鉆孔灌注樁施工質量控制

1、鉆孔灌注樁施工全過程質量控制1、前言鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，整個施工過程屬隱蔽工程項目，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規(guī)范，核查地質資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析，并制訂出行之有效的施工方案，施工過程中要認真做好每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質量加以控制。2、成孔質量的控制成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其質量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，還將直接影響樁身質量和造成樁承載

2、力下降。因此，在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。2.1 采取隔孔施工程序鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術措施。2.2 確保樁身成孔垂直精度這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，應采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，

3、并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。2.3 確保樁位、樁頂標高和成孔深度在護筒定位后及時復核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施 工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣

4、。因此，在提出鉆具后用測繩復核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達1 2，為提高測繩的測量精度，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經(jīng)常復核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對比地質資料，隨時調整鉆進速度，并描繪出鉆進成孔時間曲線。當鉆進粉砂層進尺明顯下降，在軟粘土鉆進最快0 2m min 左右，在細粉砂層鉆進都是O 015m min 左右，兩者進尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復核鉆頭直徑，如發(fā)

5、現(xiàn)其磨損超過10mmM要及時調換鉆頭。2.4 鋼筋籠制作質量和吊放鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料，檢查合格后再按設計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標高的變化而改變，所以應根據(jù)底梁標高逐根復核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中，應逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質量，對質量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁；當?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強行下放，因為這將會造

6、成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進行復鉆糾偏，并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。2.5 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和

7、清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆子L 樁工程質量的關鍵環(huán)節(jié)。因此，對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標：粘度測定17 20min； 含砂率不大于6；膠體率不小于90等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性粘土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設計。灌注樁成孔至設計標高，應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔，直到孔口返漿比重才!續(xù)小于1。101. 20,測得孔底沉渣厚度小于 50mm即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這

8、段時間內使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質量。因此，必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應立即進行水下混凝土的灌注工作。3、成樁質量的控制3.1 為確保成樁質量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書（ 水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告） ，如發(fā)現(xiàn)實樣與質保書不符，應立即取樣進行復查，對不合格的材料（ 如水泥、砂、石、水質） ，嚴禁用于混凝土灌注樁。3.2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥

9、品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。3.3 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度， 混凝土坍落采用18cm 20cm， 并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋人深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m- 4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m- 10m時，應及時將坍落度調小至12cm- 16cm,以提高樁身上部混凝土的

10、抗壓強度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，建筑施工操作規(guī)程規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l 。同時要認真進行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質量有很大作用。鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質量檢查比較困難，如樁的各種動測方法基本上都是在一定的假設計算模型的基礎上進行參數(shù)測定和檢驗，并要依靠專業(yè)人員

11、的經(jīng)驗來分析和判讀實測結果，同一個樁基工程，各檢測單位用同一種方法進行檢測，由于技術人員的實踐經(jīng)驗的差異，其結論偏差很大的情況也時有發(fā)生。通過十幾年來幾十個鉆孔灌注樁工程的施工實踐，得出這樣一個結論，即加強樁基工程檢測是一個手段，要保證鉆孔灌注樁的施工質量，其關鍵還在于人。強調現(xiàn)場管理人員要有高度責任心，以防為主，對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。提要本文從施工及監(jiān)理的角度，較為詳盡的闡述了鉆孔灌注樁的施工技術及質量監(jiān)理的要點，并對現(xiàn)階段設計中存在的問題提出了個人意見。斜率超標，樁的受力狀態(tài)被改變，樁頭偏位，影響上部結構質量，嚴重影響鋼筋籠的安置；在砂

12、土類地層中孔壁極易塌孔，沉渣不宜清除。為避免鉆孔傾斜，在鉆機就位和鉆孔過程中，要隨時注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正。4、泥漿在鉆孔灌注樁的施工中，對于成孔質量泥漿質量都是相當重要的因素。目前樁基施工隊伍絕大多數(shù)缺乏對泥漿質量和泥漿管理的重視，泥漿質量差，其后果是： (1) 形成不了護壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導致孔壁穩(wěn)定性差，在砂性土地層易于塌壁，在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2) 泥漿稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮質量差、厚度大，大大降低樁的側摩阻力。(3) 稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附，導數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流動半徑，使

