冲孔灌注桩的施工控制

冲孔灌注桩的施工控制（精选12篇）

冲孔灌注桩的施工控制 篇1

1 概述

冲孔灌注桩基础具有施工工艺成熟, 操作简便, 成本适中, 适应性强等优点, 但会产生大量的泥浆需进行处理, 对环境方面有一定的影响。该桩基础常应用于郊区的房建及桥梁工程, 是质量可靠、适应性强、经济合理的基础形式。但该基础属于水下作业施工, 如果操作不当, 将导致桩基底承载力不够、桩底沉渣、钢筋笼上浮、缩颈、断桩和夹泥层或施工过程塌方坍孔等质量缺陷。

2 钻孔灌注桩的施工方案

2.1 工程概况

广州市南沙区某商住楼为18层高, 其占地面积为4500m2左右;该工程的基础设计采用直径ф1800mm和ф1500mm二种型号的冲孔灌注桩, 根据地质勘察揭露, 最长的桩长达45m, 水下混凝土C30。针对该项目的施工, 控制好冲孔灌注桩的施工质量是非常关键的。因此, 为确保本项目的桩基础达到设计要求, 特制定以下的施工方法并简述施工过程中取得的经验。

2.2 冲孔桩施工的操作工艺流程

桩位放线定点→埋设桩护筒 (高度1.5~2m) →桩机就位 (设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣) →清孔→安放桩钢筋笼骨架 (安装超声波检测管等) →第二次清孔 (泥浆检测要求) →灌注水下混凝土→桩基检测

2.3 关键工序的把关及质量缺陷的控制措施

2.3.1 冲孔桩的持力层 (土质类别) 鉴别和成孔检查, 对桩基质量的关键性作用

⑴孔桩基底持力层 (土质类别) 的鉴别。现场施工管理人员及桩机负责作业人, 应时刻高度重视做好冲钻孔及其土层的判断分析工作, 当钻进持力层时, 应立即汇报项目部, 并通知监理工程师确认判别, 进行现场的取样, 根据渣样及地质勘察报告进行对比分析, 符合要求后, 按不少于设计桩长入岩深度确定终桩。

⑵孔桩成孔检查。成孔后, 灌注混凝土前, 应重点检查桩的沉淀 (渣) 厚度、孔形、孔径、孔深及坚直度、泥浆的稠度 (相对密度指标) 。在上述的有关要求符合标准后, 上报监理工程师验收确认后, 才准浇筑桩混凝土。

2.3.2 钻孔灌注桩水下混凝土的施工

该工艺是孔桩成桩的最后一道工序, 也是保证基桩本身质量的最关键环节。

⑴水下混凝土施工时采用刚性导管进行灌注, 导管使用前应进行必要的水密、承压和接头抗拉等试验, 并在灌注前检查导管接口连接的严密性和牢固。本工程导管采用内径ф300, 两端焊有法兰盘的钢管 (但最下一级导管的下端无法兰盘) , 采用螺栓连接, 法兰盘之间垫橡胶圈密封隔水。导管内壁要顺直、光洁、圆滑和无凹凸变形, 管径应一致。

⑵水下混凝土施工前, 必须再次探测孔底泥浆沉淀厚度, 如符合要求, 立即进行混凝土灌注。如果泥浆的稠度大于规定, 应再次清孔, 但应注意孔壁稳定, 防止塌孔。混凝土运至施工点时, 应检查其均匀性及坍落度, 杜绝不合格品的投入使用。

⑶施工应做到以下的注意事项:确保导管埋入混凝土不少于2m, 施工过程中应确保紧凑、连续地进行, 严禁中途停工。应经常测量导管外水下混凝土顶面的高度, 控制导管在混凝土的埋深。随着灌注高度的上升, 及时提升导管;并确保导管在整个提高及拆管的过程中, 导管的端部始终埋入管外混凝土4~6m。严禁导管提升过高, 拨出混凝土的顶面, 造成断桩等事故的发生;或因导管提升过小, 埋入混凝土过深时, 造成塞管。混凝土灌注时, 应随时上下抽动导管, 确保水下混凝土的密实性。最终混凝土灌注高度应比设计桩顶标高高出1.0m左右。增高部分的桩头因含有浮浆渣层在基坑开挖时凿除。

2.4 灌注桩质量控制及灌注事故的预防

灌注水下混凝土是成桩的关键工序, 但由于水下施工, 工艺复杂, 易发生埋管、卡管、导管进水, 坍孔、断桩、钢筋笼上浮等质量事故, 造成较大的损失。作为现场施工管理人员应该高度重视。首先要制订详细、周密的预防、处理施工方案, 并配备必要措施的应急设备。在桩灌注施工过程中, 施工单位的质量员应该进行全过程的施工控制, 并建立一套可行性的质量保证体系, 项目部要做到统一指挥、密切配合, 快速、连续施工。如出现事故, 应立即启动质量事故分析处理程序, 项目总工该立即组织有关调查小组, 进行分析其发生的原因, 采取合理的技术措施, 及时设法补救, 减小损失, 在其施工过程中, 按照质量控制的有关程序并作好协调的工作。

混凝土灌注时应随时上下抽动导管, 确保水下混凝土的密实性。最终混凝土灌注高度应比设计桩顶标高高出不少于0.80m。

以下例举钻孔灌注桩易出现的施工质量缺陷, 并对其进行产生质量缺陷的原因及使用的防治方法进行归纳及分析。

⑴桩底地基承载力不足。

原因:桩端没有支承在持力层上面。

防治措施:这种情况一般出现在复杂地层, 这种地层一般最好做抽芯检验, 如不能成孔取芯, 要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况 (一般钻进微风化岩时, 钻头不憋钻, 主动钻杆振动不很厉害, 钻进声音感觉较好) 、工程地质资料进行综合考虑。

⑵钻进中坍孔。在钻孔过程中, 如果钻孔内水位突然下降, 孔口冒细密的水泡, 就表示已坍塌孔。

原因:在松散粉砂土或流砂中钻孔时, 或地质不详, 存地着小型融洞的情况。

防治措施:选用优质黄泥制作黄泥浆, 也可投入粘土掺片石或卵石, 低锤冲击, 将粘土膏、片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。保持孔内泥的比重、粘度。

⑶缩颈 (孔径小于设计孔径) 。

原因:在钻孔过程中, 由于钻锥磨损或焊补不及时, 或在地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等, 容易产生缩孔现象。

防治措施:成孔时, 应加大泵量, 加快成孔速度, 快速通过, 在成孔一段时间, 孔壁形成泥皮, 孔壁不会渗水, 亦不会引起膨胀, 如出现缩颈, 采用上下反复扫孔的办法, 以扩大孔径。

⑷桩底沉渣量过大。

原因:检查不够认真, 清孔不干净或没有进行二次清孔。

防治措施: (1) 认真检查, 采用正确的测绳与测锤。 (2) 一次清孔后, 不符合要求, 要采取措施:如改善泥浆性能, 延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后, 再检查沉渣量, 如沉渣量超过规范要求, 应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行, 准备一个清孔接头, 一头可接导管, 一头接胶管, 在导管下完后, 提离孔底0.4m, 在胶管上接泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效地保证桩底干净。

⑸钢筋笼上浮。

原因: (1) 当混凝土灌注至钢筋笼下, 若此时提升导管, 导管底端与钢筋笼仅有1m左右的距离时, 由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大, 推动了钢筋笼上浮。 (2) 由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大, 其上层混凝土因浇筑时间较长, 已近初凝, 表面形成硬壳, 混凝土与钢筋笼有一定握裹力, 如果此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上, 混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升, 同时也带动钢筋笼的上移。

防治措施: (1) 改善混凝土的流动性能、初凝时间及灌注工艺。 (2) 灌注混凝土过程中, 应随时掌握混凝土浇筑标高及导管埋深, 当混凝土埋过钢筋笼底端2~3m时, 应及时将导管提至钢筋笼底端以上。 (3) 当发现钢筋笼开始上浮时, 应立即停止浇筑, 并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高, 提升导管后再进行浇筑, 上浮现象即可消除。 (4) 可从钢筋笼自身的结构及定位方式进行考虑:适当减少钢筋笼下端的筘筋数量, 可以减少混凝土向上的顶托力;钢筋笼上端焊固在护筒上, 可以承受部分顶托力, 具有防止其上升的作用;在孔底设置直径不小于主筋的1道~2道加强环形筋, 并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部, 实践证明对克服钢筋笼上升是行之有效的。

⑹断桩与夹泥层。

原因: (1) 泥浆过稠, 增加了浇筑混凝土的阻力, 如泥浆中含较大的泥块, 因此, 在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象, 有时甚至灌满导管仍不起作用, 最后只好提取导管上下振击, 由于导管内储存大量混凝土, 一旦流出其势甚猛, 在混凝土流出导管后, 即冲破泥浆最薄弱处急速返上, 并将泥浆夹裹于桩内, 造成夹泥层。 (2) 灌注混凝土过程中, 因导管漏水或导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因:当导管堵塞时, 一般采用上下振激法, 使混凝土强行流出, 但如此时导管埋深很浅, 极易提漏;因泥浆过稠, 如果不易估算或测混凝土面, 在测量导管埋深时, 对混凝土浇筑高度判断错误, 而在卸管时多提, 使导管提离混凝土面, 也就产生提漏, 引起断桩。 (3) 灌注时间过长, 而上部混凝土已接近初凝, 形成硬壳, 且随着时间增长, 泥浆中残渣将不断沉淀, 从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物, 造成混凝土灌注极为困难, 堵管与导管拔不出来, 引发断桩事故。 (4) 导管埋得太深, 拔出时底部已接近初凝, 导管拔出后混凝土不能及时冲填, 造成泥浆填入。 (5) 另外, 导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行, 突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。 (6) 坍塌, 因工程地质情况较差, 井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例, 较为严重。而且位置深且难处理, 是导致工期无限延期及经济上大量浪费的重要因素之一。

防治方法: (1) 认真做好清孔, 防止孔壁坍塌。 (2) 尽可能提高混凝土浇筑速度:开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土, 产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力;快速连续浇筑, 使混凝土和泥浆一直保持流动状态, 可防止导管堵塞。 (3) 提升导管要准确可靠, 灌注混凝土过程中随时测量导管埋深, 并严格遵守操作规程。 (4) 灌注水下混凝土前检查导管是否有漏水、弯曲等缺陷, 发现问题要及时更换。

⑺钻孔偏斜。成孔的垂直度不符合要求, 存在着斜桩而影响钢筋笼的下笼难度, 孔桩的承载力。

原因: (1) 钻孔中遇有较大孤石或探头石。 (2) 在有倾斜度的软硬地层交界处, 岩面倾斜处钻进, 或在粒径大小悬殊的卵石中钻进, 钻头受力不均。 (3) 扩孔较大处, 钻头摆动偏向一方。 (4) 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。

防治措施: (1) 钻机的底座水平、转盘、起重滑轮轮轴, 固定钻杆的卡孔和护筒应中心垂直重合。 (2) 在有倾斜的软硬地岩层施工时, 应适当向孔内抛石或回填片石等再钻冲。在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔, 使孔垂直。 (3) 对于偏斜严重的桩孔, 应回填砂粘土到偏斜处, 待沉积密实后再继续钻进。

3 结束语

钻孔桩质量控制的关键环节在于地基承载力的鉴定, 审查混凝土施工工艺是否合理, 掌握桩缺陷的防治措施。这样才能有效实施钻孔桩的质量控制, 确保工程质量的实现。钻孔灌注桩施工技术在桥梁及房屋建筑工程基础的应用效果好, 已取得了显著的成绩;不但能促进加快施工进度, 保证工期, 而且确保工程质量。钻孔桩以其设备简单、操作方便、工艺成熟先进, 对于安全文明施工、产生的噪声低、穿透能力强;并且能将水下施工转化为地上施工等优点。为此, 土木工程的基础形式采用钻孔灌注孔将越来越受到欢迎, 已得到广泛的应用。

参考文献

[1]《建筑施工工艺标准》广州市建筑集团有限公司编

[2]《高层建筑施工手册》杨嗣信主编

冲孔灌注桩的施工控制 篇2

我部施工广明高速公路延长线工程桥梁5座，基础均为桩基础，桩基础直径1.2m、1.3m、1.5m、1.6m四种，桩基数量为167根，桩长在20~36m范围。根据地质情况的不同，有摩擦桩、嵌岩桩、端承桩三种形式。

针对冲孔灌注桩施工的各个工序，总结施工经验如下：

1、施工准备

（1）、施工前，清除桩基位置的杂物，用推土机整平场地并排压密实。（2）、对施工用水、用电、泥浆池位置等统一布置。供水：现场均有沟渠，从沟渠中抽水入护筒内。

供电：每处桥址均设有变压器，利用当地线路供电，另外现场备用1台250KW发电机作为备用电源，满足连续施工的需要。

泥浆循环系统及废浆处理：每台钻机配备1台3PNL泥浆泵、配备一套输浆管，确保泥浆循环系统畅通。施工时在桩机附近就近挖泥浆池1个和沉淀池1个，泥浆池容积24m3，并用循环槽连接。废浆抽排至运输车内运至集中的废浆池。泥浆池用围栏悬挂安全网围护并作醒目标志，以防人员误入。

