某道路延伸工程钻孔灌注桩施工质量控制

某道路延伸工程钻孔灌注桩施工质量控制

胡亚岗

胡亚岗宁波建工股份有限公司315040

【摘要】以某道路延伸工程为例，从事前控制和过程控制分析如何做好钻孔灌注桩质量控制，仅供同行借鉴。

【关键词】灌注桩；质量控制；施工工艺

Aroadoutspreadboredpileconstructionengineeringqualitycontrol

HuYaGangningboconstructionCo.,LTD.315040

【abstract】aroadextensionengineeringforexample,controlandprocesscontrolontheanalysisofhowwellthecast-in-placepilequalitycontrol,onlyforacademicreference.

【keywords】fillingpile;Qualitycontrol;Constructiontechnology

1工程概况

某道路延伸工程K0+234～K0+760段新增规划桥，桥梁跨径为10+10+10m三跨预制预应力混凝土空心板简支梁，桥梁全长30m。桥梁全宽：0.3m栏杆+3.5m人行道+3.5m非机动车道+2m机非分隔带+13m机动车道+13.75m机动车道+1.25m机非分隔带+3.5m非机动车道+3.5m人行道+0.3m栏杆=44.6m。桩基为钻孔灌注桩，桩数64根，桩径800mm，混凝土强度为水下C25，桥墩采用柱式桥墩，桩长32m。桥台为重力式桥台，桩长30m。现我就钻孔灌注桩施工中质量控制要点阐述如下。

2钻孔准备

2.1桩位放样测量。测量是孔位的准确性、基准面标高的关键因素。在具体操作过程中，严格按照“自检、互检、交接检”三检制的要求层层落实，以偏差符合设计及规范要求为止。

2.2护筒埋设。护筒应采用5～8mm厚的钢板制作，内径大于桩径20～40cm，护筒和工作平台应具有一定的强度和稳定性。护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。埋置时护筒中心轴线对正桩位中心，其偏差不宜大于2cm,倾斜率的偏差不大于1%，护筒外围用黏土分层回填夯实，埋设好的护筒口应高出地面30cm。

2.3钻机就位。钻机就位必须平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动，应根据工程地质资料和设计资料选用适当的钻机种类、型号，并配备适用的钻头。钻机就位时，钻机垂直对准桩位中心，支腿用垫木支撑牢固，使钻机转盘中心线、天车中心、钻头中心及桩中心位于一条铅垂线上，这样才能保证桩的垂直度和桩位偏差符合要求，安装完毕后要用水平尺和测锤校验，经值班技术人员检查，验收签字后方可钻孔。

3钻孔

钻机开钻时，以低档慢速钻进，钻至护筒底1.0m后再以正常速度钻进，钻进过程中，保持孔内泥浆面高度始终高出地下水位1.0以上，并随时检查泥浆相对密度、黏度、胶体率和含砂率以满足技术规范的要求。钻孔穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2m/h以内，泥浆性能控制密度为1.3～1.4g/cm3、黏度为20～30s、含砂率≤6%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用添加粘土粉、烧碱、木质素的方法，改善泥浆的性能。钻孔过程中经常检查，以保证转盘面水平、钻机机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径大小均匀。钻孔作业应分班连续进行，经常对钻孔泥浆进行检验，不符合要求及时处理改正。

4成孔检查与清孔

4.1成孔检查。需对桩孔的孔深、孔径、倾斜度进行检测，符合要求才能终孔，否则需继续。要准确测量孔底沉渣厚度，首先需要测量桩的终孔深度，孔深测量应采用丈量钻杆的方法测定，取孔内钻杆长度+钻头长度，钻头长度取至钻尖的2/3处，不宜采用测绳测定孔深。

4.2清孔。常用两次清孔来达到规定的泥浆比重、含砂率等。第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。第一次清孔是能否达到技术要求的基础，不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性，因为第一次清孔的冲力（吸力）大，清孔能力强，可以把绝大部分沉渣包括较大的泥块都清出孔外，而第二次清孔是利用导管进行，冲力（吸力）要小得多，不能承担主要的清孔责任，因而第一次清孔一定应达到清出的泥浆中不含有泥块为止。第二次清孔是在下好钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔，目的是清除这段时间里从泥浆中沉淀到孔底或被钢筋笼撞到下去的泥块沉渣。混凝土灌注前，孔底500mm以内的相对密度应小于1.25，含砂率不得大于8%，黏度不得大于28s。

