鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

1、鉆孔灌注樁施工全過程質(zhì)量控制1、前言鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，整個(gè)施工過程屬隱蔽工程項(xiàng)目，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進(jìn)行分析，并制訂出行之有效的施工方案，施工過程中要認(rèn)真做好每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。2、成孔質(zhì)量的控制成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載

2、力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。2.1 采取隔孔施工程序鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強(qiáng)度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。2.2 確保樁身成孔垂直精度這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，

3、并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。2.3 確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí)，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長度來校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁，就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。

4、因此，在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時(shí)還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達(dá)12，為提高測繩的測量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度，并描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。當(dāng)鉆進(jìn)粉砂層進(jìn)尺明顯下降，在軟粘土鉆進(jìn)最快02mmin左右，在細(xì)粉砂層鉆進(jìn)都是O015mmin左右，兩者進(jìn)尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10

5、mmM要及時(shí)調(diào)換鉆頭。2.4 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時(shí)不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會造成坍孔、鋼筋籠變

6、形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。2.5 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時(shí)所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用，我們可

7、以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆子L樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo)：粘度測定1720min；含砂率不大于6；膠體率不小于90等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性粘土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔，直到孔口返漿比重才!續(xù)小于1。101.20,測得孔底沉渣厚度小于50mm即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí)，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉

8、渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。3、成樁質(zhì)量的控制3.1 為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告），如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查，對不合格的材料（如水泥、砂、石、水質(zhì)），嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。3.2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)

9、行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。3.3 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會直接影響混凝土的強(qiáng)度，混凝土坍落采用18cm20cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m,不宜大于5m和小于1m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m10m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12cm-16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，

10、抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，建筑施工操作規(guī)程規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價(jià)樁的質(zhì)量有很大作用。鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過程屬隱蔽工程項(xiàng)目，質(zhì)量檢查比較困難，如樁的各種動測方法基本上都是在一定的假設(shè)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)測定和檢驗(yàn)，并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來分析和判讀實(shí)測結(jié)果，同一個(gè)樁基工程，各檢測

11、單位用同一種方法進(jìn)行檢測，由于技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異，其結(jié)論偏差很大的情況也時(shí)有發(fā)生。通過十幾年來幾十個(gè)鉆孔灌注樁工程的施工實(shí)踐，得出這樣一個(gè)結(jié)論，即加強(qiáng)樁基工程檢測是一個(gè)手段，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，其關(guān)鍵還在于人。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責(zé)任心，以防為主，對樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。提要本文從施工及監(jiān)理的角度，較為詳盡的闡述了鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量監(jiān)理的要點(diǎn)，并對現(xiàn)階段設(shè)計(jì)中存在的問題提出了個(gè)人意見。斜率超標(biāo)，樁的受力狀態(tài)被改變，樁頭偏位，影響上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量，嚴(yán)重影響鋼筋籠的安置；在砂土類地層中孔壁極易塌孔，沉渣不宜清除。為避免鉆孔傾

12、斜，在鉆機(jī)就位和鉆孔過程中，要隨時(shí)注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)糾正。4、泥漿在鉆孔灌注樁的施工中，對于成孔質(zhì)量泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。目前樁基施工隊(duì)伍絕大多數(shù)缺乏對泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視，泥漿質(zhì)量差，其后果是：(1)形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差，在砂性土地層易于塌壁，在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2)泥漿稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大，大大降低樁的側(cè)摩阻力。(3)稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附，導(dǎo)數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流動半徑，使砼骨料大部分堆積在樁芯部位，而鋼筋籠外幾乎無骨料，樁身質(zhì)量

