钻孔灌注桩施工及质量控制探讨

钻孔灌注桩施工及质量控制探讨

发表时间：2018-10-23T17:04:04.463Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第15期作者：吴伟鑫[导读] 汕头市航空有限公司综合业务用房（图1）是兴建空勤公寓和业务用房，位于汕头市龙湖区金砂路与黄山路交口的西南角。汕头市达濠建筑总公司摘要：本文结合汕头航空有限公司综合业务用房工程对钻孔灌注桩施工工艺及质量控制进行了分析探讨。

关键词：钻孔灌注桩；施工重点；质量控制

一、工程概况

汕头市航空有限公司综合业务用房（图1）是兴建空勤公寓和业务用房，位于汕头市龙湖区金砂路与黄山路交口的西南角。但建筑红线范围内地块较小，两面临市区交通要道，施工场地只能设一处出口，出口设在金砂东路。楼房层高12层，为钢筋混凝土框架结构，配套地下二层车库，建筑占地面积约3160.70平方米，总建筑面积14869.54平方米，本工程±0.00相当绝对高程为2.60米，地基采用钻孔灌注桩桩基础处理。桩数为106根，其中J2a、J2b、J2c桩径Φ800mm，J3、J3a桩径Φ900mm为后注浆施工，总计后注浆工程桩根数为79条。其中，J2a、J2b桩端进入第七层粗砂层，J2c、J3、J3a桩端进入第10层强风化岩层。桩顶相对高程为-8.6米、-9.3米、-9.0米、-8.8m 米、-9.4米、-9.2米、-8.7米。

图1

二、施工重点与难点

本工程灌注桩直径为700、800、900，大量桩的钻孔深度超过40m，孔深较深的钻孔灌注桩水下混凝土施工，如何确保成桩质量是施工过程控制的一个重点。根据本工程的地质特点和设计院对灌注桩桩底后注浆的要求，桩底后注浆，桩底二次注浆法，施工中需严格把握注浆量和注浆压力，确保注浆成功。施工现场见图2.

图2

三、桩基础设计概况

本工程采用注浆钻孔灌注桩基础（部分无后注浆），桩J1、J1a、J2、J2a、J2b以第7层粗砂层为桩端持力层，桩长自原地面算起约33～42米，要求桩端进入第7层粗砂层不少于2.0米；桩J2c、J3、J3a以第10层强风化花岗岩层为桩端持力层，桩长自原地面算起约45～53米，要求桩端进入第10层强风化花岗岩层不少于2.0米。桩身混凝土应捣至桩顶标高以上不少于1800，并应确保桩身强度达到设计要求，单桩竖向承载力特征值详见桩表见表1。

四、钻孔灌注桩施工

1、操作工艺

1 .1埋设护筒：对保护孔口位置准确及泥浆液面高度起重要作用，可采用打埋及挖埋等方法。应用粘土填实护筒与护壁之间的缝隙，其偏差不能大于50MM，埋设深度不宜小于1米以上，应用4～8MM厚钢板制作，内径大于钻头直径100MM，在顶部高出地面0.15至0.3米处设置1～2个溢浆口。

1.2钻孔机到达预设位置，保持钻孔机的运行稳定，避免后续钻孔过程中出现位移偏差，同时为了准确控制钻孔深度，在机管上作好标尺，方便施工过程中及时观测及记录。钻孔机就位后用吊线、水平尺检查导杆，让钻杆对准桩位中心。误差在20MM内，钻孔时使钻头向下移动至接触土面后，采用先慢后快方法钻进，以减少钻杆摇晃，并加设导向环控制其垂直度。

1..3钻进成孔及注泥浆：

⑴调直机架挺杆，应用位圈对好桩位，启动钻机进行钻进出土，根据土质及地下水实际情况停钻，孔内注入事先调制好的泥浆再继续。

⑵为确保成孔质量，根据泥浆实际情况选择钻进速度，一般情况下不宜大于1m/min，松散砂层可以适当提速，但不宜大于3.0m/min。

⑶采用原土造浆护壁，根据地质变化情况，适当调整泥浆配合比，根据技术保准处于1.15～1.5范畴。如果成孔在较厚的夹砂土中，可以选择制备泥浆，确保泥浆比重不超过1.2～1.3，同时容易出现塌孔事故的土层中成孔，泥浆的比重适当扩大到1.3～1.5.

