超长钻孔灌注桩的质量控制

超长钻孔灌注桩的质量控制前言钻孔灌注桩具有施工速度快、单桩承载力高、无震动、无挤土效应等特点，在深厚软土地区，超长钻孔灌注桩（L/D>80）的应用十分广泛。但由于该桩型的施工大都在地下水位以下，采用泥浆护壁成孔，隐蔽工序作业多，施工方面容易产生一些质量问题；以及由于岩土工程的地区性、多样性，在勘察、设计方面也常常出现一些质量问题。作为岩土工程的技术、管理人员，不仅要有很强的工作责任心、具备丰富的组织协调能力，还要有过硬的专业技术素质和丰富的专业工作经验。本文将结合笔者多年的实践经验，对超长钻孔灌注桩的质量控制作一阐述。影响超长钻孔灌注桩质量的因素分析2.1勘察、设计方面的因素主要有：2.1.1桩端土选择不当。超长桩多为摩擦端承桩，桩端土的性状及厚度对桩的承载力、变形等有着较大的影响。若桩端土选择不当，将会造成基桩的承载力不足、建筑物的不均匀沉降等质量隐患。2.1.2桩型选择不当。由于选择与地质条件、建筑环境不协调的桩型，即使施工单位的技术水平再高、质量控制再严，也容易产生质量事故。如我市的东门大厦桩基工程，设计为套管灌注桩，施工时由于地下水的大量渗透，造成桩身混凝土的离析，桩身混凝土强度严重不足。在全部桩基工程结束后，进行检验性静荷载试验。试验的最大加载量仅约为设计极限荷载的1/3，远远不能满足设计要求。后又采用泥浆护壁钻孔灌注桩，进行大面积补桩。造成这种后果的根本原因在于设计的桩型选择不妥。2.1.3勘察报告的岩土工程参数不符合实际情况。特别是一些外地的岩土勘察单位，由于对当地的地质参数掌握的资料不多，经验不足，常采用《建筑桩基技术规范》推荐的土的物理力学指标。但规范中的桩的极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值的选取，均有一定的幅度范围，最高值与最低值相差约50%。如卵石层的端阻力规范中取值为2000—3000kPa。因此，土的物理力学指标的确定需要一定的经验，否则，设计人员容易高估或低估基桩的承载力特征值。2.1.4勘察孔的深度、密度不够。有些业主为了节约建设资金，尽量减少控制性勘察孔的深度和数量，常常造成地质勘察质量粗糙。如我市某工程，勘察资料表明桩端持力层卵石层的厚度为6.0—9.0米，设计要求桩端进入持力层深度为1.5米。进行静荷载试桩后发现该桩的极限承载力大大低于预估值。经在试桩旁边补钻孔勘察，发现该场地存在面积约200平方米的卵砾石夹层，层厚为1.8米。该试验桩的桩端持力层厚度只有0.3米，下有软弱下卧层，因此导致了桩的承载力不足。2.2施工方面的原因主要有：2.2.1施工工艺选择不当。超长桩的施工不宜采用正循环清孔工艺，宜采用反循环清孔。2.2.2机械设备能力不足。大直径超长桩选用小型钻机施工，经常造成机械设备事故，导致影响了桩的质量。2.2.3工艺控制参数选择不当。泥浆比重、粘度、含砂率、沉渣厚度、混凝土的塌落度等工艺参数不当，常常造成桩身缩颈、离析等质量事故。2.2.4施工现场管理混乱。施工现场不执行质量检验制度，任凭操作工人作业，甚至出现偷工减料现象。质量控制措施3.1勘察、设计文件的质量控制桩基施工单位在进行施工前，必须重点审核勘察、设计文件的有关内容，以防止勘察、设计人员的工作失误而导致重大的工程质量事故。3.1.1勘察文件的审查，应重点审查如下内容：列（重1站）、勘察埋孔的间距扬是否符合鸟国家规范泥、地区标搅准的有关袭要求。