摘　要:对钻孔灌注桩进行了介绍,分析了其具体的适用条件,从施工前期、施工中期、施工后期等不同阶段深入探讨了钻孔灌注桩施工的质量控制,指出只要严格按照钻孔灌注桩成孔的工序,依靠事前控制和事中控制,一定可以达到设计要求。

 

关键词:钻孔灌注桩,泥浆,埋置深度,质量

 

钻孔灌注桩是一种桥梁的桩基础形式,适用于黏土、砂土、砾卵石、碎石、岩石等各类土层;钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化,并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋,钢筋用量较少,便于施工,造价相对低,故应用较为广泛。

具体使用条件如下:1)荷载较大,地基上部土层软弱,适宜的地基持力层位置较深,采用浅基础施工困难或人工地基在技术上、经济上不合理时。2)河床冲刷较大,河道不稳定或冲刷深度不易计算正确,采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时。3)当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时。4)当施工水位或地下水位较高时。

1　施工前期的质量控制

由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性,因此前期工作的控制尤为重要。具体应从以下几点进行控制:1)施工前应进行场地平整,清除杂物,夯实钻机位置,同时对施工用水、排水、供电、泥浆池位置、拌合机位置施工便道等做统一安排。2)应将准备采用的施工方法的全部细节,送请监理工程师批准同意,任一钻孔工作前及在开始下一步工序前,都应得到监理工程师的书面同意。3)应保存每根桩的全部施工记录,记录表的格式由监理工程师认可后使用。4)水泥、细集料、粗集料、水、外加剂应符合设计图纸规定的有关要求。5)应对设计混凝土配合比进行施工前的验证。6)明确桩基各项设计技术、规范要求,把握好桩基处的地质情况等。根据设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻机和泥浆。7)对地质情况复杂的大、中桥,在施工前,应进行试桩,如发现地质情况与原设计不符时,应提出变更设计,报监理工程师批准。

2　施工中期的质量控制

2.1　控制现场使用材料

2.1.1　泥浆的使用钻孔泥浆由水、黏土和添加剂按照适当的比例配制而成,具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具的作用,可增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔。具体实施过程中应注意如下方面:1)施工当地缺乏优良黏质土,远运膨润土又很困难时,可掺用添加剂来改善泥浆的性能。当地质情况复杂时,可考虑采用PHP泥浆。2)泥浆的性能应根据地下水位和流速、地质状态、孔径、孔深、土质情况等的不同采用不同性能的泥浆。3)施工过程中泥浆的性能是不断变化的,除了应随时检查泥浆的相对密度和粘度外,泥浆失水量的检查也很重要,泥浆失水量小,泥皮薄而致密,有利于巩固孔壁;泥浆失水量大,易形成厚泥皮,易产生缩颈和坍孔。4)钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1 m~1.5 m。

2.1.2　钢筋笼的制作要求其主筋应达到软基以下;长桩骨架应分段制作,接头应错开环向并列;严格控制钢筋骨架的主筋间距±10 mm,箍筋间距±20 mm,骨架外径±10 mm,骨架倾斜度±0.5%,骨架保护层厚度±20 mm;事先在骨架上安设控制混凝土保护层厚度的混凝土垫块,这些垫块应被牢固地绑在钢筋骨架周径上,沿桩长间距不超过2 m,横向周围不少于4处。骨架顶端应设置吊环。钢筋笼制作完以后不得变形、扭曲。

2.1.3　混凝土的拌制水泥的强度等级不宜低于42.5,初凝时间不小于2.5 h;粗集料宜选用卵石或级配良好的碎石,最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不得大于40 mm;细集料应用级配良好的中砂;若灌注时间长于首批混凝土的初凝时间,在取得监理工程师的同意后可掺入缓凝剂;混凝土在灌注时应保持足够的流动性,其坍落度控制在180 m~220 m之间,不符合要求不允许浇灌。

2.2　控制施工工艺

1)钻机调平对准钻孔,将钻头徐徐放入护筒内并对正桩位,启动泥浆泵和转盘,待一定数量的泥浆输到孔内后,开始钻孔。开始时要慢速推进,待导向部位全部钻进土层后,才可以全速钻进。反循环钻进时,要注意及时补充泥浆,避免坍塌。2)钻孔应连续进行,不得中断,视土质及钻进部位调整速度。开始钻进及护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层中,应低挡慢速钻进。钻进过程中应保持泥浆水头高度高出孔外水位至少0.5 m以上。3)钻进时,应采取减压法钻进,使钻杆保持垂直状态,使钻头平稳回转,以减少扩孔、弯孔和斜孔。4)钻进过程中每进2 m~3 m应检查孔径、垂直度、泥浆性能指标,及时填写钻孔记录,在土层变化处捞取渣样,以便与地质设计图核对,严重不符时应向监理工程师汇报,并按指示处理。5)钻孔达到图纸规定设计深度,且终孔检查合格后,在取得监理工程师的批准后,立即进行清孔。6)清孔分两次进行,当确定可以终孔时,先进行第一次清孔,待下放钢筋笼及接入导管后,浇筑混凝土前应再进行第二次清孔,并及时做好检测及记录。清孔时必须保证孔内水头,提管要避免碰孔壁,应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,孔底沉淀物厚度的清除应严格按照图纸规定值进行检查。在监理工程师检查合格并批准后即可进行钢筋笼的吊装工作。7)吊放钢筋笼时主要控制标高及垂直度,避免钢筋笼碰伤孔壁,钢筋笼安放要牢固以防止在混凝土浇筑过程中钢筋笼上浮。8)导管安放长度应保证混凝土初灌量埋管深度不小于1 m;导管应不漏气、不漏水,接头紧密;应稳步沉放导管,不能接触到钢筋笼,以免导管在提升过程中将钢筋笼提起。9)首批混凝土的数量应满足导管首次埋置深度(≥1 m)和填充导管底部的需要,整个灌注时间不得长于首批混凝土的初凝时间。随着混凝土的不断浇入,及时测量混凝土顶面高度和导管埋置深度,及时提拔、拆除导管,使导管的埋置深度保持在2 m~6 m之间。混凝土应连续浇筑,直至高出设计标高0.5 m~1.0 m或监理工程师确定的标高时停止浇筑。

3　施工后期的质量控制

桩基础浇捣完后,应在监理工程师在场的情况下进行桩的质量检验和评价。1)检查桩头清挖。桩头应平整、干净与设计标高一致。2)组织桩基测定。钻孔灌注一般采取动力检测法。发现不合格桩及时补救,为上部结构的施工做好准备。3)对桩基强度可用早期推定混凝土强度试验法判断,但不能作强度评定值,最终以送检试块强度为准,对桩基予以验收。4)对不符合规定要求的缺陷桩,应采取监理工程师认可的措施进行补救。在正式施工前我们应提出有效的环保措施,保护施工范围内的环境卫生、保证泥浆不污染农田,在施工完成后,应将废弃的泥浆用汽车或罐车清运到指定的地点。4　结语只要我们严格按照钻孔灌注桩成孔的工序:定桩位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→终孔→第一次清孔→下放钢筋笼→接入导管→第二次清孔,每个环节环环相扣,依靠事前控制和事中控制,一定可以达到设计要求。

参考文献:

[1]　黄家伟.钻孔灌注桩施工工艺及质量控制[J].山西建筑,2007,33(14):111-113.

[2]　缭长江.公路工程管理与实务[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[3]　邬哓光.公路工程施工招标投标书[M].北京:人民交通出版社,2003.