钻孔灌注桩施工质量控制的若干问题

时间日期：2007-3-6 已被阅读次：[8109]

佛山市佛利建设工程有限公司冯伟良

【摘　要】　结合佛山平洲林岳水道的岸线整治工程钻孔灌注桩施工，详细阐述在施工过程
　　　　　　中容易出现孔壁塌陷、扩径、钢筋笼上浮、桩身夹泥及断桩等质量问题产生的
　　　　　　原因和质量控制的措施。
【关键词】　钻孔灌注桩孔壁塌陷、扩径钢筋笼上浮桩身夹泥及断桩砼质量

　　在施工的过程中，钻孔灌注桩往往容易出现孔壁塌陷、扩径、钢筋笼上浮、桩身夹泥及
断桩等事故。本文就上述质量事故进行探讨、分析，针对不同的情况提出相应的措施，保证
钻孔灌注桩的工程质量。
　　1、孔壁塌陷、扩径现象的防治
　　钻孔灌注桩钻进过程中如发现排出的泥浆中不断冒出气泡或孔内泥浆突然漏失，即是孔
壁塌陷的迹象。孔壁塌陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，也可能是因为护筒周围未
用粘土填封密实，以及护筒水位不高。发生孔壁塌陷时，首先要保持孔内水位，并适当加大
泥浆密度以稳定孔护壁。如果孔壁塌陷严重，应立即回填土，待孔壁稳定后再重新钻进。
　　钻孔灌注桩在佛山的水利施工中应用广泛。由于水利工程多建于河涌附近的地方，土层
地质条件一般较差，在钻孔灌注桩的成孔过程中，经常发生扩径现象，尤其是在含沙质淤泥
层处，容易引起钻孔灌注桩的充溢系数过大，从而造成成本增加，甚至引起塌孔。例如，地
处佛山平洲林岳水道的岸线整治工程中，其中一段岸线采用双排钻孔灌注桩作岸线支护结构
型式。外排桩设计桩径为1000mm，桩长为16 m，桩中心间距为1.1 m，内排桩的设计桩径为8
00 mm，桩长为16 m，桩中心间距为2 m，内、外排桩的中心间距为6 m，共计494根桩。地质
报告表面：场地内第三层灰色淤泥质粘土中，深6.0～9.0 m处夹有薄砂质粉土。第一批近50
根桩成孔后，测试桩孔均有扩孔现象，尤其在6.0～9.0 m深夹砂质粉土处，扩孔现象最显著
，桩孔径为1000 mm的桩，孔径最大达1315 mm，钻孔充溢系数一般在1.3左右。出现上述情
况的主要原因是含砂层处人工造浆护壁困难，钻进参数不合理，一味追求快速成孔，把钻速
调至最快。在这种情况下，我们根据各层土的特点，合理调整钻进参数，开始时轻压慢转，
钻进到含砂层时快速穿过，并把排出泥浆的密度控制在1.3以上，在其它各土层也适当加大
泥浆密度，以稳定护壁；钻进到淤泥质粘土时，保持中档钻速；在粉质粘土层中，把钻速提
至最高；同时，把握好起重滑轮组钢丝绳和水龙带的松紧度，使钻头在吊紧状态下工作，把
钻杆摇晃的幅度控制在最小范围内。经改进后，钻孔的充溢系数基本上都降到1.2以下，扩
径现象得到有效控制，含砂层处的扩径幅度也明显降低。
　　2、防止钢筋笼上浮
　　常见的钢筋笼上浮事件是由于导管在混凝土中埋入过深而引起的，混凝土从深埋在混凝
土里导管下口流出时，推动导管外上部混凝土整体上升。此时已插入混凝土内的下半节钢筋
笼的主筋、箍筋与混凝土处于半粘着状态，这部份混凝土由于坍落度的损失，与钢筋笼的粘
着力较大，粘着力与混凝土整体上升而产生的顶托力之和大于钢筋笼的自重，推动钢筋笼跟
着混凝土一起上浮。这时应立即停止浇筑混凝土，检查导管埋深，若埋深超过9 m，立即拆
除部份导管，把导管的埋深控制在3.0～8.0 m以内，改善混凝土的和易性，适当提高其坍落
度，再重新浇筑。
　　当混凝土刚好浇筑到钢筋笼底板附近时，因机械故障、断水断电等原因而中断混凝土的
浇筑，间隔0.5h或者更长时间后再重新浇筑，使桩孔内顶部混凝土产生局部初凝或坍落度的
损失，混凝土流动性变差。重新浇筑时，混凝土带动钢筋笼整体上移，情况严重时甚至造成
断桩事故。因而混凝土浇筑前，必须准备好各种应急措施，保证水电供给，安排轮流值班等
。一旦开始灌注，就必须连续浇筑混凝土，不得中途停顿、间断。
　　此外，钢筋笼制作质量不好或搬运时不小心，使钢筋笼底主筋向里弯折，弯折的主筋正
好插入导管接头肩部处，提拔导管时带动钢筋笼上浮，即使导管左右旋转，上下提拔，仍不
能摆脱钢筋笼的主筋，为防止这种事情发生，制作钢筋笼时其底部有意向外倾斜10～15 mm
，把钢筋笼最下面的一根箍筋焊接在主筋的端头上。
　　3、防止桩身夹泥及断桩
　　水下混凝土浇筑过程中常由于导管埋入太浅、孔深压力差大、新灌注混凝土冲翻孔内混
凝土顶面，或者因操作疏忽将导管拔出混凝土面，而造成桩身夹泥甚至断桩事故。因而要适
当加大导管的埋置深度，将其控制在规定范围内，这样不仅能有效避免因导管埋入太浅或导
管拔漏而造成断桩事故，而且使导管下口有足够超压力，可以促使混凝土顶托孔内泥浆上升
，防止桩身夹泥等局部缺陷的发生。但是，导管也不能埋置太深，否则，会引起钢筋笼的上
浮，还会因混凝土顶升阻力太大产生局部涡流，而造成桩身夹泥，或因导管下口没有足够的
出料压力使上部混凝土长时间不动，坍落度损失而造成灌注不畅或其它质量问题。因此，导
管埋入混凝土面的深度以3～6 m为宜，在灌注过程中，导管应勤提勤拆。
　　4、水下混凝土的质量控制
　　现在城市水利工程施工中各种类型的混凝土基本都采用商品混凝土，虽然混凝土供应商
有生产出满足设计要求的混凝土的能力，但可能由于各种主客观原因令产品质量不稳定，从
而造成混凝土强度、和易性、保水性达不到要求，影响混凝土的质量。考虑到水下混凝土浇
筑的特点和重要性，必须选择一家有质量保证的供应商，并且浇筑前对水下混凝土进行必要
的质量检验（如坍落度、扩散度试验），发现混凝土不合格应拒绝采用。
　　5、结语
　　水下混凝土的灌注是确保成桩质量的关键。开盘灌注前应做好一切准备工作，制定各种
应急措施，保证混凝土的浇筑能连续紧凑进行。在混凝土的搅拌、运输、浇筑过程中，任何
一个环节发生毛病，都将使工作停顿、产生断桩的事故。
参考文献
1、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002中华人民共和国行业标准
；
2、《实用建筑施工手册》中国建筑工业出版社；
3、《泵站施工规范》SL234－1999中华人民共和国行业标准；
4、《水工混凝土施工规范》DL/T5144－2001中华人民共和国行业标准；
5、《地基与基础工程施工及验收规范》GBJZ202－83中华人民共和国行业标准

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