13、砼骨料大部分堆積在樁芯部位，而鋼筋籠外幾乎無骨料，樁身質量不好5. 沉渣與沉淤一般把沉渣與沉淤混為一談，凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣，實際上是有區(qū)別的。沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖士，主要是砂、礫石和碎巖硝等，而沉淤則是比重大、稠度大的劣質泥漿由于空孔時間過長沉淀而成的流塑狀混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，能導致端承力喪失殆盡。沉淤的控制主要是提高泥漿質量和減少空孔時間。沉渣的清除采用反循環(huán)成孔工藝能達到較好的效果速度能達到23m s 是正循環(huán)的40 倍以上，故攜渣能力強。為此，可采用正循環(huán)成孔，氣舉反循環(huán)清孔的工藝。采用該法，關鍵是控制好孔內泥漿面的落降

14、，落降快、落差大則易塌孔，因此補漿要跟上，而且抽渣時間要短。實踐證明，應用得當，樁的承載力能大幅度提高。無論采用反循環(huán)還是正循環(huán)成孔工藝，都應重視砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分鐘左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥漿的抽吸作用導致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短時間內不會沉淀。此時灌注砼，砼墜落的巨大沖擊力還能濺除最后殘余的部分沉渣與沉淤，可基本上將孔底沉渣清除干凈。6. 砼灌注砼灌注是最后一道也是最關鍵的一道工序。首先必須嚴格按設計強度配制砼。要克服很大的灌入阻力保證砼樁身質量，必須有相當大的沖擊力，沖擊力越大，完成每一斗砼灌注的時間越短，砼樁身越均勻。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料，不

15、同材料、不同粒徑則摩擦系數(shù)不一樣，因此僅靠靜力平衡產(chǎn)生的超壓力緩慢流淌，則易造成砼粗骨料在樁芯堆積，隨半徑增大而遞減。樁身不勻，則影響樁的抗壓強度。目前最常見的水下砼灌注法的缺點是：(1) 在向大斗投料過程中，砼的絕大多數(shù)勢能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉，砼料落人導管中不連續(xù)，形不成較大的沖擊能量，使砼沒有足夠的力量向四周擠壓、擴散，樁的摩阻力嚴重降低。此外，還容易使樁身不均勻。(2) 砼料絕大多數(shù)要經(jīng)過反彈再落入導管，容易造成砼離析和堵管。(3) 吊臂上下移動速度慢，產(chǎn)生不了大的加速度，因此砼料的下落沒有足夠的超壓，造成砼料在導管附近堆積成鐘形斷面。由于不能將隔漿層水平頂升，在鐘形斷面塌落時容

16、易裹入泥漿，造成夾泥芯。(4)由于導管上下移動次數(shù)過于頻繁，使得泥漿不斷沿導管壁滲入砼中，影響樁身砼質量。使用大體積砼沖擊灌注法，如樁的初斗砼灌注一樣，每一斗灌注都是將 2 至 3 方砼在大斗中積蓄夠量，出料口直接插入導管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點是：首斗砼灌注沖力大，沉渣、沉淤被濺開，樁端與持力層能較好地結合，確保了端承力的發(fā)揮( 3) 灌注時間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強度能得到保證。但用大體積砼沖擊灌入法應注意以下幾個問題：(l) 必須注意排氣技術，防止形成氣堵，使砼料灌不下去。大斗出料口與導管不可用螺扣聯(lián)接成一體，會形成氣堵。應改為插入式聯(lián)接方式，大斗出料口外徑23cm比導管內徑小2至3cmi另外，還要在出料管活門的下方焊上比導管外徑大的法蘭盤。(2)砼和易性要好，如砼離析，則容易在料斗下部和出料口處形成堆積，導致出料困難，同時也容易堵塞