许芳南通海陵工程项目管理有限公司,226600
【摘要】:桩基普遍用于深软地基的基础工程,成为城市高层建筑的基础结构中的首选。钻孔灌注桩是在桩基础工程中使用较广泛的一种基础形式。钻孔灌注桩的质量影响因素较多,且其属于地下隐蔽性工程,给质量监督带来一定难度。灌注桩作为建筑工程强制控制内容之一,是建筑工程质量控制的重中之重。因此掌握钻孔灌注桩的质量控制要点显得尤为重要。
【关键词】:钻孔灌注桩,泥浆护壁,导管埋深,间隔施工,质量控制
钻孔灌注桩的成孔及混凝土的浇筑质量会直接影响桩的承载能力,一个完整的桩是保证承载力达到要求的前提条件,也是保证建筑基础稳定的前提条件。虽然钻孔灌注桩(端承桩,简称桩)质量监督从验收规范看十分简单,无非是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩砼质量的判定,但由于地下工程不可见的因素很多,判定起来较难准确把握。下面就如何确保成桩质量,如何应急处理各种施工意外事故的发生,结合工程设计和监理经验加以阐述。
1钻孔的关键是泥浆稠密度的预控
实践证明泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节,必须从严控制。泥浆一般采用水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当比例配置而成。在施工中应注意检测泥浆的各项指标,尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标。泥浆的比重过大既影响钻进速度,也使孔壁泥皮增厚;泥浆的比重过小则护壁性能差,容易坍孔。
泥浆的品质能否调节好,除与现场管理人员的经验与水平相关外,关键在于能否及时清理泥浆池沟中的沉淀物。如果不配备专职劳动力、排浆设备出现故障或废浆运输能力不足(有时是为降低成本而故意减少废浆排放量),那么泥浆品质调节将无从谈起,有时甚至因泥浆池淤满而将沉淀物倒灌回孔内,则施工质量必定受到较大影响。
2终孔的关键是勘察资料的准确性及地层的正确判断
根据地质勘察报告确定设计持力层大致所在的层面和深度,并通过现场的取样与岩层岩样的比较,判断是否进入持力层,同时根据设计要求完成入岩深度后终孔,记录钻孔实际深度。但有时也会因勘测资料不全,而给建设施工带来人力、物力和财力的浪费。例如,浙江经济文化发展中心大楼的基础施工中,因现场只勘测了建筑物的四个边角,而且四个角的勘测资料差不多相同,持力层为微风化岩层,都在地表下51米左右,按一般情况推断就主观认为全场不会有大的变化,勘测院也就没有对场地进行全面的勘测,结果在场地中部施工钻孔至42米多时,钻机发生了强烈跳动,从现场取到的试样已达到设计要求,但此时钻深与勘测资料相差近九米,现场有关负责人一致认为碰到了大块岩石夹层,要求继续钻孔穿过夹层。结果是中间的岩层与周边的岩石相差有8米多,为此施工方损失了大批人力物力。
可见,勘测资料在现场施工过程中具有直接指导作用,完整准确的勘测资料能帮助施工少走弯路。
3钢筋笼的关键是制作、运输和吊装。
钻孔灌注桩所用的钢筋笼一般都是用热扎钢筋制作的,选用的钢筋材质与焊接要求应符合国家的相关强制标准。
钢筋笼制作的技术要求主要是:
①钢筋笼直径应符合设计尺寸,误差要控制在规定的范围内;
②每节的长度不宜超过9米,也不宜短于5米,因为过长则吊起时易弯曲变形,过短则增加焊接时间,对成桩的质量不利。所以要控制好钢筋笼的每节长度;
③使用法兰接头导管时,最下面的一节钢筋笼底端应使主筋向外张开,以防导管挂钩导管造成钢筋笼上浮;
④制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地,堆高不得超过两层。
⑤做好雨期现场排水工作,以防积水导致场地泥泞不堪,钢筋笼沾满泥浆,无法正常吊运。
钢筋笼在下沉过程中不得碰撞孔壁,就位后要采取加固措施,固定好位置。整个过程应争取在较短的时间内完成,一般桩孔应在2—4个小时内完成。
4清孔的关键是泥浆比重及沉渣厚度检测控制