5钢筋笼制作与安放

5.1根据设计图纸要求，确定加筋箍的尺寸，然后根据尺寸制作箍的模具，用模具弯曲箍，内箍长度按图计算出后，再通过试弯调整钢筋长度，根据此长度下料，加筋箍必须按图要求搭接焊牢。主筋应调直，不得弯曲。

5.2钢筋笼成型。成型场地须平整，先用钢筋制作的1/4～1/6的圆弧支架，成型时，先将加工好的加筋箍按2.0m等距离放好，在主筋和加筋上用粉笔做好标志，再将加筋箍放在主筋上对准标志焊接。注意保证加筋箍2.0m的均匀间距，加筋箍与主筋焊接完后，箍筋与主筋之间依设计要求进行点焊。

5.3钢筋笼制作的技术要求主要是：①钢筋笼直径应符合设计及规范要求；②每节的长度不宜超过9m，也不宜短于5m，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；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，以防挂钩导管造成钢筋笼上浮；④制作好的钢筋笼应平放在平整干净的场地，并将钢筋笼垫起，以防受潮生锈，码放高度不得超过2m，码放层数不宜超过3层。

5.4钢筋笼在吊装运输过程中注意防止变形，如有变形必须调整加固，否则不许入孔。

5.5钢筋笼用钻机卷扬机吊入孔内在孔口搭接，对准桩孔，避免碰撞孔壁，并按设计标高用固定装置固定，防止钢筋笼下沉或上浮，沿钢筋笼周边等间距安放混凝土垫块或焊保护层装置，以确保钢筋笼的保护层并做好记录。

6导管法水下混凝土灌注

6.1导管应符合下列要求。

a导管内壁应光滑圆顺，直径宜为20～30cm,节长宜为2m。

b灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉拔试验，严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大压力p的1.3倍，关于P的计算式如下。

P=RcHc-RwHw

式中：Rc－混凝土拌合物的重力密度（kN/m3）；

Hc－导管内混凝土柱最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计；

Rw－桩孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；

Hw－桩孔内水或泥浆的深度（m）。

c导管轴线偏差不宜的混凝土量。

d导管采用法兰盘接头宜加锥形活套，采用螺旋丝扣型接头时必须有防止松脱装置。

6.2水下混凝土灌注。

6.２.１规范规定，开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～50cm，导管埋入混凝土的深度宜为2～6m。导管灌注水下混凝土的桩应比导管连接的外径大100mm以上。初灌时导管首次埋深应不小于1.0m。在计算混凝土的初灌量时，除计算桩长所需的混凝土量外，还应计算导管内积存的混凝土量；

首批灌注混凝土所需数量可按下式计算：

V≥hπd2/4+πD2(H1+H2)

式中：V—灌注首批混凝土所需数量（m3）；

D—桩孔直径（m）；

H1—桩孔底至导管底端距离，不小于1.0m；

d—导管内径（m）；

h1—桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m）：h1=HwRw/Rc

Hw—桩孔内水或泥浆的深度（m）；

Rw—桩孔内水或泥浆的重度（kN/m3）；

Rc—混凝土拌和物的重度（kN/m3）。

6.２.２混凝土的强度等级必须满足设计要求，符合国家标准。此外，根据灌注桩的特点，水下混凝土还需控制：①初凝时间。这个指标对于灌注桩非常重要，一般要求所提供配合比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍，否则容易在浇灌过程中出现导管内混凝土凝死等现象。②流动性。规范要求坍落度180~220mm之间，当坍落度小时，易堵塞导管，坍落度大时易发生离析。

6.２.３准确操作不提脱，保证质量。灌注前应根据成孔记录和灌注长度算出孔的灌注混凝土量，再根据记录反映和土质情况、钻进难易来分析各孔段的超径情况，估算出容积，以指导备料工作，灌注中每灌一斗都要测量导管内、外混凝土的深度，并填写水下混凝土灌注记录表，桩灌完后，再统计实际灌注混凝土量与图纸计算混凝土量之比，算出充盈系数（必须大于1，一般土质1.1～1.2，软土1.2～1.3）及划出孔深--灌注量曲线，借此评价成孔灌注质量，以指导后续成孔桩工作。

6.２.４当混凝土灌到孔口不再返出泥浆时，说明混凝土压力已等于或小于其在桩内顶升的阻力，此时应提升导管，若需提高0.5~1.0m以上才能灌入混凝土，则此时应拆除一些导管，减小导管在混凝土的埋深，使动力重新大于阻力。

7结束语

钻孔灌注桩施工质量容易控制，但也会造成容易被忽视，因此要求我们正确应用有关规范，熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，不断提高自身的业务素质和技术水平，抓好施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等各个环节的质量控制，采取各种有效的措施，确保灌注桩的成桩质量。