充（浓2而）、相邻猎勘察孔揭篮露的持力奔层层面高帅差是否较轨大。郑（誓3缠）、勘探州孔的深度议是否符合提规范的规槽定，特别薪是当采用滋端承摩檫楚桩时，其达深度是否纱进入桩端拢持力层以劲下南5匪D六。春（呢4码）、地质乓勘察报告秩所提供的击各土层物挪理力学指俘标是否与监地区经验箭相一致。卫3.1.喝2术僻对设计文修件的审查蹲，应重点牛审查如下知内容：影躺诊（霉1螺）、设计麻文件是否午要求对基洲桩进行静趋荷载试验捡，是先进细行试桩后企再施工工醉程桩，还区是等桩基彩工程全部萌施工完成鸭后再进行沈静荷载试丽验。如果条是后者，面必须有建斧设单位、矩设计单位弟签署的文秆件。爹（恰2合）、桩的鸡间距是否副符合规范蹈、规程的显规定，是遍否能够满猾足施工工博艺的要求鄙。直（值3轻）、设计亡要求的基联桩的单桩技竖向极限芽承载力与有经验估算莫值是否相撇当。芒（拼4泼）、基桩律的的最小破配筋率、陕钢筋笼长前度是否符穗合设计规宗范的规定友；加劲圈扔钢筋的大少小是否能妹够满足施猫工要求，视以防止制圆作好的钢阶筋笼变形响。寨（坛5音）、当采剩用锚桩法炊进行静荷汤载试验时读，锚桩的铸钢筋配筋脏率及抗拔棉力是否能售满足试验区要常求。输（岸6唯）、桩顶游的超灌长唐度是否能猴够保证桩变头混凝土横的强度达她到设计要彩求的强度厕等级。由改于在《建么筑地基基抽础设计规橡范》渣（蒙GB5曾0007怠-200董2鱼）芽①采考虑桩身零混凝土强妨度等级时版，计入了萄一个工作孙条件系森数凳ψ资c嗓，其取值洒为挤0.6-陡0.逝7边，并规灵定音“堆水下灌注归桩或长桩授时用低幕值拦”厦，比《建蝇筑桩基技钻术规范》问（具JGJ握94-9貌4胞）辉②弦规定的工仪作条件系建数熔ψ鲁c页为华0.胞8眨约衰低以12.5凤%-25西%把；而且《候混凝土结追构设计规妨范》钻③殖（画GB50叔010-观200骂2烤）混凝土拐的抗压强菠度设计值城f济c她的取值比冤《混凝土衫结构设计下规范》菊④久（屠GBJ正10-8为9锡）低。因假此目前设禾计的混凝献土灌注桩少的混凝土辛强度普遍似比原来设盆计的混凝拳土强度高咽一个强度凯等级，常光设计受为专C农30膏或妈C帽35决。但桩顶休的超灌长星度，由于傍受业主投神资控制的志影响，设云计人员常突常取低值密，喝为盏0.8-副1.租0配米。这样绿的超灌长毁度，在凿取去桩顶松蛙散层后，得桩头混凝室土不密实先，混凝土乳的强度常疼常达不到执设计要求轨。因此，来在施工图朗会审时，结应认真审淋查设计要届求的超灌均长度是否捎能够保证鱼桩头混凝躬土的密实欧度和强度粪。擦3.2碗摔施工过程触的质量控阅制杆息当勘察、序设计文件型的质量得黄到保证后扬，施工过尿程的质量启控制是实留现设计意翠图的重要酿手段。施值工过程的求质量控制矩可以从以休下几个方翼面进行：添3.2.慕1洽克做好工艺绍性试桩孟掀葛钻孔灌注羡桩的施工掌，一般均遍要求先进跨行工艺性躺试桩，但畜其重要性简往往被一渔些施工单昌位所忽视王。笔者认伏为，通过竖工艺性试毫桩，至少碑要达到以喉下几个目港的：征（窄1扶）、检验疼施工工艺望是否合理驾，工艺参废数（特别横是泥浆的袭比重、粘丛度、失水浸率）的选匪取是否适椅当；吊（鬼2徐）、检验昆机械设备优是否具有盯过程能力醉；骆（脚3骂）、检验怜地层参数垦是否与勘系察报告所颗提供的数颈据一致；争（压4永）、检验祖设计文件浸所确定的券施工工艺普是否可行持；做（忘5猜）、混凝厉土的充盈棋系数是否行达到或超略过设计要色求。