已经倾斜，需要回填重新处理。2.5.6后压浆（工程桩，含试桩和锚桩）本工程工程桩设计采用后压浆技术，该工序应在灌注桩施工完成后及时进行，以免影响压浆效果。由于后压浆是本工程的关键工序，为此需专门编制《后压浆作业指导书》，确保压浆质量。(1)浆管布置本工程采用桩端、桩侧压浆，根据地层条件和施工经验，桩长为18m的工程桩压浆布置二道压浆管，桩侧一根，桩端一根，桩侧压浆管距桩顶13.0m。桩长为13m的工程桩压浆布置桩端一道压浆管。本工程压浆分二段注浆，压浆管布置详见压浆管布置示意图。注浆管材料：压浆管采用l寸普通钢管，压浆环管为1.2寸优质塑料管。压浆直管所有接头应焊接牢固，无砂眼、无漏焊，防止由于出现焊接质量原因导致注浆管堵塞。压浆环管上每隔5cm打孔，孔径3mm，外用胶带封口，然后在塑料管外套专用的黑胶皮袋，防止混凝土灌注过程中漏浆导致压浆管堵塞。压浆直管及三通、制备好的压浆环管如图2·5图2·6所示。图2.5压浆直管及三通图2.6制备好的压浆环管(2)浆液配比图2.5压浆直管及三通图2.6制备好的压浆环管压浆浆液采用原材料主要包括强度等级为32.5MPa普通硅酸盐水泥、高效减水剂和膨胀剂。浆液水灰比为1：1.3。浆液搅拌时应严格按技术交底配比计量，浆液搅拌要均匀，确保水泥浆液具有良好的和易性。(3)压浆施工工艺图2·7BW－250型注浆泵本工程压浆使用BW－250型注浆泵，BW－250型注浆泵的最大工作压力可达7.0MPa。BW－250型注浆泵如图2·图2·7BW－250型注浆泵桩灌注完成12小时后应及时“开环”，用高压清水将压浆管打开。“开环”完成后将注浆管口封闭，防止异物掉入管内。“开环”压力没有任何规定，只需将压浆管打开。成桩48小时后应及时压浆，按照自下而上的顺序逐个管依次进行。注浆量分配：桩端、桩侧压浆量分别为40%、60%。单桩压浆量18m桩单桩压浆量为1.8m3，13m桩单桩压浆量为1.5m3。压浆时应严格控制压浆压力，压浆时稳定压力为1.0MPa，最大压力控制在1.5MPa以内。压浆终止条件以压浆量控制为主，压力控制为辅。(4)后压浆中注意的问题及管理方法压浆直管焊接质量要求焊接密封，不能存在漏焊现象和砂眼，防止混凝土灌注时水泥浆液流入压浆管内，导致将压浆管封堵。压浆时严格控制压浆压力，压浆时稳定压力为1.0MPa。如果使用大泵压压浆可能导致浆液不能在桩体周围均匀渗透发现桩孔壁周围出现冒浆，立即停止压浆。在一根管压浆时，如果另一根管冒浆，应立即封闭冒浆管，直至压浆管的压浆量达到设计值后，关闭压浆管，自下而上依次进行其它管的压浆。如果压浆管的压力很小（或无压），而压浆量又异常大时，或者周围地层出现冒浆时，应停止压浆，用清水将压浆管的浆液清洗干净，暂停6～12小时，再进行压浆。2.6钻孔灌注桩的施工后质量控制桩基础浇捣完成后，施工人员应检查桩头清挖情况，及时组织桩基测定，为以后工程做好准备。(1)检查