（3）、砼配合比试验及相关材料设备自检及监理抽检合格。（4）、经监理工程师批准实施的开工报告。

2、测量放样

根据总监办批复的导线加密测量成果采用全站仪进行桩位放样。同时对桩位的纵、横向间距进行核对，核对无误后，在护筒周边2m范围内设置护桩，护桩采用“十字”线定位，要求桩位准确无误，包桩牢固、施工无碰撞。根据总监办批复的水准控制点加密测量成果采用水准仪在护筒口外30厘米左右测设一个标高控制桩橛，并用混凝土包桩，确保施工中不下沉。

3、护筒埋设

护筒采用钢护筒，护筒长度为2.0m，内径比桩径大200mm，人工挖坑埋设。护筒中心竖直线应于桩中心重合，允许误差20mm，竖直倾斜度不大于1%，护筒顶应高于地面300mm。护筒埋设后经现场拉“十字”线检查，护筒的平面误差为50mm，竖直倾斜度为0.5%，现场实测护筒倾斜度为0.4%。在护筒放好位后，护筒周围用粘土挤密夯实、桩位四周场地整理平整。

经验总结：护筒埋设长度2m，能有效保证孔口不会坍塌，且在一定程度上能有效控制钢筋笼的偏位。在施工过程中要经常检查护筒标高和护筒的中心偏位情况。

4、泥浆制备

泥浆的作用主要是悬浮钻渣、护壁及固壁。施工时应根据所钻至不同地质层位，利用粘土造浆（根据地质情况选用塑性指数大于25，直径小于0.005mm的颗粒含量大于50%的粘土制浆；）调制部分泥浆循环使用，以便泥浆比重、粘度适合相应的土层和钻进速度。泥浆其余指标如下：

泥浆相对密度 1.1～1.3 胶体率 ≥95% 含砂率 ≤4% PH值：不大于6.5

5、钻孔施工

钻孔采用CZ-6型冲击钻，钻孔采用分班连续作业。

先进行钻机就位，认真检查钻机的运行状况以及钻头状态，以保证施工的顺利进行。冲击钻机顶端的起吊滑轮缘和桩中心在同一铅垂线上。钻进过程中，每钻进2～3m，采用循环泥浆清渣，同时检测泥浆的各项指标，不符合要求时，及时补充合格泥浆。钻孔过程中，还须定期检查钻孔的垂直度，确保符合规范要求。钻孔的全过程均应作好钻孔记录。钻进过程中要保持孔内水头高度，预防坍孔，并要防止扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内，损坏钻机钻头，钻进作业必须保持连续性，升降钻机钻头时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。钻孔泥浆采用优质粘土在泥浆池配制，各项技术标准应符合规范和规则的要求。桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足要求后请监理工程师进行检查，为清孔做好准备。为防止相邻桩串孔或影响邻桩灌注质量，一个承台的桩只安排一台钻机施工，相邻桩位大于5m时可以连续作业，小于5m时必须待相邻孔混凝土浇注完24小时后方可开钻。施工过程施工技术人员在每进尺两米取一次渣样，并保存完好，后经设计地质专业的人员对渣样确认地质，符合设计地质要求。

经验总结：参照地质勘探资料控制落锤冲程，宜低锤密冲，每成孔50cm-100cm置换一次泥浆，将孔内粗颗粒排出。如发现落锤时不稳定，应向孔内抛填石块，填至孔底平缓方可继续冲击，这样能避免偏孔，保证桩孔的垂直度。

6、成孔检验

成孔后对孔深、孔径和垂直度、沉渣厚度、泥浆指标（特别是含砂率）进行检查。对于孔径和垂直度的检测可利用检孔器，检孔器尺寸如下：外径为孔桩直径-5cm，主段长4倍桩径，两端为高1m的锥体，顶端焊接一直径为10cm的圆环，外端采用通常6Φ16圆钢包内圆均匀布置。经检孔验收合格后，填写终孔确认单，经监理工程师签字认可。

7、清孔

经对孔深、孔径、垂直度等指标检查合格后即为终孔，终孔后应立即进行清孔。清孔分两次进行，第一次指终孔后的清孔，采用泥浆循环直接捞取钻渣，并不断的用比重、含砂率较小的好浆进行置换；第二次指安装完钢筋笼并下导管后，灌注混凝土前的清孔，清孔先降低含砂率再降低泥浆比重，待含砂率≤2%；泥浆比重1.01～1.1、粘度：17—20Pa·s；胶体率：>98%，清孔过程中始终必须保持孔内原有水头高度。孔底沉渣厚度等指标符合规范要求后，即可开始灌注水下砼。

8、钢筋笼加工

钢筋笼在专门的钢筋加工场集中加工，采用长线台座法施工。根据不同的桩径，制作不同的钢筋笼加工底胎膜具，在胎膜上制作钢筋笼。钢筋接头采用直螺纹连接。

钢筋笼在台座上加工及加强箍内撑

操作人员现场开牙

现场对每一个开牙端头进行实测

钢筋接头长短丝设置

钢筋笼下放顶端采用钢筋头定位

经验总结：钢筋笼在台座上及加强箍内撑有效防止钢筋笼变形，避免因钢筋笼变形过大，影响桩基质量及钢筋笼下放。现场对每一端钢筋开牙情况进行实测，保证施工质量，每一条钢筋接头处做好标记，保证套筒安装时钢筋端头紧密对接。钢筋笼下放时顶端采用钢筋定位在护筒上，有效防止混凝土浇筑过程中钢筋笼的移动，保证成桩桩位满足规范要求。

9、灌注前施工技术参数控制及设备准备

施工前应对钢筋笼下放高度，导管水密性试验，泥浆相对密度，泥浆含砂率等进行控制。

下放钢筋笼时，应对钢筋笼上吊钩进行计算，计算公式如下：

吊勾长度=护筒顶标高（钢筋笼长度设计桩底标高-+设计钢筋笼与桩底高差）

浇筑混凝土面至护筒顶高差= 护筒顶标高（-设计系梁底标高+超灌高

度）=0.76m

导管水密试验：p=1.3×(rchc-rwHw)

rc拌合物的重度 24KN/m3

hc导管内混凝土柱最大高度（m）以导管全长或预计的最大rw井孔内水或泥浆的重度 Hw井孔内水或泥浆的水深度 高度计

现场水密性试验

现玚检查导管水密性试验

施工表明：现场对导管的水密性试验，保证了混凝土浇筑质量，避免因导管水密性不好，泥浆进入导管使形成夹层或断桩，且若导管密封不好，也比较容易造成堵管。

10、混凝土灌注

水下混凝土灌注是钻孔灌注桩的关键工序。

（1）、灌注水下混凝土前，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，控制好沉淀层厚度，埋导管的深度和桩顶高度，避免造成沉淀过厚，导管提漏、埋管过深拔不出或断桩事故。

（2）导管顶部应设置漏斗，其上方设溜槽、储料斗和工作平台。储料斗和漏斗高度应满足导管的拆除等操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，能满足对导管内混凝土柱的高度的需要。漏斗和储料斗的容量（即首批混凝土储备量）应使首批灌注下去的混凝土能满足导管初次埋深的需要。根据规范计算得：

首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(≥1.0m)和填充导管底部的需要，所需混凝土数量： vD42(H1H2)d24h

式中：V——灌注首批混凝土所需数量(m3)； D——桩孔直径(m)；

H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m； H2——导管初次埋置深度(m)； d——导管内径(m)；

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2 时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)，即 h1= Hw γ w /γ c；

由于首批混凝土注量大，一般需要拌和多盘混凝土才能满足需求量，需在漏斗下设置栓、阀门，以储存混凝土，待漏斗和储料斗内的混凝土储量够了，才开栓、阀门以使首批混凝土在很短的时间内一次降落到导管底。

（3）、准备就绪后可以放下导管（导管配长为5+2.53×10+1.5），塞初始位置放在漏斗底端，用木条压住，以防首次向漏斗倒入混凝土时塞移动。第二步，向孔口储料斗倒满混凝土后，方可移开木条，待吊运料斗也装满并吊至孔口上方，此时拔塞，开始灌注混凝土。第三步是提升和拆导管，当混凝土灌注达到孔口不再返出泥浆时，说明混凝土压力已经等于或小于其在桩孔内顶升力的阻力，此时稍稍向上提动导管混凝土还能灌入孔内，如果要提升导管0.5~1.0m以上才能灌入混凝土,说明动力已经大大小于阻力，此时可以拆除导管，以减少导管在混凝土中的埋深，使动力重新大于阻力。此时应先测量孔内混凝土面的实际深度，然后再决定拆除多少导管。

（4）、为正确控制导管埋深，必须不断实测混凝土面的上升位置，然后和混凝土灌注量对进行核对，如果混凝土面上升值少于预升值，说明该段有扩径，如果上升值比预计值多得多，不是测量错误就是发生缩径或坍孔，此时应进行重新换位置测量，弄清原因，不能草率拔导管或拆导管，避免再灌注造成夹砂甚至断桩。埋管应控制在2~6m,拆除导管时动作要快,时间一般不宜超过15min。

（5）、灌注快结束时，由于导管内混凝土柱高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含的渣土粘度增加，相对密度增大，提升有点困难，可以在孔内加水稀解泥浆。在拔出最后一段导管时，速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管形成泥心。

（6）、为保证桩的质量，在桩顶设计高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土清除，一般加灌混凝土高度不小于0.5m。

浇筑施工现场

冲孔灌注桩的施工控制 篇3

关键词：溶洞发育区;冲孔灌注桩;水下混凝土;质量控制

1.工程简介

1.1 工程概况

西湾路地块改造项目一期工程占地面积约10万m2，地下部分建筑面积8.9万m2，地上部分建筑面积38.5万m2，总建筑面积约47.5万m2，本工程拟建19栋22～31层住宅建筑，下设一至两层局部人防地下室，采用钢筋混凝土剪力墙结构，工程桩塔楼部分及两层地下室区域采用冲孔灌注桩。

1.2 工程地质特性

西湾路项目地处碎屑沉积岩及水相沉积岩交接位置，即位于泥质岩及粉砂质岩与石灰岩交界处，地质构造复杂，根据桩基础超前钻资料显示，本工程A1-A12栋范围为溶洞发育区，A13-A19栋范围为溶洞弱发育区，溶洞大概可分为3类，即空溶洞、多层溶洞、大型溶洞（H>3m）、有充填物溶洞（全填充、半填充），溶洞见洞率高（如A8幢溶洞率91.8%;A9幢溶洞率95.7%），沙层较厚，不可预见性因素多。

2.灌注桩施工特点

灌注桩属于隐蔽工程，水下浇注混凝土是用混凝土从孔底开始灌注，将孔内泥浆置换出来，成为混凝土桩，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中发生质量事故，小到塌孔、缩颈，大到断桩报废，给国家财产造成重大损失，以致影响工期并对整个工程质量产生不利影响。所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，特别溶洞发育地区，如何做好水下浇注混凝土施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节。

3.水下浇注混凝土质量控制措施

3.1 初灌未封底

桩底沉渣量过大，使初灌不能正常反浆，或导管距孔底太远，初灌量不够，没有埋住导管。造成这种原因是检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。认真检查，采用正确的测绳与测锤;一次清孔后，不符合要求时，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。导管底端距孔底高度依据桩径、隔水阀种类、料斗大小而定，最高不超过0.5m。

3.2 导管堵塞

灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管，尽可能提高混凝土浇注速度，开始浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞;浇注混凝土过程中，应匀速向导管料斗内灌注，如突然灌注大量的混凝土导管内空气不能马上排出，可能导致堵管，若管内空气从导管底端排出，可能带动导管拔出混凝土面。混凝土的质量是堵塞导管的主要原因，必须把好质量，混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流动性差，导致堵管。导管使用后应及时冲洗，保证导管内壁干净光滑。如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通，在下部提取导管上下振击，

3.3导管漏水

导管使用前须做密封试验，灌注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。在灌注过程中发现漏水应加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管内混凝土超出漏水处。

3.4导管拔出混凝土面

导管提漏有两种原因：a.当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。b.因泥浆过稠，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏。灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。如误将导管拔出混凝土面，必须及时处理。孔内混凝土面高度较小时，终止浇注，重新成孔;

孔内混凝土面高度较高时，可以用二次导管插入法，即将导管底端加底盖阀，插入混凝土面1.0m左右，导管料斗内注满混凝土时，将导管提起约0.5m，底盖阀脱掉，即可继续进行水下浇注混凝土施工。

此方法使用时，必须由有经验的工程师现场指导，导管长度、吊预制混凝土球阀铁丝长度、铁丝抗拉强度、混凝土面实际位置等数据，必须在事先正确确定。

提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程;