姥因此，在医正式开工缠前，施工燥单位一定游要做好工扭艺性试桩孝这一施工理环节，检礼验施工组宏织设计中献的各施工读参数是否浑适当，最系好把工艺约性试桩也挂作为静荷堆载试桩，桨这样能更久好地检验彻施工工艺扭参数及设洽计参数。壁3.2.正2艇含设备、机台具的选择耀钻孔灌注礼桩成孔的糕质量是否品能达到设侦计及质量率验收规范两的规定，垒是钻孔灌撞注桩质量历控制的前去提条件。矮对于超长肝钻孔桩，挑钻孔设备亿应选所择孙GPS-忽1谜5僚型以上的笛钻机，这贡样的钻讲孔设备具门有较大的垒扭矩、较疼大的钻具牙刚度，能灭够满足超偷长钻孔桩查的施工需益要。症水下混凝危土的灌注三是超长钻锈孔灌注桩挎施工的最摊关键工序待，在这一拨施工环节匀不得出现撕任何差错恨。因此，蹄灌注设备岂及机具的公选择显得稍更加重要误。垂直提腔升设备可甚以是钻机晃的动力提订升系统，咐也可以选前择吊车或均灌注平台史，但必须切保证设备旧的提升力近大于计算究值愧的伤1.勉5倒倍；灌注慕导管及导问管接头的陡耐压力必脾须满足让：负P什≥亭1.25求*缝泥浆比盆重土*卸钻孔深度乎，在进行毫闭水试压护时，常常恋要求试验研压力达架到婆1雅.袭5MP匪a守。刺3.2.息3店励钻孔过程危中塌孔、棚漏浆的处贫理代在砂层、点卵石层、蝇裂隙发育驾的岩层中坛钻进成孔姐时，极易肚发生孔壁蹄坍塌、泥微浆漏失等分现象。针史对这一塌报孔、漏浆症的情况，油根据塌孔确、漏浆的狭严重程度司，可选择艳采用添加归优质膨润寨土、分子比量盾在广60绕0软万以上的础聚丙烯酰榴胺、水泥交、粘土球诵等办法，辩以提高泥椅浆的粘度法和剪切力予，减少塌浮孔和泥浆踪漏失。落3.2.本4份而水下混凝摘土灌注的段质量控制长在《建筑单地基基础缩工程施工不质量验收洋规范》性（客GB50座202-愿200所2钥）中，桩静体的质量损检验列为仪主控项目章。在水下顶混凝土灌游注这一施也工环节，既如何保证院桩体的质召量，保证灶不出陶现乎Ⅲ属、贤Ⅳ而类桩？笔伐者认为，垮可以从以柏下几个方登面采取措寨施，进行垃控制。旁3.2.越4.殖1鸦控制二次砌清孔后的猫泥浆质量源超长钻孔希灌注桩在灯水下混凝钳土灌注前黑必须采用少优质泥浆龟进行全置富换式二次芳清孔，以拍保证混凝弓土桩身质仓量。当孔差深小以于邀5在0蕉米时，可尺以采用泵鄙吸反循环颂清孔；当蛮孔深大期于裕5丢0咳米时，采飘用气举反析循环清孔缓具有更高继的清孔效世率。二次芬清孔验收号时，应从仗孔受底园0.3肠—屿0.焦5牌米处取出停孔内泥浆笑，检验泥帽浆的性能恒是否符合背如下要求茶：泥浆比宝重巡：凝1.10孟—税1.1业5虾，粘度觉：模18毯—早22津S茅，含砂孟率倦<4谎%鼠。有3.2.乞4.2呜柏控制混凝馋土的初灌降量扒超长桩的化混凝土初墓灌量，应米保证能埋灾住导卫管雷1.婚0絮米以上，穗且具有较默大的冲击绵动能，以般利于减少译孔底沉渣敲的影响。针初灌量宜部按下式计换算确定：睁V=1.搅2砖*元{0.7也85湿*D伤2晕(蜓1.0+成h)*k兰+0.4对5*d补2餐(凭L-1.坛0-h)非}舞,栗其趋中腾D--女-管桩孔直醋径驻(M污)逝；鼠d风--抬-忆导管内讨径事(M嚷)评；会k厕--狐-棍充盈系数顽。移h餐--合-率导管距孔父底距汗离闲(M)概,耍当采用翼梅状锥型钻第头时，取对值肝为房0.8-券1.霸0察米；当采锄用平底钻怪头时，取喂值闹为跨0.5-捡0.潮8跪米；同时吃，坚持大张直径桩取耻小值，小愧直径桩取富大值的原障则。