13、不好5.沉渣與沉淤一般把沉渣與沉淤混為一談，凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣，實(shí)際上是有區(qū)別的。沉渣是鉆孔過程中鉆機(jī)切削和孔壁塌落的巖士，主要是砂、礫石和碎巖硝等，而沉淤則是比重大、稠度大的劣質(zhì)泥漿由于空孔時(shí)間過長沉淀而成的流塑狀混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，能導(dǎo)致端承力喪失殆盡。沉淤的控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少空孔時(shí)間。沉渣的清除采用反循環(huán)成孔工藝能達(dá)到較好的效果速度能達(dá)到23ms是正循環(huán)的40倍以上，故攜渣能力強(qiáng)。為此，可采用正循環(huán)成孔，氣舉反循環(huán)清孔的工藝。采用該法，關(guān)鍵是控制好孔內(nèi)泥漿面的落降，落降快、落差大則易塌孔，因此補(bǔ)漿要跟上，而且抽渣時(shí)間要短。實(shí)踐證

14、明，應(yīng)用得當(dāng)，樁的承載力能大幅度提高。無論采用反循環(huán)還是正循環(huán)成孔工藝，都應(yīng)重視砼灌注前的清孔。灌注前抽吸二分鐘左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥漿的抽吸作用導(dǎo)致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短時(shí)間內(nèi)不會沉淀。此時(shí)灌注砼，砼墜落的巨大沖擊力還能濺除最后殘余的部分沉渣與沉淤，可基本上將孔底沉渣清除干凈。6.砼灌注砼灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。首先必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制砼。要克服很大的灌入阻力保證砼樁身質(zhì)量，必須有相當(dāng)大的沖擊力，沖擊力越大，完成每一斗砼灌注的時(shí)間越短，砼樁身越均勻。由于砼是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒徑則摩擦系數(shù)不一樣，因此僅靠靜力平衡產(chǎn)生的超壓力緩慢流

15、淌，則易造成砼粗骨料在樁芯堆積，隨半徑增大而遞減。樁身不勻，則影響樁的抗壓強(qiáng)度。目前最常見的水下砼灌注法的缺點(diǎn)是：(1) 在向大斗投料過程中，砼的絕大多數(shù)勢能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉，砼料落人導(dǎo)管中不連續(xù)，形不成較大的沖擊能量，使砼沒有足夠的力量向四周擠壓、擴(kuò)散，樁的摩阻力嚴(yán)重降低。此外，還容易使樁身不均勻。(2) 砼料絕大多數(shù)要經(jīng)過反彈再落入導(dǎo)管，容易造成砼離析和堵管。(3) 吊臂上下移動速度慢，產(chǎn)生不了大的加速度，因此砼料的下落沒有足夠的超壓，造成砼料在導(dǎo)管附近堆積成鐘形斷面。由于不能將隔漿層水平頂升，在鐘形斷面塌落時(shí)容易裹入泥漿，造成夾泥芯。(4)由于導(dǎo)管上下移動次數(shù)過于頻繁，使得泥漿

16、不斷沿導(dǎo)管壁滲入砼中，影響樁身砼質(zhì)量。使用大體積砼沖擊灌注法，如樁的初斗砼灌注一樣，每一斗灌注都是將2至3方砼在大斗中積蓄夠量，出料口直接插入導(dǎo)管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點(diǎn)是：首斗砼灌注沖力大，沉渣、沉淤被濺開，樁端與持力層能較好地結(jié)合，確保了端承力的發(fā)揮(3)灌注時(shí)間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強(qiáng)度能得到保證。但用大體積砼沖擊灌入法應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：(l)必須注意排氣技術(shù)，防止形成氣堵，使砼料灌不下去。大斗出料口與導(dǎo)管不可用螺扣聯(lián)接成一體，會形成氣堵。應(yīng)改為插入式聯(lián)接方式，大斗出料口外徑23cm比導(dǎo)管內(nèi)徑小2至3cmi另外，還要在出料管活門的下方焊上比導(dǎo)管外徑大的法蘭盤。(2)砼和易性要好，如砼離析，則容易在料斗下部和出料口處形成堆積，導(dǎo)致出料困難，同時(shí)也容易堵塞導(dǎo)管