3.5导管被混凝土埋住、卡死：

在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。导管插入混凝土中的深度应根据搅拌混凝土的质量、供应速度、浇注速度、孔内护壁泥浆状态来决定，一般情况下，以2～6m为宜。

如果导管插入混凝土中的深度较大，供应混凝土间隔时间较长，且混凝土和易性稍差，极易发生“埋管”事故。

如果预料到不能及时供应混凝土（超过1h），混凝土运输距离远，交通堵塞等因素时，除混凝土中加缓凝剂外，导管插入混凝土中的深度不宜太小，据已往经验，以5～6m为宜，每隔15min左右，将导管上下活动几次，幅度以2.0m左右为宜，以免使混凝土产生初凝假象。浇注混凝土中断超过2h，应判为断桩。卡管现象是混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管;坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故。所以严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此类事故的重要措施。导管插入混凝土中拔不起来或被拔断，如果桩径较大，可以采用二次导管插入法处理，否则只能补桩、接桩。接桩一般用人工孔的办法处理，清除桩顶残渣，接钢筋笼，浇注混凝土至设计标高。

3.6钢筋笼上浮

当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，尽量减小导管埋深，减小对钢筋笼的冲力。

3.7混凝土拌制不符合要求

混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，砂率应在40%～50%，粗骨料最大粒径应小于40mm，混凝土坍落度控制在18～20cm，要有良好的流动性、和易性，用料上优先采用中粗沙，级配较好的卵石，矿渣硅酸盐水泥，避免使用普通硅酸盐水泥。

混凝土和易性与水泥品种、砂率有极大的关系，砂率小、粗骨料级配不好，搅拌出的混凝土极易离析，影响水下浇注混凝土质量。

冲孔灌注桩施工质量的控制分析 篇4

1 工艺原理

冲孔灌注桩是冲击钻成孔, 其原理是利用冲击重锤自由下落的能量冲击桩位岩土并将其击碎, 同时对孔中泵送泥浆, 形成高浓度泥浆循环造壁, 击碎的石渣则因泥浆作用悬浮上升并被带出桩位, 如此反复冲击最终形成桩孔, 经清渣处理后即可进行成桩工序。

2 施工工艺

2.1 施工顺序

桩测量定位→桩机就位调平→桩锤对中→护筒埋设→冲击孔位并泵浆护壁→清底→下钢筋笼→下导管→水下砼浇灌→成桩。

2.2 施工准备

(1) 确保人员资质过关。检查施工单位质量保证体系, 管理体系;检查监理单位人员资质是否达到要求。

(2) 审查施工机械。成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。

(3) 严格做好施工方案。前期工作除了人机进场、通水通电等基本条件外, 更重要的是做好施工组织。组织图纸会审及做好班组技术交底。

(4) 做好材料见证取样送检。

2.3 桩测量定位

根据设计要求, 采用经纬仪、水准仪定桩孔中心及标高, 打入木桩标记。一般桩位由纵横轴线控制, 桩位偏差要求不大于50mm。

2.4 冲机就位

复核桩孔中心坐标, 吊线检验冲锤中心是否与孔中心在一条垂直线上。冲机正确就位后, 调整机台使之水平、稳固。

2.5 护筒的埋设

孔位测量定位后, 进行孔口护筒挖埋, 四周要求用粘性土分层填实, 以保持护筒的位置正确、稳定, 护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm, 保证施工的桩孔中心和桩位中心重合;采用6mm厚钢板制作护筒, 护筒内径应大于钻头直径200mm, 埋设深度以1.5m为宜, 并在护筒上做出控制桩位中心的标志, 施工过程中随时用十字线检测桩中心是否准确, 以利钻机对中。

2.6 冲击成孔

冲击成孔的原理是通过卷场机悬吊起冲锤形成一定的势能, 以冲锤的自由落体运动产生的的;冲击力把岩层破碎成孔, 一部分渣石挤入孔壁, 一部分用泥浆浮起排除或掏渣筒掏出。开始应低锤密击, 锤高0.4-0.6m, 并及时添加片石、砂砾或石子和粘土泥浆护壁, 使孔壁挤压密实, 直至孔深超过护筒底以下3-4m后, 才可加快速度, 将锤提高至1.5-2.0m以上转入正常冲击, 并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时, 应采用中小冲程0.5-1.0m冲孔, 并补充稀泥浆或清水, 避免糊锤, 在开孔阶段, 尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣, 但冲至4-5m深度以后, 则要开始掏渣, 大约每台班掏一次, 每次约4-5桶, 每次掏完渣后, 要立即向孔内加护壁泥浆, 恢复泥浆正常浓度, 这样反复进行冲孔、掏渣, 直至要求深度。

2.7 钢筋笼制作

钢筋笼制作在现场进行, 制作场地经平整夯实并铺以100mm厚碎石。钢筋笼制作依据桩长分节制作, 每节长6m-10m, 制作采用加劲圈成型法, 即按钢筋笼加劲圈的设计尺寸, 在胎模上制作好加劲圈, 并在圈上按主筋分布位置用粉笔做好标记。将主筋平整地放在枕木上, 用粉笔标出加劲圈的位置, 焊接时, 使加劲圈上任一标记对准主筋中部的加劲圈标记, 扶正加劲圈焊牢。在一根主筋上焊好全部加劲圈后, 再在骨架两端各站一人转动骨架, 将其余的主筋逐根照上述方法焊好, 再缠绕箍筋绑牢成型, 编号挂牌堆放好。为保证钢筋筋笼制作的质量, 施工中主要采取如下措施进行控制。

(1) 检查钢筋出厂合格证书 (按批检查) 。

(2) 检查钢筋拉伸、弯曲、抗剪复验报告。

(3) 检查钢筋直径、型号。

(4) 对钢筋焊接长部位取样进行焊缝常规力学性能试验。

(5) 检查是否设置定位环, 定位钢筋环高50mm。

(6) 检查焊工上岗操作证证, 不许无证操作。

(7) 检查钢筋笼的直度。

2.8 下钢筋笼

钢筋笼入孔用吊车单节起吊, 起吊前根据该孔钢筋总长配好每节钢筋笼的长度, 并编好入孔顺序。起吊时, 先吊放最下一节笼, 入孔后, 用10号工字钢穿入最上一个加圈的下方将其临时搁放在钢护筒上, 再吊上一节与其邦条焊接, 如此逐节下放、接长直至结束。

钢筋笼下放时要吊直扶正, 对准孔位后缓缓下放, 以避充碰撞孔壁, 同时要注意割除焊在加劲圈中的十字加强支撑, 下放到设计位置后。用钢筋将钢筋笼、钢护筒临时点焊固定, 以保证位置准确。

2.9 下导管

下导管前, 根据浇灌架起吊高度和场地情况, 将导管事先拼成几段, 并在其上按每米用油漆作标记并注明米数, 以便浇灌时掌握导管在孔中的长度。下导管时, 由浇灌架上的卷扬将导管理吊入孔中, 再吊段与其联接, 直至结束。此时注意导管底口距孔底应控制在500mm, 上口用卡箍固定在孔口。

为保证水下砼浇灌质量, 导管安装应保持位置距中, 联接必须牢靠, 密封良好不漏水, 并保持管段平直无弯曲。

2.10 砼水下浇灌

在灌注水下混凝土过程中, 要求混凝土具有良好的和易性, 以确保混凝土自重密实。在灌注前每根桩检查两次混凝土坍落度, 在灌注混凝土过程中反复活动灌浆导管, 充分排出混凝土中的气泡, 以增加水下混凝土的密实度。由于桩径过大, 活动灌浆导管不能排出混凝土中全部空气, 致使混凝土有可能出现局部柱状泌水, 带走混凝土中的水泥砂浆, 造成桩身局部混凝土强度不满足设计要求。

3 常见事故及防治

3.1 沉渣过厚

第一次清孔时间不足, 下放钢筋笼时间过长或钢筋笼碰撞孔壁, 造成塌方, 检查验收不够认真都会造成沉渣过厚。处理方法:

(1) 要控制泥浆的密度和粘度, 不要用清水进行置换;

(2) 钢筋笼吊放时, 要垂直对准孔位, 避免碰撞孔壁:

(3) 安放钢筋笼后, 应检查沉渣量厚度小于100mm, 否则应利用导管进行二次清孔;

(4) 开始灌注混凝土时, 导管底部至孔底的距离宜为30-40cm, 应有足够的混凝土储备量, 使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上, 利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣, 达到清除孔底沉渣的目的。

3.2 堵管

在水下灌注砼过程中, 砼堵住导管而使浇灌无法继续进行, 可能会导致整根桩的报废。在浇灌过程应保证足够的砼量连续浇灌, 确保机械运作正常, 加强对砼搅拌时间和砼塌落度的控制, 水下砼必须具备良好的和易性, 粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4, 且应小于40mm。应确保导管连接部位的密封性, 导管使用前应试压, 以避免导管进水。

3.3 浮笼

灌注砼过程由于埋管过深或浇灌不连续而导致桩下砼初凝, 浇灌的砼自导管流出后冲击力推动钢筋笼的上浮。预防措施:

(1) 将钢筋笼焊到钢护简上或用钢管套顶压钢筋。

(2) 控制好初灌注速度和导管的埋深。

(3) 缩短混凝土的整体灌注时间。

(4) 采用双螺纹连接导管。

3.4 偏孔

当遇到地质情况复杂, 在同一根桩的范围内岩面倾斜, 一边软一边硬时, 如稍有不注意, 工人盲目加快速度冲孔就会造成偏孔的现象。当在有倾斜状的软硬地层冲进时, 应控制好桩锤高度低速冲进, 发现偏孔现象超过相关要求时应及时往孔内回填较坚硬的石头, 将斜面硬层冲平以调整垂直度。

4 结语

冲孔桩施工是一项复杂的施工技术, 施工周期长, 工艺复杂, 因此为提高桩基质量, 施工中应深入的理解和采取科学严谨的态度, 建立健全质量保障体系, 严格控制好施工中的每一道工序, 采取有效的处理对策、措施预防冲孔桩事故, 以保证施工质量。

摘要：简要分析了冲孔灌注桩的施工工艺及要点, 并提出有效措施预防施工中的常见事故, 以供参考。

关键词：冲孔灌注桩,施工,常见事故

参考文献

[1]于大举, 杨和礼.浅析冲孔灌注桩施工质量控制常见问题的分析及处理[J].中华建设, 2010, (5) .

冲孔灌注桩的施工控制 篇5

监理对冲孔灌注桩在工程应用中 的施工质量通病的预防措施

冲孔灌注桩施工工艺简单、成熟，施工进度快捷，适应面广，承载力大，施工后的检测方法可靠、完善，检测数据准确等特点，越来越受到设计、建设单位的青睐。但冲孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强度低，中下段混凝土的强度高，容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外，施工过程中还容易出现桩位偏差、钢筋笼偏位、缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥、断桩等质量缺陷或通病长期难以解决，造成桩基承载力下降，影响了工程的施工质量、进度，严重影响到工程建筑主体结构的安全。下面就洋山深水港区三期工程出港闸口工程冲孔灌注桩桩基工程施工过程中出现的有关上述问题，探讨解决方法与同行进行交流。1 工程概况

本工程为洋山深水港区三期工程出港闸口工程桩基，桩基区域地质情况为抛石回填区，场地现标高约为绝对标高+6．60—6．80m左右。桩基所在区域I层为杂色抛填石，厚度为1．5～7．85m，在施工中易漏浆，造成孔壁坍塌埋锤，用粘土护壁恐怕效果不好，必须采用钢护筒封堵，且在钢护筒埋放时，极不易开挖，为施工不利地层；Ⅱ层为充填土，厚度2．0～6．0m，成分为粉沙和花岗岩碎石块，直径为8—100cm不等，工程地质性质极差，最易造成坍塌孔、埋锤；Ⅲ层为淤泥质粘土及粉质粘土混砂砾粉质粘土及黏土，呈可塑一硬塑状，为施工有利地层；Vi2—1为花岗岩中等风化层，该地质较好，作为桩基持力层，设计要求桩端进入持力层不小于1．0m。

本工程桩基设计为嵌岩桩，总桩数为40根，桩径为1000mm，桩坝设计标高为一3．15(~0．000相对于绝对标高+8．05m)；灌注桩的灌注充盈系数为不小于1．15；桩顶混凝土终浇标高比设计标高高出的高度应不小于桩长的5％，且不小于2000mm，以保证桩顶混凝土强度满足设计要求。

桩身混凝土为C30水下混凝土，主筋保护层厚度为75?L。纵向ф18Ⅱ级钢筋通长配置，螺旋箝ф81级钢筋@200，每隔2．0m设置一道焊接加劲箍筋，4．0m范围内螺旋箍为ф81级钢筋@100；浇注混凝土前孔底沉渣厚度不得大于50mm。2 针对本工程可能影响成桩质量的因素分析 2．1 影响桩位的因素分析