耻因此，初瓶灌时的混肥凝土储料允斗容积应伪大于按上卡式计算的炎体积。斥3.2.寄4.3句堵管事故沉的预防遣混凝土拌础合物的和警易性、流蒸动性对水待下混凝土席的灌注至壤关重要，盏工程施工旦中的堵管攀事险故利90顾%愤以上都是悄由于混凝哭土拌合物卖的质量不僚好所引起诱的。目前摸大多数钻阳孔灌注桩蓬的施工采劣用自拌混件凝土，自瑞拌混凝土辆的质量受受人为因素糕的影响较取大。因此激，必须严伍格计量系摇统，保证扯混凝土的疯塌落度达递到拌18-2勺2帜㎝，和易阴性良好。教孔口灌注晶人员应检班查到达孔稼口混凝土赖拌合物的孟质量，查菌看有无离钢析和大块纽的物质，朱对不合格拜的混凝土泻拌合物坚企决不用。断同时，在彩孔口灌入挪混凝土后逆，应检查榨孔口泥浆寸的上返情把况，如果雀返浆良好拖，表明灌辉注顺畅。有在灌注过仆程中，应蓝经常上下衡活动导管播，以利于号水下混凝回土的灌注稀。姑3.2.凡4.签4狠控制钢筋貌笼上浮具星唤务超长钻孔动灌注桩钢企筋笼的长外度，一般骗不会是通栗长配置，问而是为桩汤长剂的姜1/疏2框—姥2/寸3击，因此，蜘若施工控样制不当，富极易发生杏钢筋笼上促浮的质量勾事故。一防旦发生钢衡筋笼上浮角，就根本沟没有办法宝使钢筋笼锋下沉到原嫁来的设计贴标高。而挡《建筑地慕基基础工榴程施工质窄量验收规画范含》激GB50孩202-舟200糠2阳中规定：婆钢筋笼安擦装深度允维许偏差粱为自±100陆mm蝶。只要钢舞筋笼上等浮祥0.沾1王米以上，肠该桩就视列为不合格凳，就必须物进行整改立。因此，偏对钢筋笼佛上浮进行寒控制尤显惠得重要。膀以下是几杂点控制措延施：瘦（我1湿）、控制鸭钻孔的垂暴直度。《盏验收规范夕》规定：毁桩孔的垂延直度允许添偏射差廊<1蜂%元。但对于某超长钻孔冬灌注桩，鹊笔者认为汁桩孔的垂字直度允许泰偏差应控均制悉在灵0.5父%昏以内，这节样才能保旦证导管顺惠利地下到近孔底。因榜此，在钻颂孔过程中莫应避免盲屿目加压、德片面追求吵钻孔速度豪的不良倾耕向，坚持锹合理施加腾钻压、及弓时提升回突旋扫孔的纠钻进方法福，这样有决利于保证僻钻孔的垂它直度。咳（面2正）、钢筋硬笼的加劲猾圈宜位于邀主筋的外煤侧，这样衣可以防止锤在导管的酷提升过程笛中，钢筋灶笼的加劲庙圈挂勾在堡导管的接渴头处，而观把钢筋笼宣一同提升度上来造成雪的浮笼事舰故。短（扶3辟）、控制出好在混凝耻土灌注过计程中的导号管埋置深角度。在混裕凝土的灌乱注过程中撤，应及时揭量测孔内粒混凝土面鱼的深度，惹计算导管扎的埋置深财度底L牲，并虑把摄L妇控制泥在劫2.0年—加6.际0胁米内。特惰别是当孔晚内混凝土箩面在钢筋众笼底部位矮置以下币约标2.垫0浪米时，尽骄量做到少汪埋管（埋恰置深蛇度搜L刮控制活在舟2.0兽—少3.辫0辨米之间）蒙，当孔内晨混凝土面刃接近钢筋顾笼底部位爱置时，禁狸止提升导佛管；应待浪孔内混凝骆土埋住钢屑筋楼笼轿1.雅0爪米以上时坏，才能提殖升导管或发拔管。这狠样，可以揉防止导管往提升时孔弹内混凝土筹面突然上踪升而造成学的钢筋笼叫上浮现象把。狐（妇4押）、在导化管的提升洽过程中，邮应密切注忍意钢筋笼泰吊筋的位楼置变化，展一发现吊坑筋向上移召动，则立局即停止提击升导管，谁并将导管脑反复旋转劲，直到导微管提升、乏钢筋笼不出跟着上升酿为止。同兆时，检查圾钢筋笼吊赛筋的受力栗状态，一需旦发现吊掠筋不受力唇，即可判无断出钢筋嚼笼掉落孔白内，必须弦及时进行淹技术处理栗。浪（葛5蝇）、加强倍水下混凝诱土的灌注肤强度，调封节混凝土间的初凝时查间，以满