利用新技术提高复杂地质灌注桩施工质量

利用新技术提高复杂地质灌注桩施工质量
发表时间：2020-12-24T10:56:13.933Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：李佳鹏林松
[导读] 摘要：钻孔灌注桩技术的适用范围广、工序简单、施工速度快、作业成本低、承载力大、抗震性能好，在路桥施工中的应用变得越来越广泛。

陕西地矿第二工程勘察院有限公司陕西省渭南市 714000
摘要：钻孔灌注桩技术的适用范围广、工序简单、施工速度快、作业成本低、承载力大、抗震性能好，在路桥施工中的应用变得越来越广泛。

然而，钻孔灌注桩施工中可能出现断桩、缩颈、倾斜等问题，给钻孔灌注桩带来安全隐患，甚至延误工期，降低工程质量。

为转变这种情况，有必要加强施工全过程监理，严格落实质量控制要点。

关键词：基础；桩基承载力；钻孔灌注桩；复杂地质
引言：在复杂地质条件下建筑桩基工程中，受施工技术、施工管理等因素的影响，钻孔灌注桩基础存在桩端承载力不足、桩身完整性不足等问题，影响建筑基础施工质量。

针对此类问题，除加强施工技术管理和施工质量控制外，应当借助新型技术手段，不断优化钻孔灌注桩施工质量，满足建筑桩基工程质量控制要求。

1桩基础承载力不足的原因分析和解决思路
1.1存在问题及原因分析
针对试桩过程中承载力不足问题，经分析主要有以下3个原因：
（1）地质勘察不准确。

经现场进一步勘察，本项目地质条件复杂，岩土结构分布不均匀。

由于勘察错误，桩基持力层实际为砂砾状强风化花岗岩，与工程设计要求的中风化花岗岩不一致，部分钻孔灌注桩桩端未达到持力层，造成桩基承载力不足的问题。

（2）桩底沉渣过厚。

根据工程设计要求，桩底沉渣厚度应控制在50mm以内，钻孔灌注桩施工必须检查孔底沉渣厚度，减少桩底夹渣问题发生。

但经调查研究，施工过程中未对孔底沉渣厚度进行严格控制，清孔和二次清孔仅简易测量后即进入下道工序，泥浆比重未全部测量，且首次清孔与二次清孔存在时间差，孔内沉渣沉淀至孔底，导致桩底沉渣集聚。

（3）泥浆参数不合理。

根据工程设计，本工程泥浆比重按要求控制在1.10～1.25，黏度18s，含砂率≤8%。

经现场跟踪调查，发现成孔后未及时进行一次清孔，孔底沉渣集聚，且下钢筋笼、注浆管、导管耗时达4h，成孔后静置时间长；泥浆参数依据彻底清孔参数设计，未能充分考虑清孔不彻底、不及时等情况，且施工期间未能结合孔内沉渣调整泥浆参数，孔底沉渣掺入泥浆中，造成成孔孔壁泥皮偏厚。

1.2主要措施
（1）采用可控刚度桩筏基础施工专利技术，借助Plaxis建模和设计专家咨询论证，提高桩基承载力，将筏基沉降控制在30mm以内。

（2）优化清孔参数，成孔后立即进行一次清孔，以1.10～1.25的泥浆比重进行清渣，清渣时间控制在2～3h左右。

然后用测绳进行测量，以测绳触底抬起无弹垂感为宜，测量沉渣厚度小于50mm后，30min内吊放钢筋笼；二次清孔时，加强孔底沉渣检测，并加强孔内泥浆循环、沉渣、调整泥浆指标，确保桩孔沉渣质量符合工程设计要求，桩底沉渣厚度控制在50mm以内。

（3）加强泥浆参数控制，增设二级沉淀池进行泥浆除砂，经试验确定最优泥浆参数为膨润土7.0%，纯碱0.30%。

经业主、监理单位审批后根据孔口排出的泥浆的参数调整泥浆参数。

加强钻孔灌注桩施工过程监控，定期检查泥浆指标根钻孔灌注桩均安排专人负责跟踪，定期检查泥浆比重、黏度、含砂率等指标，并形成施工记录。

2成孔质量控制
2.1采取隔孔施工程序
一般的打入桩是被动土压力将四周土层扩展，对桩身要求较高，而钻孔灌注桩有着明显区别，是先成孔再成桩，土层产生的压力能够接受桩身的强度，控制成孔间距，并在其中注入大量混凝土能够防止意外坍塌。