(1)施工控制点的准确性，现场施工的控制点是现场布点、放样的基础；控制点位置坐标、高程的偏差，定能影响整个工程的成败。

(2)护筒和桩机在冲孔过程中的晃动和移位造成桩位的偏差。(3)钢筋笼沉放位置的偏差造成桩位偏差。

(4)桩机安装就位稳定性差，作业时桩机安装不稳；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形，以致造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。2．2 影响桩身上部强度的因素分析

(1)按照施工规范的规定，冲孔后要彻底清除孔底的淤泥、沉渣等，但在实际施工过程中，很难将淤泥、沉渣彻底清除，于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时，孔底沉积的淤泥、沉渣必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的，先灌入的混凝土顶升于孔的上面，这样就容易出现桩上段强度较低的现象。

(2)浇灌混凝土时，若导管插入混凝土之内过深，浇注速度又较快，则容易在孔体深部沉积较多的骨料，加上振捣过程所造成的混凝土的离析，也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。

(3)在混凝土浇筑过程中，泛浆高度较小，造成上部混凝土强度质量较差。

(4)清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积，以至造成桩底沉渣量过多。2．3 影响桩身质量的其他因素分析

(1)混凝土浇注施工中，若导管插入混凝土内过浅(一般控制在2—6m)，则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的，而是摊铺式的。这时，泥浆、泥块就容易混入混凝土中，进而影响到桩身的质量。除此之外，若设计的桩身直径过小，则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制，从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。

(2)在成孔至浇筑混凝土过程中，所涉及到的施工环节多，时间长，会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长，淤积的淤泥越多。

(3)混凝土在水下浇灌的过程中，其流动性、初凝时间、粘聚性能会变得更差，若稍有疏忽，很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩等质量缺陷。2．4 对桩身承载力影响因素的分析

(1)入岩的判断及嵌岩深度的影响。

(2)沉渣厚度的影响。

(3)混凝土自身质量的影响。3 施工过程中监理采取的应对控制措施

3．1 对测量工作或影响桩位偏差监理所采取的措施及要点

(1)对业主提供的控制点坐标、高程督促承包人进行复测，监理旁站核对，同时要求定期对控制点进行复核。

(2)对承包人建立的施工现场测量控制网点，监理要求承包商进行定期的复核、校验，并做好保护措施的落实。

(3)检查、审核承包人工程放线、定位测量成果，监理进行测量复核。

(4)对承包商每个冲孔进行复核，主要是在护筒定位、固定后，要求承包商按照重锤吊绳作为桩位的中心，这样做可使孔中心基本就是桩中心。

(5)检查对桩机、桩架的固定情况。成孔过程中，应经常检查孔内有无异常情况，桩架有无倾斜，各部连接是否松动。

(6)在钢筋制作时，要求承包商最顶端一节的钢筋按照中心对称的方式留出两根较长的，以便在钢筋沉放结束后进行定位复核。

3．2 对保证桩身上部强度及桩身质量监理所采取的措施及要点

(1)控制混凝土的质量，控制组织混凝土原材料的质量，从源头上把关，制定有针对性的措施，确保灌注桩所用混凝土满足设计、规范要求。

(2)建议和督促施工单位采用二级泥浆池，确保二次清孔质量，减少混凝土浇筑过程中对桩身质量的影响。

(3)控制导管插入混凝土深度，控制导管的拔管速度。

(4)检查确认混凝土浇筑过程中泛浆高度，应满足设计、规范要求。

(5)加强混凝土浇筑过程中的旁站和巡视，发现异常情况及时处理。3．3 对保证桩身承载力监理所采取的措施及要点

(1)由于地质情况复杂，监理在认真熟悉图纸的基础上，对勘察资料的地质资料也进行了认真、细致的研究，为做好监理工作进行技术储备。

(2)配置专业的岩土工程师，对入岩的岩样进行判断、分析，并根据试桩积累的一些参数，对入岩前后不同地质情况下，每小时进尺进行统计分析，总结规律，同时结合设计图纸上标示的等高线、岩样色泽作为入岩判断的辅助依据；同时在入岩后加大取样的频率，以进一步对岩样进行确认。

(3)对测孔的各种设施、仪器等进行检查，在施工单位现场测试的基础上，监理部同样配置相关的设备，对成孔进行检查，确保入岩深度和孔径尺寸。

(4)加强对泥浆比重的控制，保证沉渣厚度符合设计要求。

(5)对施工单位泥浆护壁采用的黏土，监理也给出了合理化建议，确保护壁质量；同时由于冲孔桩施工区域有上层回填石料，空隙比较大，监理要求施工单位增加护筒长度，减小石料回填层对桩身质量的影响。

3．4 监理对保证桩基质量采取的其他措施

(1)督促施工单位在施工前做好典型施工方案的编制，在试桩后进行完善和总结，积累本施工区域的参数，以指导后续施工。

⑵加强对钢筋原材、焊接质量、箍筋绑扎质量、绑扎间距等进行严格的控制和检查；确保灌注桩钢筋笼所用的钢筋品种、数量、制作和安装质量必须符合设计要求和规范规定。在骨架主筋外侧，应在每隔1.5～2.0?L的断面上对称设置控制保护层厚度的装置。现场监理人员在下笼前应对钢筋笼的长度、尺寸、保护层等进行验收，下笼时应对每个主筋焊接接头进行检查，检验合格后才能进行下道工序施工；为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。在制作、运输和吊放过程中，防止不可恢复的变形，确保钢筋的净保护层厚度，对变形的钢筋笼要进行调整，严重变形的必须报废；吊放时要对准孔位，垂直下放，避免碰撞护壁；钢筋笼安装就位后，应采取适当措施将其固定，混凝土浇注过程中钢筋笼不得上浮。

⑶第二次清孔后混凝土浇注前，监理在现场应实测孔深，检查沉渣厚度、泥浆比重是否满足设计要求（沉渣厚度=第一次清孔孔深—第二次清孔孔深），才能满足要求的重新进行清孔。(4)浇筑前要求在导管内放入隔水球；混凝土初灌量不能小于一定的方量；浇筑过程中要对到场的混凝土检查坍落度，坍落度满足设计要求；随时检查混凝土灌注高度，确保混凝土灌注到孔顶后要进行翻浆，将和泥土混合在一起的混凝土翻出孔外，直至新鲜混凝土冒出桩顶，确保桩顶混凝土质量，按要求留置好混凝土试块，做好监理现场旁站记录。4对冲孔灌注桩施工一些建议

冲孔灌注桩的施工控制 篇6

关键词：冲孔灌注桩 施工工艺 施工技术 探究分析

随着经济的飞速发展，我国建筑行业的技术也得到了更深入的研究，并且一些先进的施工技术和设备已经广泛地应用于工程建设的各个方面。其中冲孔灌注桩技术在工程的建设方面发挥了重要的作用，它能够在填土层、粘土层和沙土层等土质中开展作业，并且灌注桩的长度和直径能够随着工程建设的实际需求进行变换，因而在工程建筑方面被广泛的使用。但是作为一种新型的灌注桩技术，它的操作程序非常复杂，不是一般工作人员就能轻易上手，并将这种技术转化成建筑成果的，所以频频出现一些建筑事故。本文对冲孔灌注桩的施工技术和工艺进行了一些分析，并对建筑中经常出现的一些事故展开讨论，并采取相应的解决措施。

1 冲孔灌注桩施工技术与工艺分析

1.1 冲孔灌注桩含义

灌注桩是在工地现场用钻机在桩位上，通过自由下落的冲击力来削切岩层钻出一道孔洞，然后再放入钢筋笼并灌注混凝土而成。冲孔灌注桩是灌注桩中的一种，它是利用冲孔机冲击成孔的，当钻孔的深度达到设计的要求时，将钢筋笼放入到孔洞中，并采用直径适中的导管来灌注泥浆或混凝土来制作泥浆护壁。

1.2 冲孔灌注桩的施工程序

冲孔灌注桩的施工必须严格按照一定的程序进行，否则极易出现问题，甚至酿成安全事故。其施工程序的过程是：将所要钻孔的场地进行平整、制备灌注桩所需的泥浆、深埋护筒、铺设工作平台、定位机器设备、利用钻机器冲孔、打扫孔洞并检查质量、放置钢筋笼、灌注混凝土和泥浆、拔出护筒、检查灌注桩质量。

1.3 冲孔灌注桩的技术要求

1.3.1 灌注桩的桩位制定

灌注桩的建设是整个工程建设的基础，而桩位的选择又是灌注桩得以实现的基础。因此应该选择地势较为平坦、岩层密度适中的场地进行定桩，而且一旦这个桩位确定下来，就要对该区域的具体地理情况进行勘测，以便选择适当的钻机和其他施工设备。

1.3.2 泥浆和混凝土的制定

泥浆或混凝土的制定是灌注桩质量高低的重要标准，因此要对桩位所处的地层有清晰的认识，看哪些土层能够自行造浆，然后根据工程建设的实际情况选择造浆设备和造浆原料。一般而言造浆原料要选用可塑性强的膨润土和粘土，而其他的泥浆的配置要综合工程器械和经过的土层进行设计，这样才能满足各个土层的实际需求。当然在工程的建筑过程中也应该注意现场的环境保护，那些土渣和泥浆也应该妥善的安置，否则不仅污染环境，同时也会给工程建设带来很大的不便。

1.3.3 埋设护筒

护筒的埋设对钻机的冲孔有非常大的矫正作用，一般在进行护筒埋设时，要求周围的岩土一定要密实，这样才能保证护筒设置的安全、稳定、精确，最好护筒和桩位中心点在一个点上，前后偏差控制在50毫米以内，同时埋设的深度最好在1.5米以上，然后在护筒中做出一些标志，以便来控制桩位中心点。

1.3.4 定位钻孔的冲孔机

冲孔机定位的精确性一定要有保证，只有不发生任何的歪斜和移动，才能准确的计算出冲孔的深度，以便冲孔机能够朝着正确的方向、固定、平稳的进行钻孔操作，这时护筒中心点、钻机的中心点和机架平台的中心点是在一条直线上，最大的偏差不能超过20毫米，并且在实际的冲孔操作中应该把钻机的钻进速度、泥浆的排渣速度和送浆的速度协调一致，一般要求排浆速度要快于冲孔的速度，否则钻孔很容易被岩层深埋，对钻孔器械造成严重的损毁。

1.3.5 钻机冲孔

钻机冲孔是通过卷场机将冲击锤高高吊起，形成一定的重力势能，然后以重力的冲击作用把岩层击碎形成钻孔，其中一部分被打碎的渣石会被清理出去，还有一部分渣石会作为泥浆的孔壁被利用。最开始冲孔时应该把冲击锤的高度调低一点，一般在0.4-0.6米之间，然后用多次敲打的方式进行，并通过添加瓦片砂砾使泥浆壁孔被积压的更加严实，直等到钻的孔超过护筒以下4米后再提速，这时冲击锤的高度也可以调至2米左右进行正常的冲击操作。在冲孔的最初阶段不要将石渣清理出去让其挤压孔壁，但是当钻孔深度达到5米左右时，就要大量进行掏渣工作，并且在每次掏渣作业后就要及时向孔内添加护壁泥浆，以保证泥浆的正常浓度，直到钻孔作业完成达到设计的深度。

1.3.6 清扫孔洞

在冲孔的同时也要做好泥浆的补充工作，使泥浆的比例达到标准的要求，通过冲击锤碎石以便碎石从这些孔洞中排出，另外一种方式就是通过加固孔壁，避免地下的水冲击造成坍塌。当所处的土层是粘土时，也可以通过清水与孔中的一些砂石来自动形成泥浆护壁。而排渣的泥浆比重应该控制在1.1-1.2，而那些很容易造成坍塌的孔洞，其护壁的泥浆比重应该控制在1.1-1.3。

1.3.7 放置钢筋笼

钢筋笼的制作一定要完全符合建筑设计的标准来进行，尤其是焊接要牢固、顺直，在放置时一定要把握好彼此之间的距离。在具体的放置操作时应该扶正钢筋笼并与钻孔对正，在吊臂的拉引下慢慢放入，一旦到达既定的位置就要马上固定下来，避免移动给后续工作造成很大的麻烦。

1.3.8 檢查灌注桩的质量

为了保证灌注桩的质量，每一道工序都要严格按照标准执行。钢筋笼从制作到使用都应该时刻保持其质量；桩头的设定不能随意的弯折和破坏，当其混凝土所能承受的压强没有达到5MPa之前，不能受到任何的外力作用以至于损伤。

2 冲孔灌注桩施工过程中要注意的一些问题

2.1 钢筋笼焊接要牢固

由于冲孔灌注桩施工的程序比较复杂，所以一些工作人员难以避免的出现了一些问题，其中钢筋笼焊接不牢固就是非常常见的一个方面。一些施工人员没有到工地进行实地考察或者没有按照设计的标准进行焊接，导致钢筋笼焊接的非常不牢固或者搭接的长度没有符合要求，结果造成安全事故。因此要加强工作人员的素质教育，尤其是安全意识和责任意识的教育，真正重视工程建设的每项工作。

2.2 空洞偏离

在施工中，地质因素往往会影响工程的建设质量，而工人在进行冲孔灌注桩施工时，如果满目的进行冲孔，就可能会受到岩层的影响，导致孔洞的拍能力现象产生。一旦真遇到这样的问题，应该马上降低冲击锤的高度并低速进行，同时按照设计的要求往孔内回填一些比较坚硬的石头，来重新调整孔洞的垂直度。

3 结束语

冲孔灌注桩技术效果和经济效果都非常好，能够在各种地形中展开作业，但是它的操作程序繁多而且复杂，一般情况下总会有不同的问题出现，不仅影响灌注桩的质量，同时也会影响后续的工程施工，因此需要加强工人技术培训和责任意识教育，做好工作的每个细节提升工程建设质量。

参考文献：

[1]陶林洋.浅谈建筑冲孔灌注桩施工工艺及施工技术[J].价值工程，2010（21）.