⑷控制泥浆比重宜采用膨润土，也可采用优质粘土，粘度18-22，含砂率≤8%，胶体率≥90%，并且在施工过程中，实时检测泥浆的含砂率和粘度等指标。

⑸到达予定孔深，终孔时应请甲方代表验收孔深，反复校队地质情况，捞取土样、确认终孔后，把钻头提高20～50cm并慢速带转冲孔30分钟后，视察泥浆排出时没有泥块后，才卸钻杆，双方认真做好检查记录，才能进入下道工序施工。

3.2.4清孔和排渣

⑴如果粘土或是粉质粘土成孔，应该及时清孔处理，通过孔洞中注入清水，采用原土造浆方法护壁，同时确保排渣泥浆相对密度处于

1.1～1.范畴

2.

⑵如果砂土或较厚的夹砂层中成孔，根据技术标准要求泥浆相对密度处于1.1～1.3范畴；如果是在容易坍孔的土层中成孔，泥浆的相对密度应控制在1.3～1.5。

3.2.5 钢筋笼制作安装：

⑴钢筋笼的制作须严格按设计图纸和有关规范进行，焊吊装用吊环，加劲箍，钢筋笼应分批请质监、设计、和甲方进行验收签证后使用。

⑵吊放钢筋笼：

a. 钢筋笼下放前，需要将砂浆垫块绑扎好；对准孔位吊放，这个过程中保持匀速下沉，吊直扶稳，待钢筋笼下放到预设位置后，立即固定，避免出现上浮的问题。

b. 钢筋笼吊装安放，采用卷扬机扣住1/4～1/5的钢筋笼长度位置，慢慢起吊提升以防碰撞变形，下放要对正孔位，保持垂直徐徐放下、遇有阻力应转动钢筋笼自由提升或降落到设计位置，用压杆固定于底盘，以防灌注混凝土时钢筋笼的上浮现象。

3.2.6 第二次清孔

当钢筋笼安装完毕，灌注混凝土导管安装后，将导管提离孔底30cm后进行第二次清孔，把你就逐步调到1.20之内，清孔后沉渣应小于5cm，请甲方验收合格后，在30分钟内必须开始灌混凝土。

3.2.7 灌注水下混凝土：

⑴混凝土的配制：

a. 根据配合比试验确定，确定最佳的施工配合比，在设计强度基础上提高10%～15%为混凝土的试配强度。

b. 水灰比≤0.6.。

c. 和易性良好，在浇筑过程中，塌落度应控制在16cm～22cm；浇筑初期，塌落度控制在14cm～16cm期间，有助于导管下端混凝土堆形成。

d. 水泥用量大概在350kg/m3～400kg/m3。

e. 含砂率处于45%～50%范畴。

⑵水下浇筑混凝土连续和标准施工：

a. 在混凝土中埋设导管底端大概0.8m～1.3m。

b. 采用直径250cm导管进行灌注混凝土施工，进场水泥、碎石、中砂分批抽样送检测试中心检验和物理试验，合格后方能使用，按配合比下料施工、制作的混凝土要有足够的和易性和流动性，塌落度控制在18～22cm，不得任意调整水泥的用量。

c. 导管拼装前应逐根进行检查：有无变形破洞、丝扣是否牢固、有无凸凹、卷铁，防止灌注混凝土时造成人为断桩事故。

d. 浇灌1200落料斗的容量大于2.7m3，1000容量不小于2.1m3，800的容量应大于1.9m3，以满足首次灌注时导管底部埋入混凝土中

0.8m以上。开灌前导管管端离孔底保持30-50cm，以便隔水栓排出，隔水栓排出后不得将导管插回孔底。

e. 做好随时拆除或提升导管，导管埋入混凝土时不能小于1m和大于6m，严格禁止把导管底端提出混凝土面，拆除时导管每次需要测量确定标高，确认好导管数量。

f. 水下混凝土在灌注时不能中断，如果发生堵管或进水等现象，应尽快通知相关单位到现场商量对策后才能继续施工。

g. 浇灌混凝土桩完成后，其竖向偏离度不大于1%，轴线位移不大于70mm或D/2。

3.2.8导管的拔除：混凝土浇筑到桩顶后，为了影响混凝土凝固，需要及时拔出导管，确保混凝土上顶标高满足设计要求。

3.2.9插桩顶钢筋：在这个过程中，桩顶的插筋主要是以垂直方向插入，需要锚固长度满足设计标准，同时布设保护层，尽可能规避插斜问题出现。

3.2.10桩基的质量检测

⑴桩顶加高的混凝土需要及时凿除，避免桩头钢筋扭曲、弯折，可以使用风镐处理。检测桩顶标高是否满足设计要求，确保桩顶平整、顺滑。

⑵桩基检测主要是以动测和超声波检测技术为主，尤其是超声波检测技术不需要解除被检测对象即可获取准确的数据，是一种无损检测方法。

⑶加强部门之间配合，样检查每条桩基质量，只有检测质量通过后才可以进行后续施工环节。

四、钻孔桩的质量控制措施

4.1主控项目：