钢筋笼下沉完成后,导管至离孔底30~50cm处,最下面一节导管应不小于4m,根据端承桩或摩擦桩分别进行反循环清孔或正循环清孔,采用测绳检测清孔后的孔深,当测绳由于尺寸标志的走动、断线时,需复核测绳的长度或更换新测绳,并将测绳测得的孔深和实际钻孔深度进行比较,其沉渣厚度必须符合规范要求,端承桩沉渣厚度应≤5cm,摩擦桩沉渣厚度应≤10cm,清孔后的泥浆比重应≤1.25。例如:在双牛大厦的桩基施工中,正是由于旧测绳标志走动而未被及时发现,虽然检测时手感孔深都已基本到位,但测绳测得孔深与实际孔深总相差30cm,现场检测泥浆比重为1.19,在监理的要求下,施工方及时更换了新测绳,复测沉渣厚度为0,符合设计及规范要求。可见,准确无误的测绳是成功检测沉渣厚度的保证。
5水下混凝土的灌注
所选用混凝土的强度等级必须满足设计要求,砂石料、水泥、水等应符合国家标准和相应的行业标准。此外,根据灌注桩的特点,水下浇筑的混凝土还需在以下几方面进行控制:
1)混凝土拌合物的初凝时间和流动性:
①初凝时间。这个指标对于灌注桩来说非常重要,必要时可添加缓凝剂,一般要求所提供配比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍,这样才不会在浇灌过程中出现导管凝死等事故。
②流动性。规范要求坍落度18-22cm之间,当坍落度小时,易堵塞导管,坍落度大时易发离析。
2)孔内的泥浆指标和沉渣厚度:
水下混凝土在灌注前应再次检查桩底的沉渣厚度与泥浆指标,不符合要求则应再次清孔。孔内泥浆含泥量过大,会使孔底成渣过厚,导致隔水栓无法正常工作,甚至会发生堵管事故。
6密排桩施工的关键是间隔施工防钻孔倾斜
对于间距较近(净距在1.5m以内)的群桩或排桩,极易发生钻孔倾斜。一般采用间隔(跳钻孔)施工,待先成桩混凝土达到初凝后,再在先成桩附近施工。钻孔时特别应注意防止因下部土层的不均匀分布而发生倾斜并破坏先成桩。例如:在双牛大厦中部简体基础群桩的施工中,由于群桩净距仅1.4m,施工方开始施工时,未能考虑到此类问题,结果在刚成桩的附近打下第二个桩,当钻孔深度仅8m多时,钻杆就发生严重倾斜。现场分析认为由于两桩位相距太近,先成桩混凝土又未初凝,具有较大的流动性,当钻头下钻过程中,遇到下部土层分布不匀时,就钻向疏松部位引起倾斜,所幸已成桩桩顶标高在地表下12m左右处,对成桩质量影响不大。可见,问隔钻孔在密排(群)桩施工中是必须遵守的原则。
7分析成桩质量的关键是做好施工检测记录
桩基施工完毕,要根据各有关施工记录和检测、验收情况来综合分析成桩质量,因此在施工过程中应及时做好施工的施工记录及各项技术参数的检测记录,并且根据各项记录认真而有依据分析成桩质量,并形成成桩质量书面报告。例如:在艮秋立交桥桩基施工完成以后,各施工方都有一份钻孔灌注桩成桩质量书面报告,内容包括测量放样、桩径、开钻时间、钻孔时泥浆稠密度、进入持力层时间及孔深、终孔时间及深度、钢筋笼隐检情况、钢筋笼总长、清孔开始和结束时间、清孔后泥浆比重、沉渣厚度、混凝土浇捣开始和结束时间、桩顶标高、桩长、混凝土实际浇捣量、混凝土坍落度及抽检时间、混凝土试块制作时间,另外还包括混凝土浇捣后充盈系数、混凝土试块强度报告及复核、已成桩检测报告及成桩桩位复核记录、已成桩质量问题和补救措施、各工序检查复核参检人员和单位名称,各有关方审评质量等级和参评单位名称,质量评定等内容,全面地反映了各桩的成桩质量。
可见,完整客观全面的成桩质量报告,是进入基础和上部结构施工的必备资料,也是积累施工经验,保证施工质量的样本,同时也为进一步规范施工,完善和创新施工工艺,提供了第一手详实有用的资料。
8结束语
在钻孔灌注桩施工及其他施工工艺过程中,要严格按照施工及验收规范要求进行技术交底,施工和验收;同时在此基础上,要不断总结施工经验,不断完善施工规范,不断创新施工工艺,从各个环节,甚至扩大到包括招投标、勘测、设计施工、检测等环节的监理,使工程的各环节都规范化,不断完善整个建筑市场和运行体制,加强各环节的统一协调管理,只有这样,才能更好地控制建筑工程的质量。
参考文献:
[1]期刊论文钻孔灌注桩施工的质量控制-山西建筑-2008,34(11)
[2]学位论文钻孔灌注桩的设计、施工及质量控制-2005
[3]学位论文水下钻孔灌注桩施工工艺与质量控制的研究-2006
[4]期刊论文浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩质量控制-科技风-2010(13)