[2]高永璐.冲孔灌注桩施工工艺及质量控制[J].丹东海工，2011（15）.

[3]徐晓强.冲孔灌注桩施工工艺及施工方法的探讨[J].丹东海工，2010（14）.

[4]高明昕.试论冲孔灌注桩施工技术在高层建筑施工中的应用[J].科技致富向导，2014（5）.

冲孔灌注桩的施工控制 篇7

桩基工程质量直接关系工程建筑结构的可靠性永久性。由于建筑物上部结构的荷载几乎全部由桩基来承担, 因此, 桩基承载力设计是相当大的, 冲孔灌注桩施工过程中, 未按设计与规范要求施工, 就会发生严重的质量事故, 将带来巨大的经济损失, 甚至造成灾难性的后果。桩基工程, 首先在关键工序上要严格控制, 容不得侥幸心理, 即使是细小问题的把握, 也决不可以忽视。

1 工程实例

1.1 工程概况

福州红狮水泥有限公司水泥粉磨站一期桩基工程, 位于福州市闽侯县尚干镇, 建设地点在乌龙江岸边, 业主已对部分原场地进行砂回填及平整。为赶工期, 业主方在施工条件不具备情况下, 一方面继续对场地进行回填平整, 同时要求勘察院进行超前钻的勘察工作;另一方面要求工程公司马上进驻施工, 直接造成超前钻的数量不足。

1.2 地质条件

根据工程地质勘察报告揭示, 场地地层由上至下分别为: (1) 回填砂、 (2) 粉质粘土、 (3) 淤泥、 (4) 粉砂、 (5) 淤泥、 (6) 粉质粘土、 (7) 淤泥质土、 (8) 粉质粘土夹粉砂、 (9) 砾砂、 (10) 全风化凝灰熔岩、 (11-1) 砂土状强风化岩、 (11-2) 碎块状强风化岩、 (12) 中风化凝灰熔岩。

1.3 工程采用的主要施工方法及工艺流程

1.3.1 工艺流程

根据场地情况, 编制工程施工方案及相关措施, 制定了对场地生活区和施工区进行严格管理与控制的措施。桩基工程设计, 编制的冲孔灌注桩方案及工艺流程:测量放样→机械设备到位安装→冲孔→钢筋龙制作, 清孔清渣→钢筋龙安装→浇砼→养护。

1.3.2 工程测量放样

按业主提供的3个控制点, 采用全站仪对桩基工程进行施测。对照施工图纸, 测量出各个筒心点位, 挖孔打入1米深的木桩, 挖开木桩四周砂地, 再用砼浇筑加固;从筒心用经纬仪测量出各桩位的点, 用绑上红绳子的钢筋头打入沙地作为桩位标记, 与地面平, 再用砂袋盖上。

1.3.3 桩基设备安装

为确保工程质量和工期, 现场安装了ZZ-5型冲孔桩机, 3PNL泥浆泵清孔机。在浇捣砼之前, 采用泥浆泵正循环清渣。

1.3.4 冲孔桩成孔工艺

(1) 开孔准备。桩机安装水平、稳定、周正, 冲击桩机钢丝绳在悬挂状态时, 与桩位控制十字线中心在一条线上。开工前经过现场施工员检查, 质检员复核后开工。在正常施工中, 随时校核冲击桩机钢丝绳, 与桩位控制十字线中心在同一条位置线上。

(2) 成孔施工。 (1) 开孔时采取低锤勤击; (2) 保证泥浆补给, 保持孔内浆面稳定; (3) 各种不同土层采取不同的钻进技术; (4) 开始钻基岩时, 应低锤勤击, 以免偏斜。如发现钻孔偏斜, 应立即回填片石, 厚30-50cm, 重新钻进; (5) 遇孤石, 可抛填相似硬度的片石或卵石, 用高冲程冲击, 成高低冲程交替冲击, 将大孤石击碎挤入孔壁; (6) 准确控制松绳长度, 即要勤松、少松, 又要避免打空锤; (7) 一般不宜多用高冲程, 以免扰动孔壁, 引起坍孔、扩孔或卡钻事故; (8) 应经常检查钢丝绳磨损情况, 卡扣松紧程度、转向装置是否灵活, 以免突然掉钻。

(9) 持力层控制方法:施工中采用如下三种方法结合来判断是否到达持力层岩面:a.据工程地质勘察报告, 判定持力层岩面高度;b.根据冲孔进度 (进尺/时) 、负荷来判定;c.据钻进过程, 现场采取的岩渣样判定。

(10) 孔底沉渣控制方法:为了保证沉渣厚度小于设计要求, 确保桩端承载能正常发挥, 采取如下措施:a.下导管后, 砼灌注前, 用取渣筒再次进行清渣;b.校正钻具孔深, 测量沉渣的基准面, 要准确、统一;c.检测泥浆性能, 比重≤1.15, 含砂率≤8%;d.二次清渣时, 充分做好砼灌注的各项准备工作, 停泵至初灌时间不超过15min;e.使用大初灌量, 砼初灌量不小于0.65-0.85m3, 充分利用剪球时的砼初灌量冲击势能, 冲开残余孔底的少许沉渣。

(3) 孔底清渣:采用泥浆泵正循环清渣。在清碴的过程中, 要保证导管连接的密封性, 使其接头处不漏气, 最好在连接处掺入黄油, 以便于安装及拆卸。控制泥浆补给数量, 控制好导管的位置。

(4) 钢筋笼制作与吊装: (1) 钢筋笼制作:严格按设计图纸制作钢筋笼, 并均匀布好混凝土保护块, 以保证钢筋笼下入孔内居中, 并有足够的砼保护层。钢筋笼要分节制作, 防止钢筋弯曲变形。主筋、加劲筋搭接要符合规范要求; (2) 钢筋笼吊装:钢筋笼吊装是经各方人员严格检查并确认符合要求后进行。采用小型装载机水平吊动钢筋笼, 每间隔4.0m在加劲筋与主筋交叉处焊有一个支撑点, 防止钢筋笼的变形。钢筋笼起吊, 分别在钢筋笼全长靠端头的1/4和3/5处设起吊点, 起吊时缓慢平衡, 有专人指挥。钢筋笼下入孔内时, 应对正桩孔中心, 轻缓下放, 以免损伤孔壁。如吊装下孔中遇阻, 不得强行下入, 须分析好原因, 待处理完好后再下入, 同时认真计算吊筋长度, 确保钢筋准确下达到设计位置。

(5) 砼施工: (1) 本工程选用“金牛”牌普通硅酸盐水泥, 中砂, 级配良好的碎石, 根据试验确定的配合比, 进行施工, 桩身混凝土强度等级为C35。下料顺序按水→石子→水泥→砂→ (外加剂投入) 。砼搅拌时间, 采用强制式搅拌机搅拌, 时间为60-90s; (2) 水下砼灌注:严格按水下砼灌注工艺进行灌注, 即导管回顶灌注法。导管连接丝扣必须上紧, 导管应具有良好的同心度以及垂直度。贮料斗内砼储存量, 必须满足首灌时将导管底端埋入砼中0.8-1.2m。灌注应连续作业, 不中途停顿, 最后一根导管, 在确认桩顶达到超灌高度后, 方可拔出。

(6) 预防断桩:采取以下措施预防断桩:坍落度严格按设计控制在18-22cm;经常检查搅拌机等机械性能情况, 确保正常运行。本项目采用两台搅拌机同时进行作业, 输送泵一台使用, 一台备用;边灌砼边拔管, 做到连续作业, 一气呵成。灌注时勤测砼面上升高度, 随时掌握导管埋入深度, 避免导管埋入过深或导管脱离砼面。

1.3.5 导管法浇注砼施工时应注意事项

(1) 灌注混凝土必须连续进行, 不得中断。否则先灌入的砼达到初凝, 将阻止后灌入的砼从导管中流出, 易造成断桩; (2) 随孔内砼的上升, 需要逐节快速拆除导管, 时间以不超过30min为限。拆下的导管立即冲洗干净, 同时注意不得把水冲入导管内; (3) 在灌注过程中, 当导管内的砼不满含有空气时, 后续的砼宜通过溜槽徐徐灌入漏斗和导管。不得将砼整斗从上面倾入管内, 以免在导管内形成高压气囊。挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水; (4) 当砼面升到钢筋笼下端时, 为防止钢筋笼被砼顶托上升, 应注意:将钢筋笼上端固定;灌注砼时间应尽量加快, 以防止砼进入钢筋笼时其流动性过小;当孔内砼接近钢筋笼时, 应保持埋管较深, 放慢灌注进度;灌注过程中, 出现孔内不返水, 应适当活动导管, 活动高度0.3-0.5m, 动作要轻缓, 不得猛提猛冲。

2 工程实例情况分析及处理

2.1 解决桩位放样定位问题

由于工期上的考虑, 业主要求在较小的场地上布置12台桩机, 使得桩基施工的场地较小, 互相之间的干扰很大, 在桩位的保护与复核上存在困难, 加上本工程另一个特殊要求:原来按总施工平面布置方案图展开的正常施工, 业主制定的开挖计划要求变更, 使工作面更加拥挤, 基准点被破坏、后视点被挡住是常有的事, 而点的保护桩, 更是常常被桩机挡住, 由于工地上不可能每次都调用全站仪。因而找桩、复核等问题时常出现。

施工过程中, 习惯上掌握的一些经验, 比如采用全站仪放样。方法是一次性放完样后, 多做几个永久性的保护桩互相校验;再如“找桩”, 可以根据已经确认准确的两个参照物 (就近已完成的两根桩) , 确定第三根桩位 (见图1) :例如为了要找出被泥巴、砼硬块等物层层遮盖的3号桩, 通常做法是从施工图上, 根据其周围的已完成桩的桩号 (例如1号桩和2号桩) 的相对位置来比照定位3号桩。于施工图中量出3号到1号的桩心距离a, 再量出3号到2号的桩心距离b, 而在施工现场中, 用两把尺子分别量出a与b长度, 交点处就是3号桩的位置。

利用一把尺子来定位3号桩:根据量出的距离a、b, 得出a+b=c, 利用一把钢卷尺来就可以确定, 钢卷尺上的0点位位置靠在1号桩心, 长度为c的位置靠在2号桩心上, 从1号桩算起, 长度为a的位置, 拉直后就是3号桩的点位。

工程施工中, 桩机就位时出现了一个很严重的问题:由于就位后的桩机前的机台枕木没垫稳, 冲孔到25m处时, 发现孔偏位30cm, 经过复核保护桩都是正确的。结果只有重打, 孔扩很大, 浪费了很多的人力、物力、财力。因此, 对工程细节问题的关注, 也将直接影响到工程的经济效益。

2.2 解决成孔持力层误判问题

2.2.1 桩基持力层误判原因分析

(1) 施工技术安排被工期要求打乱:工程的施工过程, 因业主工期上的要求, 先行施工的“配料站”共有22根桩基, 只做了4根超前钻, 没有定出全部的设计孔深, 而是按照部分超前钻的孔深 (主要根据现场渣样) , 结合机台操作工人描述的冲孔进度 (进尺/时) 情况, 现场确定没做超前钻部分的桩孔位的深度。

(2) 超前钻钻探比例不足, 桩基未达持力层:后续施工的“水泥库”共有120根桩, 仅做了20根超前钻, 其他桩的成孔深度的判定方法与“配料站”一样。结果在完成配料站22根桩施工后, 进行取芯检验, 出现了问题。有三根桩的持力层位只达到强风化碎块状层面;另一根18号桩出现了夹层, 桩深在中风化层后, 接着还有强风化砂土状层, 此后又是强风化碎块状层, 然后才是中风化持力层。

(3) 具体施工, 人为原因产生误判: (1) 试打桩的桩深, 与周边其他桩的深度存在着一些差距; (2) 中风化层与强风化碎块状、砂土状层的分界不十分明显, 多数情况下, 在刚进入砂土状层就有中风化的岩样包裹在里面, 沉积在捞渣筒里的中风化渣样就多, 造成了判定不准。于是确定多打下去1m。桩机工人对多打下1m, 造成心理上的抵触, 夸大冲进的难度, 进一步造成部分持力层检定的判定失误。最终的取芯结果, 所操作的桩基, 仍显示持力层还在强风化碎块状层里。