因此，采取隔孔施工程序具有安全性及可靠性的优点。

2.2确保桩身成孔垂直精度
确保桩身成孔垂直精度并且采用合适的工艺来保证桩基稳固是钻孔灌注桩施工要点。

如果不能进行妥善处理，将导致钢筋等材料难以放置，因此检测成孔垂直度以及对相关材料进行测定是灌注桩成孔质量控制的关键内容。

2.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度
在钻孔灌注桩施工过程中成孔质量控制至关重要，要合理安置桩位，桩项标高要符合标准，成孔的深度要根据实际情况来操作，这些都是灌注桩成孔施工中的注意事项。

在实际施工中，容易出现漏浆、桩孔偏斜等情况，若是难以进行有效控制，后期检测很容易出现整体质量不达标的状况。

因此要进行科学施工，确保施工中各项指标符合标准。

2.4钢筋笼制作数量和吊放
首先，保证材料质量合格。

其次，根据实际施工情况确定具体材料规格及数量。

吊放要求钢筋笼的安置位置合理，高度符合标准，因此要规划好吊环长度。

在实际施工中会遇到钢筋笼的碰撞、变形等现象，这是由强压或者成孔偏斜等原因造成的，施工人员要注意钢筋笼的放置操作以及确保吊放垂直。

钢筋笼的吊放关系着灌注桩成孔的质量，不仅要确保材料无误，而且要保证操作规范。

2.5灌注水下混凝土前泥浆的制备以及清孔工作
泥浆的配置要符合控制指标，对黏度测定、含沙量、胶体量等要进行严格控制，只有选择高效的配置设备以及质量合格的原材料，才能保证泥浆质量。

灌注桩的清孔工作是为了保证灌注桩的承受能力，承受能力是很重要的性能。

土层要增加承载能力，就要利用泥浆的流动来使孔中的沉渣漂浮，再根据胶体吸附的原理把沉渣清除，只有保证孔内清洁，才能开展后期工作。

因此，灌注施工是一项要求严格的工作，泥浆质量以及灌注操作要符合标准，应加强控制孔内清除工作力度，保证灌溉施工顺利进行。

3钻孔灌注桩施工监理效果
3.1降低施工噪音，减少对周围环境破坏
与机械钻孔、人工钻机方式相比，钻孔灌注桩施工噪音小，施工中的振动现象较少，对周围的环境影响较小。

该技术能降低施工噪音，减少对周围环境破坏，避免给周围人们日常生活带来不必要干扰。

3.2优化工程施工，提高路桥承载力
钻孔灌注桩工艺流程简单，施工方便，适用于复杂地基施工，对于软土地基也能较好地处理。

该技术能够优化路桥工程施工过程，解
决施工中遇到的难题。

还可以优化施工设计，确保路桥承载力合格，预防不均匀沉降现象发生。

3.3提升工程质量，节约施工成本
施工人员结合现场实际，优化钻孔灌注桩施工方案以改进工程设计。

加强施工全过程监理，把握质量控制要点，确保每道工序质量合格。

施工完成后通过质量检测，各项指标合格，满足施工要求，同时降低了养护维修费用，节约了施工成本。

4成桩质量控制
首先，检查原材料，换掉有问题的材料，保障施工过程中材料的可靠性。

其次，检查混凝土的配置，应严格计量，减少离析程度，保证灌注桩施工顺利进行。

再次，严格管理灌注工作，如加强混凝土的搅拌时间，防止断桩、坍塌现象。

最后，科学测量。

灌注桩施工中会出现混凝土面上升过高、拔管顺序混乱等问题，经常造成坍塌，这就需要科学测量，严格控制灌注高度，记录每根桩的灌注数据，以便于检测。

钻孔灌注桩的施工测量是较难进行的工作，因为土层施工较为隐蔽，检查十分困难。

尤其是受到环境因素以及施工人员经验的影响，测量结果容易出现误差。

因此，只有控制成桩质量，才能确保灌注桩施工顺利开展，保证灌注桩施工质量的可靠性。

结语：在复杂地质条件下，针对钻孔灌注桩承载力不足问题，应结合地质条件，深入研究承载力不足原因，科学制定解决措施。

针对泥浆参数问题，可通过设置二级沉淀池除砂、加强泥浆指标监测和调整，确保钻孔灌注桩泥浆护壁质量；针对孔底沉渣厚度过大问题，可通过规范桩孔孔底沉渣检测和缩短清孔间隔时间措施解决。

针对桩端承载力不足问题，可采用可控刚度桩筏基础施工专利技术，在桩顶合理设置刚度调节器，充分发挥地基承载潜力，改善建筑基础不均匀沉降问题，提高建筑结构安全性。

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