2.2.2 误判持力层桩基采取的弥补措施

在出现夹层的18号缺陷桩的周围补3根桩。对其他三根桩采取高压注浆等加固措施。对余下的水泥库的桩基采取了以下的方案: (1) 加密超前钻, 做到每2-3根桩, 做一个超前钻; (2) 据超前钻的工程地质勘察报告, 严格判定持力层面高度; (3) 记录每小时的冲孔进度, 根据冲孔进度 (进尺/时) 来判定持力层位置; (4) 钻进过程中, 严格取样, 根据现场采取的岩渣样来判定。

按以上方案加强对持力层的控制。按采取的措施进行桩基施工, 经检测, 此后各桩质量均达到设计要求。

2.3 砼灌注时的质量控制

工程砼灌注的施工, 因施工准备的细节问题不够重视, 也造成了较大的损失。

(1) 正常的施工, 砼搅拌时间是控制在90s以上, 同时要加快灌混凝土的速度, 加大剪球时混凝土的冲击力, 以便排渣, 首次灌混凝土应有足够的数量, 保证埋管深度不少于0.8m, 严禁导管提出混凝土面, 同时埋管应控制2-6m, 以免提管困难。灌注混凝土, 产生不合格桩的原因: (1) 在实际操作中, 用翻铁盖替代剪球, 种种原因, 包括搅拌站工人加班时间过长, 较为疲劳等因素, 往往砼的搅拌时间小于60s, 甚至只有30、40s, 这样就容易造成诸如砼的凝固加快, 拔管不及, 而产生埋管等严重后果; (2) 由于搅拌机出现故障, 造成了砼浇灌到一半时, 后续砼跟不上, 只好形成断桩, 造成损失; (3) 另外, 中午灌注混凝土, 天气太热, 温度太高。由于上述原因, 造成“水泥库”的两根缺陷桩, 最终在这两根桩边上补打五根桩。

(2) 因水源的问题, 造成“配料站”的一根桩断桩3m, 而后用人工挖孔桩来补桩处理。费时费力也费钱, 造成了质量事故。

(3) 前后台的联系配合不好, 造成砼的多输送, 不但损失了材料, 更糟的是砼硬化后, 把施工场地占住, 影响了后续工作的进行, 也浪费了材料;另一严重的失误是, 由于灌注孔深未到位, 造成在离设计桩顶还有6m的地方, 就开始打入砂浆洗管, 结果到了取芯时才发现。又是人工挖孔至砼面, 以是进行二次灌注。整改方法, 是在这根桩的边上补两根桩。

(4) 由于搅拌站没有准备好灌注砼, 而桩机过早停止二次冲孔清渣, 造成取芯时, 沉渣太厚。在这根桩的边上补两根桩。

(5) 每根桩身砼浇筑过程都应该是连续的, 不得在桩身浇注时出现换班等暂停的现象。整个灌注桩项目施工过程, 由于缺陷原因多, 出现了较严重的质量事故, 共补了12根桩, 造成了较大的经济损失。因此, 每一根桩砼的浇筑前后, 都应认真早准备, 并做好各项备用配套方案, 保证工序连贯, 流水施工, 同时保证最后一次的砼灌入量, 才能真正达到优质桩的施工控制目的。

3 结论

桩基工程施工质量关系重大, 桩基施工虽已有较成熟的工艺, 但实际施工中, 由于人为等众多的因素影响, 导致对工程施工的干扰, 若措施不当, 则发生质量事故而产生严重的工程返工, 不但浪费人力、财力、物力, 真正是延误了工期。通过对具体工程的实践, 得到以下几点体会:

(1) 桩位放样、复核中, 必须严格把关, 避免为下导工序留有隐患。桩基定位, 可运用一些参照物的方法复核, 可达到事倍功半的效果。

(2) 对成桩条件判定, 一定要严格按照受控程序进行, 在依据不确定的情况下不得随意判定, 否则后果很严重, 整改也困难。

(3) 混凝土灌注的过程中, 要细心准备, 精心施工。混凝土灌注桩过程, 要安排责任心强的操作者施工, 从施工过程就杜绝产生无法整改的次品桩的弊端, 才能全面避免质量缺陷造成的经济损失。

参考文献

[1]叶龙辉.英德遥步大桥溶洞群区桩基施工[J].广东公路交通, 2005, (1)

[2]GB50204—2002, 混凝土结构工程施工质量验收规范.北京:中国建筑工业出版社.2002

[3]童智能, 吴祥红.深层基桩拔除技术探讨[J].施工技术, 2005, (01) :45-47

[4]李顺秋, 刘群, 曹兴明.高层建筑施工技术.黑龙江科学技术出版社, 2002

[5]叶琳昌, 沈义.大体积混凝土施工.北京:中国建筑工业出版社, 1987

[6]游宝坤.混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施.建筑结构, 2002, (10) :21-25

[7]毛鹤琴.土木工程施工.武汉大学出版社.2000

[8]张昌城.砾卵石层桩端压力注浆的应用与施工技术[J].西部探矿工程, 2005, (01)

[9]陈安东, 郑慧.流砂地质条件下的顶管施工技术[J].浙江水利科技, 2005, (01)

[10]宋怀志.对岩溶地区嵌岩桩基础施工技术的探讨[J].韶关学院学报, 2005, (06)

冲孔灌注桩施工质量控制 篇8

平整场地→桩位放样→冲机就位→冲孔→终孔→清孔→下钢筋笼→二次清孔→浇注混凝土→泥浆排放或再生处理。由该类桩的施工工艺可知, 每一道工序环环相扣, 若有一道工序控制不当, 将会影响成桩质量。

2 桩位的确定

对现场地质情况和常见的问题进行分析, 再让桩位放线。为保证成孔的质量, 及成孔的垂直度、孔径等必须严格控制, 确保桩位中心点与成孔中心点偏差在15mm以内。

3 工程概况

某高层建筑16#桩。该场区地质条件较复杂, 为岩溶盆地地貌, 地下水位较高, 设计为嵌岩桩, 嵌岩深度2m, 桩径114m, 桩长为241m。该桩位在地表下141.2~231.4m发现溶洞, 设计桩身直接穿过溶洞, 施工成孔时在溶洞段发现斜孔现象, 即回填毛石校孔, 浇灌时发现大量漏失混凝土浆, 成桩后, 经钻芯法验桩, 该桩桩深在溶洞顶部至桩底, 混凝土严重离析、夹泥, 下部出现断桩, 上部混凝土芯样强度极差, 达不到设计要求, 中下部至底部含孔壁坍塌的块石, 桩身严重缺陷, 为Ⅳ_类桩, 必须重新施工。因此, 在岩溶地区的溶洞裂隙、石芽发育地段, 应多布置几个钻孔, 查明溶洞发育规模、方向、状态及基岩面走势, 供设计选择更好的桩位。建议遇到发育较大的溶洞 (溶洞顶板较薄, 不能满足设计要求) 裂隙或较陡的基岩面时, 应用梁板垮越或调节柱距处理桩位, 尽量绕避溶洞裂隙, 避免成桩质量缺陷, 确保桩底以下三倍桩径内, 无软弱夹层、断层、洞穴, 保证桩端应力扩散范围内无临空面。

4 孔壁坍塌的预防

4.1 泥浆护壁的质量

任何情况下的坍孔都与土质有关, 如原生造浆失败, 泥浆护壁选用不当, 泥浆相对密度偏小, 土层有渗流等原因。因此, 施工前现场技术人员应认真分析地质资料, 以便施工操作时能适应场区的地质条件, 并制定切实可行的施工方案。如场区原生土质单一, 均为粘性较好的粘土, 砾砂含量较少, 此种土层可不采用泥浆护壁, 但成孔速度不宜太快, 因速度较快易使孔壁上来不及形成泥膜, 孔壁也易坍塌;对于淤泥质粘土等软土类、粉质粘土、砂土类、碎石土类等土质, 必须采用泥浆护壁。泥浆原料宜选用优质粘土, 有条件时, 优先选用膨润土造浆。成孔时泥浆的相对密度以1.2~1.3为宜。泥浆的试验、调制宜派专人负责, 严格控制泥浆粘稠度在18~28s范围内, 规定含砂率不超过8%, 保证反循环工艺在成孔阶段, 流入孔口的泥浆与从孔内抽出的泥浆相匹配。

4.2 成孔大量漏浆

成孔中若发现大量漏浆, 应立即中断成孔作业, 并严格监视漏水、跑浆情况, 与此同时, 应准备应急用的贮水槽、大容量的给水泵等设备。若不及时处理, 而继续强行施工, 就有可能使坍孔加剧, 必要时, 应迅速将孔回填 (回填材料为粘土和碎石) , 否则就有可能使地表坍塌或发生机械倾覆等重大恶性事故。因此, 应待查明原因, 采取有效措施后方可继续施工, 对于坍塌回填后的桩孔, 地层将处于不稳定状态, 应适当停止数日后才能继续施工。

4.3 成孔与灌注混凝土的时间过长

成孔结束后应立即清孔, 将孔底残留的沉渣清理干净, 清孔后还须换浆, 将孔内含砂量大、泥浆性能差, 容易在孔底沉淀的砂浆换成性能好、并能确保在换浆完毕到混凝土灌注这段时间内, 孔底不产生或少生产沉淀物的泥浆 (孔底沉渣厚度允许值:端承桩≤500mm、摩擦端承桩或端承摩擦桩≤100mm、摩擦桩≤300mm) , 待有关单位验槽合格后方能下钢筋笼, 然后进行第二次清孔, 从第二次清孔停止至混凝土浇灌时间应严格控制在1.5~3h内, 否则, 应重新清孔。

4.4 防止钢筋笼上浮、变形、散架

已安置好的钢筋笼, 在灌注混凝土的过程中, 混凝土的浮力会使钢筋笼升高上浮, 易使钢筋压曲变形, 甚至散架, 从而导致孔壁坍塌, 影响成桩质量, 为避免桩身施工缺陷, 可采用以下对策:

(1) 加强钢筋笼制作质量, 钢筋笼应捍接牢固, 使用规格合适的加强箍, 如钢筋笼主筋数量较多 (如抗拔桩、挡土嵌岩柱等) , 应增大加强箍的规格。

(2) 当桩的直径较大, 而钢筋笼相对较短时, 可用钢管套住主筋, 固定钢筋笼顶端。

(3) 灌注混凝土时, 当上升的混凝土面接近于钢筋笼底端时, 一方面应放慢速度, 另一方面应控制适当的导管埋置深度, 使钢筋笼底端被逐步埋入混凝土。

(4) 提高灌注速度, 保证接触钢筋笼底端的混凝土有良好的流动性, 减少埋入阻力, 当钢筋笼有1/3长被埋入混凝土中时, 可恢复正常灌注速度。

5 混凝土的施工质量

冲击成孔灌注桩混凝土的流动性要求较高, 混凝土只能从导管中注入, 不能直接倾倒, 若混凝土流动性不好, 就不能充分流出, 易产生隔层、缩径等质量缺陷。浇灌中, 混凝土的密实度主要依靠自身的重量, 当它从套管中流出时, 易挤压周围土, 若坍落度太大或套管中的混凝土不能充分流出时, 周围的土质同样也会对它产生挤压, 使桩的断面减少, 形成缩径、夹泥, 甚至断桩, 为减少成桩施工缺陷, 在混凝土灌注过程中应注意以下几个问题:

(1) 混凝土配料时, 一定要保证原材料质量, 尤其是砂、碎石的含泥量应控制在规范允许范围内, 若含泥量偏高, 应对其冲洗, 以确保混凝土本身的质量, 同时碎石的级配也应控制好, 以免造成桩身混凝土强度代表值离散性大。

(2) 由于该类桩对混凝土的流动性要求较高, 混凝土的配合比中, 应适当提高水的用量, 加用水量的多少应根据场区地下水的情况和长期的施工经验确定。

(3) 由于混凝土中水的含量较高, 且混凝土的坍落度较大, 若混凝土搅拌不均, 轻者混凝土产生分层离析, 重者桩身发生断桩等严重缺陷。大部分冲击沉管灌注桩中, 桩顶混凝土胶结较差, 主要因为套管抽出桩孔时, 套管突然流出大量的水泥和砂浆, 减小桩顶压力, 使浇注的混凝土不均匀造成的。因此, 在对即将灌注的混凝土搅拌时, 应比一般混凝土适当延长搅拌时间, 一般应增加30s左右。

6 防止导管进水、堵塞

导管插入桩孔底部后, 在用混凝土灌注过程中, 应防止导管破裂、脱节、漏水, 以及导管拔节过多等问题, 为保证混凝土浇灌顺利进行, 应采取以下措施:

(1) 导管上提过量, 导管底部拔出混凝土面, 使泥浆水进入导管, 发生这种情况时, 应立即将导管插入混凝土内, 利用污水泵将泥浆抽出, 再继续浇灌。

(2) 导管使用时间过长, 管壁开裂进水, 因此, 灌注混凝土前应作导管的压水试验, 经常检查导管是否漏水。

(3) 配合比不妥也能造成桩身离析, 因其和易性和流动性较差, 易造成导管堵塞, 当堵塞不严重时, 可利用突然停止时导管内混凝土自重产生的冲击力将混凝土抖出, 当堵塞较严重, 灌注量不多时, 可抽出导管, 清除孔内混凝土, 重新施工。

(4) 混凝土灌注时间过长, 孔内上部混凝土超过初凝时间, 无流动性时, 不具备以上条件时, 可抽出导管, 灌注高标号水泥砂浆, 置换桩上部浮浆, 进行接桩处理。

7 结束语

冲击成孔灌注桩一般为混凝土水下灌注桩, 广泛应用于各类建筑, 但由于施工技术控制不严、操作不当、地质条件的特殊性等原因, 易造成施工质量缺陷, 文中总结其施工工艺中易出现的质量隐患及防范措施。

摘要：本文针对冲孔灌注桩施工中常见的质量问题, 并结合工程实例对该项目的冲孔灌注桩的施工工艺、方法及其质量控制加以探讨。

关键词：冲击成孔灌注桩,施工工艺,质量控制

参考文献

[1]陈中华.实用桩基工程手册[M].中国建筑工业出版社, 2005

[2]张海华.建筑桩基技术规范及实施[J].建筑科技, 2006 (11)

[3]赵旭.高层建筑冲孔灌注桩设计纲要[J].建筑工程, 2004 (11)

[4]武小旭.冲 (钻) 孔灌注桩设计与施工[J].建筑资讯, 2007 (8)

冲孔灌注桩的施工控制 篇9

冲孔灌注桩具有施工工艺简单、施工时间短、适用范围广、承载力强等优点, 在建设工程中得到广泛的应用。由于受冲孔灌注桩施工工艺标准控制的局限、工程地质情况不可预见、施工管理不善、施工经验不足等因素的影响, 冲孔灌注桩施工过程中, 会出现诸多的质量问题。例如:桩位偏差、钢筋笼偏位、缩颈、孔壁塌落、孔底积淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥、断桩等。所以, 作为监理人员应全面考虑以上各种可能的影响因素, 结合工程实际, 做好冲孔灌注桩施工质量事前、事中、事后的全过程监理, 把质量隐患消除在全过程的萌芽状态。本文主要结合冲孔灌注桩工程实例, 进行质量分析与监控。

1 长乐市古槐镇计生服务大楼工程概况及地质情况

长乐市古槐镇计生服务大楼工程, 由福建省林业勘察设计院设计, 长乐市古槐建筑工程有限公司 (现改为福建章诚隆建设工程有限公司) 承建, 工程地上8层、建筑面积1.2万m2、工程抗震设防烈度为7度、建筑等级三等。主体结构使用年限为50年。工程场地地层情况 (至上而下) : (1) 杂填土; (2) 粘土; (3) 淤泥; (4) 淤泥夹拌粉砂; (5) 中砂及淤泥; (6) 中砂; (7) 砾砂; (8) 卵石。桩基采用冲孔灌注桩, 混凝土强度等级C25, 持力层在 (8) 卵石层。桩端进入持力层不小于1.0m, 工程开工时间2007年1月5日, 竣工时间2007年12月26日。

2 事前施工准备阶段监理

监理工作对于任何一个工程而言, 事前控制是最有效的手段。冲孔灌注桩施工工序的连续性和隐蔽性, 决定了其前期监控工作的必要性。这一阶段的工作, 主要是对施工组织设计的审查, 包括对“人、机、料、法、环”各项现场准备工作的监督管理。可以通过前期准备工作情况对施工队伍的素质和管理水平有一个整体性的了解, 对他们实际可能达到的质量水平和施工进度, 做出初步的估计。

2.1 施工单位资质审查

应审查承建单位的资质等级、施工承包的业务范围、技术与管理水平、以往的施工业绩、特殊工种人员持证上岗。冲孔灌注桩质量很大程度要靠现场工人完成, 特别是施工工艺有严格要求的工种如:桩机长、搅拌机工人、电焊工人等, 该工程相关技术人员均应符合上述资格配备要求。

2.2 进场原材料审查

原材料是监理细则中设立的关键控制点, 如果不严格把好原材料质量关, 要想得到工程的好质量, 是不可能的。对进场的原材料, 如水泥、碎石、砂等要按规范要求进行常规的检验, 对进场的钢筋不仅要进行外观检查, 拉伸、冷弯、焊接试验, 还要按检验批, 核对每批钢筋的质量证明文件上的批号, 是否与实际钢筋捆上的铭牌所标明的批号相符, 不合格的材料坚决不能用于工程。

2.3 施工机械的审查

施工机具的好坏, 对能否保证施工质量起着至关重要的作用, 优良的施工机具是实现质量控制的前提。对冲孔桩机的型号、数量、状态及保养周期进行审核, 依桩径不同应配备不同直径的冲锤若干台套, 按要求还应配备泥浆泵、钢护筒、导管、储料料斗、吊车和泥浆比重测试仪等设备, 重点检查这些设备的完整性及安全性能, 仪器仪表的送检报备, 设备档案齐全与否。不合格的机械设备不准进入现场, 综合考虑该工程场地地质条件及工程实际情况, 与配备的机具规模相适应。本工程决定采用5台CZ-5型冲孔桩机, 16 t吊车及相关辅助设备。

2.4 审查施工方案

现阶段, 冲孔灌注桩的施工工艺已相当成熟, 但由于具体工程地质情况及其工序搭接的复杂性, 从测设桩位开始冲孔, 到水下浇筑桩身混凝土的过程中, 稍有不慎或把关不严, 就会造成孔径垂直度偏差, 冲孔过程偏孔、扩径、塌孔, 水下混凝土灌注时出现的堵管、缩颈、断桩、桩身混凝土强度不足、桩顶混凝土不密实或强度不足, 以及钢筋笼上浮等质量事故。所以必须对其施工方案有一个较为详细的审核, 特别是地质资料和施工图纸, 对每一个细节都要审查到位, 要注意细化和可操作性, 特别是关键环节、关键部位的做法及质量控制措施。施工组织设计要体现施工单位的施工管理制度等, 根据笔者所经历过的施工监理实例, 总结出较合理的冲孔灌注桩施工流程, 与施工方交流实施 (如图1所示) 。按照不同工程实际, 施工流程细节会有所不同, 但各个环节必须到位, 确保其连续性、合理性。

2.5 编制监理细则

监理细则对指导现场的监理活动, 是非常重要的。细则的编制要根据工程的具体情况及施工流程, 提出有针对性的质量、安全及成本控制措施, 还应考虑施工过程突发事件的应对预案, 如桩孔倾斜、断桩、塌孔等。本工程监理细则, 将以下几个部位作为关键控制点:定桩位、护筒安装、钻机安装、冲击成孔、第一次清孔、钢筋笼制作质量控制、钢筋笼制作吊装、导管插入、第二次清孔、漏斗隔水栓安装、灌注水下混凝土。

3 事中施工阶段监理

施工阶段的监理将直接影响施工工序的承接、施工进度的顺利、施工质量的好坏及施工事故的防范。

3.1 测量放线

对孔位测量定位进行审查。标记是否完整正确, 放样是否精准无误, 特别是在精度上要满足以下要求:对于桩径为0.8m的桩位容许偏差;垂直桩基轴线的桩位偏差为d/6, 且不大于100mm;沿轴线的桩位偏差为d/4, 且不大于150mm;桩径偏差为-50mm~+100mm。

3.2 护筒埋设

孔位测量定位并审核完毕后, 进行孔口护筒的挖埋检查, 首先必须对护筒的质量进行审查, 护筒宜用4~6mm钢板制作, 其内径宜大于钻头直径100mm。然后对护筒的埋设质量进行检查, 护筒四周要求用粘土分层填实, 以保持护筒的位置正确、稳定;护筒中心偏差不大于50mm, 要保证施工的桩孔中心和桩位中心重合;护筒埋设深度以1~1.5m为宜;护筒上面要有控制桩位中心的标志。

3.3 冲孔桩机就位

要确保工程桩位的准确无误。除全面测设工程桩位外, 桩机就位时的工程桩位复测, 是不可或缺的, 并对测量结果进行审核。桩机要确定机台稳固, 不应在施工过程中发生倾斜、移动, 保证立轴垂直, 导杆位置精确。钻机要达到“平、正、直”, 且钻头中心及垂吊钢丝绳都要与桩位中心重合。另需注意的是, 冲孔灌注桩, 属部分挤土成孔法, 应实行跳打原则, 防止因桩机荷载和冲孔所产生的应力释放, 影响刚浇筑完成混凝士邻桩的质量。当无法调整避开时, 监理人员应要求至少待混凝上浇筑完成72 h后, 方可进行邻桩施工。

3.4 冲孔

冲孔桩机就位完毕, 应检查机体底座是否调平固定, 否则不能开机冲孔。为保证桩身的垂直度, 桩机不得产生不均匀倾斜, 监理人员应当做好以下工序质量安全控制:

(1) 开孔操作应低锤密击。控制钢绳放松量, 勤放少放。防止钢绳放松过多减少冲程;放松过少, 则不能有效冲击, 形成”打空钻“, 损坏冲击钻具。软土层中以泥浆补给情况控制速度, 在硬土层或岩层中以钻机不发生跳动为准, 控制钻进速度。

(2) 开孔时, 在护筒脚以下2m内, 采用小冲程1m左右, 进行低锤密击冲击成孔, 并保证泥浆补给, 保持孔内浆面稳定。另外, 要注意钢丝绳在孔中的位置, 偏斜后应及时调整。

(3) 在成孔过程中采用浓泥浆护壁的方法施工, 应注意泥浆浓度, 并控制泥浆比重在1.15~1.25之间。施工时发现塌孔、偏孔、斜孔时, 要及时处理, 发现缩颈时应经常提动钻具, 修正孔壁。每次冲击时间不宜过长, 以防卡钻。

(4) 在有地下水、流沙、砂夹层、淤泥等土层中冲孔时, 应灌入比重为1.15~1.25的固壁泥浆, 用以衬护孔壁, 避免出现塌孔现象。当地下水位很高时, 应保持泥浆水位高出地下水位1.5m左右;遇孤石时可抛填相似硬度的片石或卵石, 用高冲程冲击, 或高低冲程交替冲击, 将大孤石击碎挤入孔壁。

(5) 采用冲击成孔的端承桩, 必须保证桩孔进入基岩达到设计要求的深度, 并将孔底清理干净;一般冲孔进入持力岩层中每100~300mm深要清孔一次, 以备终孔。另外, 监理人员在决定终孔时一定要参考地质资料, 冲孔完成后, 应立即检查成孔质量, 并填写施工记录。

3.5 清孔

清孔的目的是用泥浆循环清除孔底沉碴、孔壁回淤, 重点检查孔口、孔深、桩孔中心线、桩径、断面形状、孔的垂直度等参数。监理人员应认真检查成孔质量, 作出详细记录。每一次清孔, 利用高压泵清渣操作时, 应将泥浆管放至距孔底300~500mm处。开动泥浆泵注入制备泥浆, 要控制好其浓度, 若浆过稀, 将不利于护壁、排渣。孔内置换出的泥浆比重在1.15~1.25, 或以手触感, 泥浆无颗粒时, 停止注浆, 沉渣厚度小于100mm即可。在灌注混凝土前, 用灌注导管进行第二次清孔, 要确保孔底沉渣厚度不超过100mm:清孔时应不断置换泥浆, 孔底500mm以内护壁泥浆比重应≤1.25, 含砂率≤8%, 黏度≤2.8s。

3.6 钢筋笼制作与吊放

钢筋笼的制作应严格按图纸尺寸加工, 在现场分段制作的钢筋笼, 其长度以5~8m为宜, 纵向主筋应沿桩身周边均匀布置, 钢筋接头数目尽量达到最少。箍筋宜采用螺旋或焊接环式箍筋, 当钢筋笼长度超过4m时, 每隔2m左右需设一道焊接加劲箍筋, 并注意钢筋焊接的搭接长度, 以加强其刚度和整体性。钢筋笼的施工质量要达到设计图纸要求, 不合格的钢筋笼不得进行吊装。

钢筋笼吊放施工时要对准孔位、吊直扶稳, 缓缓下沉, 避免碰撞孔壁。在钢筋笼外周同一平面每隔3m, 需对称设置3根定位钢筋“耳朵”或混凝土垫块, 以控制钢筋笼居中。钢筋笼保护层的厚度应不小于50mm, 主筋保护层偏差为±20mm之内。钢筋笼应牢固地绑扎或焊牢在孔口, 使之不能上浮或下降。保证其“正、直、中”后要立即灌注混凝土, 以防塌孔。

3.7 导管插入

插入导管是为了准备第二次清孔浇灌混凝土, 首先要检查导管的制作质量, 导管的直径一般为200~300mm, 制作误差不大于2mm;其分节长度由施工工艺确定, 底管长度不宜小于4000mm;各节宜用法兰或双螺纹方扣快速连接;导管使用前应进行水压试验, 水压为0.6~1.0MPa, 导管底至桩孔底的距离一般为300~500mm。

3.8 混凝土配制

现场配制混凝土, 要严格按实验室的试配单进行施工。要求必须做好混凝土开盘记录, 充分保证混凝土的搅拌时间不少于2min, 使混凝土具有良好的和易性、流动性、保水性, 要求坍落度控制在18~22cm左右, 粗骨料最大粒径不得大于40mm, 细骨料尽量选用中砂。为此应安排固定的人员开搅拌机, 其主要质量指标如表1, 通过检测, 该工程混凝土相关指标符合要求。

3.9 灌注混凝土

下导管进行水下灌注混凝土, 其标号不得低于C25, 其操作过程应保证连续性, 并分层进行捣实, 每层高50~60cm, 监理人员应要求其操作过程达到下列标准。

(1) 混凝土浇筑时要采用适宜的工艺, 本工程采用“拔球法”, 直接利用冲击钻机吊运混凝土进行灌注, 并选择最大斗量为3.5m3的容量进行灌注, 以便充分溅开孔底沉渣和沉淤, 保证桩身有较好的密实性, 在灌注过程中要求利用浮标或测锤测定混凝土的灌注高度, 以便及时检查灌注质量。

(2) 选择直径为250mm的刚性导管, 进行水下混凝土灌注, 要求导管连接密封良好, 导管底部下至距孔底0.3~0.5m。

(3) 必须保证首灌量, 使漏斗和储斗之间混凝土体积达到首灌埋管1.0m以上。

(4) 连续作业。一次成桩浇灌混凝土的时间间隔, 不得超过混凝土的初凝时间, 一般≤2.5h, 灌注过程中保持埋管深度不小于2.Om, 要求对每根桩在现场随机抽样制作混凝土试块, 用以检验桩身混凝土质量。

(5) 首灌后应测量混凝土面, 确定导管埋深, 随着混凝土的上升。要适当提升和拆卸导管, 导管底端埋入管外混凝土面以下一般应保持2.3m, 不得小于1.Om, 要严禁把导管底端提出混凝土面。

(6) 终灌超出高度相对于桩顶设计标高不小于O.5m, 以便保证凿除浮浆后桩顶混凝土达到设计强度值。

4 桩基验收阶段监理

桩基阶段还有两道施工工序, 土方开挖及凿除超高处混凝土桩头。这两项施工从属于不同的施工工序, 所以监理人员要协调好两个工序的工作关系。对于处理桩头的质量控制, 主要是保护好承台锚固钢筋及伸入承台的桩端不受损坏, 重在检查钢筋的锚固长度和桩顶标高是否符合要求。该工程共施工58根桩, 其中6根采用静载实验验桩, 全部采用锤击动测法检验桩身完整性, 实验结果表明, 桩身完整性、桩的混凝土强度和承载力、均满足或超过设计要求, 桩基验收达到合格标准。

5 结语

冲孔灌注桩施工过程质量监理是一个循序渐进的过程, 监理人员需要对各个环节进行综合性控制, 工程施工中不仅要严格把握施工质量的监督与管理, 还需对整个施工进度、施工成本有一个整体性的把握。本工程冲孔灌注桩监理工作的顺利完成, 真正为长乐市古槐镇计生服务大楼建筑, 打下良好的工程基础。

摘要：本文结合长乐市古槐镇计生服务大楼工程冲孔灌注桩施工情况, 针对施工过程存在的一些问题, 从施工监理角度, 探讨冲孔灌注桩施工质量控制措施和办法, 为冲孔灌注桩施工, 质量监理的具体实践, 提供参考意见与同行共同研究。

关键词：冲孔灌注桩,施工,监理,质量控制

参考文献

[1]GBJ50300-2001, 建筑工程施工质量验收统一标准[S].

[2]GBJ301-88, 建筑工程质量检验评定标准[S].

[3]JGJ94-1994, 建筑桩基础技术规范[S].

冲孔灌注桩的施工控制 篇10

一、关于高层建筑桩基施工质量重要性分析

在高层建筑桩基施工过程中, 桩基工程是工程建设的重要基础, 它质量控制的好坏关系到以后整个工程的质量。由于建筑工地的地质条件各不相同, 所以对于不同的地质条件, 设计方案不相同, 工程的进度和安排也不相同, 在建设工程中使用的材料同样也不相同。严格控制桩基质量有利于以后整个工程的进度。在桩基工程施工前期, 要加强对地质的勘探、调查和分析, 同时要根据同行施工的经验, 选择合适的设计方案, 确保桩基的质量。冲孔灌注桩有利于减少施工的噪音、对周围环境影响也较小、无挤土效应等优点, 使的冲孔灌注桩在高层建筑桩基施工过程中得到了广泛的应用。根据冲孔灌注施工的要求, 施工设计单位还要根据工程要求, 进行灌注桩孔径、混凝土调配比例、施工工艺等进行分析和设计, 以保障桩基工程施工质量。

二、高层住宅冲孔灌注桩施工质量控制

冲孔灌注桩施工的工艺比较复杂, 它需要考虑施工过程中的各个方面, 每一个环节都要保证质量, 冲孔灌注桩施工工艺和技术中的各个相关因素都对桩基的施工质量有着重要的影响。

(一) 高层建筑中冲孔灌注桩施工材料控制

建筑施工材料质量是工程施工质量的关键, 也是确保工程质量的基础。在进行高层建筑冲孔灌注桩施工前, 一定要确保所进的材料的质量, 这就需要对所进的原材料进行检验, 首先要对建筑材料供应商进行必要的审核, 通过资质审核来确认供应商的资质;其次, 通过物料质量报告单核对物料, 再次通过外观检查、理化检验等检验手段检验物料质量报告单数据真实性。通过多种方式的共同控制, 来保障进场原材料的质量, 从而保证使用时材料合格, 这样才能保证冲孔灌注桩的施工质量, 在进行关键程序前, 要考虑所在地的气候条件, 设计参数等因素对施工质量的影响, 并对混凝土的混合情况进行严密的监控, 保证冲孔灌注桩基混凝土的质量符合要求, 从而保证灌注桩的坚固度和抗压性。

(二) 高层建筑中冲孔灌注桩施工质量控制

由于高层建筑冲孔灌注桩的施工程序复杂, 因此在进行建设中, 要根据桩基工程施工的质量进行分类并控制质量, 一般的施工过程可以分为以下几个方面, 首先是钢护筒的安装, 其次是成孔, 再次是灌装成柱等几个方面。钢护筒安装是冲孔灌注桩施工的前期阶段, 钢护筒起到导锤、固定桩孔位置、保护孔口及维持孔内泥浆水头作用, 准确安放钢护筒是保证灌注桩质量的先决条件。利用全站仪测量设定位置, 再根据控制点开挖钢护筒大小的孔口, 深度约为钢护筒高度的1/2~2/3。在放钢护筒时要确保平面位置和垂直度, 用重物将其压入土中并稳固, 在钢护筒外回填土并压实。成孔是冲孔灌注桩施工的第二个质量控制点。制备泥浆并装满孔中, 在孔口开挖溢浆槽, 安装泥浆回流装置, 保证泥浆循环使用。用冲孔机起吊冲击锤, 对准孔做自由落体冲击, 切削破碎岩层和冲击土层成孔。由于泥浆密度较小, 造成孔底沉渣浮起困难或安放钢筋笼时碰撞孔壁使泥土跌落, 所以清孔是保证桩质量的重要环节。灌注成桩的质量控制要从混凝土的控制开始, 根据工程施工地质情况、气候条件的不同, 水灰比例、砂率等参数要根据设计要求进行调节。目前建筑材料的供应中, 厂商可以根据工程要求进行混凝土的配置与混合, 直接将材料运送至工程现场。通过便携式检测仪器可以很快地对控制参数进行检测, 检测合格后方可使用。采用混凝土灌注车进行灌注, 在灌注过程中要注意导管在吊入孔内时, 其位置应居中, 轴线顺直, 防止卡、挂钢筋骨架和碰撞孔壁。

(三) 关于冲孔灌注桩钢筋笼的质量控制

冲孔灌注桩钢筋笼施工一般采用外拨钢筋笼锚固筋, 在主筋上绑扎砼垫块等施工技术, 是桩基工程的重要组成部分。钢筋笼的焊接、安装质量对于桩基工程质量有着重要影响。在进行钢筋笼制作和安装的过程中, 要对钢筋的存放、钢筋笼的检验、制作、吊放等环节进行质量控制。钢筋必须按照不同的钢种、等级、牌号、规格分批堆存, 不得混杂, 并且设立识别标志。钢筋在存放过程中, 应避免锈蚀和污染, 钢筋漏天堆置时, 应垫高并加覆盖。钢筋进场后, 应做拉伸和冷弯试验。钢筋在加工之前, 表面必须洁净、无油渍、漆污、水泥浆、铁锈等。钢筋应平直, 无局部弯曲, 成盘的钢筋和弯曲的钢筋必须调直。钢筋笼的制作时, 要进行搭接头的搭接焊试验, 合格后方可进行焊接。钢筋笼骨架根据设计长度分两节制作, 为了保证钢筋笼顺直, 制作前先将主筋矫直并按照施工规范要求进行搭接焊, 在加强箍筋上统一标定主筋间距, 保证主筋顺直。钢筋笼吊放时, 要再次检查钢筋笼的制作是否符合设计和施工规范要求。钢筋笼主筋采用搭接焊, 全长加工分两段, 用吊车分段吊起入孔。在操作人员的扶持下将正位后的钢筋笼骨架慢慢吊入孔内。同时清除骨架上的泥土和杂物, 修复变形或移动的箍筋, 重焊或绑扎已开焊的焊点。按照冲孔灌注桩施工手册中对钢筋笼的规定进行质量控制, 保障钢筋笼的质量。

三、建立高层建筑冲孔灌注桩施工质量控制资料库, 确保冲孔灌注桩施工质量

建立完善的高层建筑冲孔灌注桩施工质量控制资料库, 有利用控制冲孔灌注桩的施工质量, 根据质量控制资料库, 控制施工过程中的各个重点程序, 关键环节和薄弱地方。质量控制要根据施工的地域、温度、季节、工程的进度来具体安排。对高层建筑冲孔灌注桩的控制要点, 要严格按照质量控制点来进行检查, 从而确保工程的质量和进度, 并将施工过程的质量控制点进行整理和汇编, 建立起高层建筑冲孔灌注桩的数据库质量控制点系统。通过对以往数据和现在数据的比较, 分析其对工程质量的影响, 建立相同类型工程质量控制点的基础模板。在建设过程中遇到的质量通病, 质量事故的原因要有详细的记载, 以方便下次的查阅和处理, 从而为以后工程施工的质量打下更加坚实的基础, 同时提高了施工的进度和效率。

四、结论

高层建筑桩基工程的施工工序繁多, 需要控制施工过程的各个方面, 这就要求施工人员要有过硬的技术和丰富的施工经验, 并且要求施工人员操作过程要熟练。在施工过程中, 技术部门对各个施工重点部位要进行严格的检查, 一旦发现问题, 及时纠正, 避免出现大的施工事故。各个部门之间要紧密配合, 统一进行协调, 通过全体人员的共同努力来确保工程的质量, 并对施工过程中出现的施工事故进行惩罚, 从根本上控制施工的质量, 确保整个工程的顺利完工。

参考文献

[1]武小旭.冲孔灌注桩设计与施工[J].建筑咨讯, 2007.

冲孔灌注桩基础事故的处理与分析 篇11

近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，以及加快城市商业化进程的步伐，一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。

二、工程概况

该工程主楼20层，地下室一层，框架结构，基础为冲孔灌注桩，单桩竖向承载力特征值Ra=6000KN，桩径为1000～1200mm，本工程桩基采用冲孔灌注桩，基础持力层为中风化石灰岩，嵌岩按设计要求。

三、82#桩地质概况

82#地质地层情况：

0-1.5m：杂填土

1.5-17.6m：卵石

17.6-22.5m：含角砾粉质粘土

22.5-22.8m：中风化灰岩

22.8-23.1m：溶洞

23.1-29.0m：中风化灰岩

桩径1000mm，施工成孔深度24.4m，设计桩长18.35m，成孔时间从4月26日18:00-4月29日9:10，施工过程中没有遇到漏浆现象，冲孔过程正常，4月29日下放钢筋笼，并经过监理、业主等单位沉渣验收合格后，开始浇灌，浇灌砼过程中也无异常情况出现，充盈系数达到1.06。

四、桩基检测情况

根据检测单位数据显示， 82#承载力特征值为6000KN，单桩竖向抗压静载试验，Q-S曲线呈陡降型，极限承载力为7200KN，只达到设计要求的60%，试验值不能满足设计承载力要求。因此对此桩进行钻芯，对82#桩钻芯检测结果如下：

0～1.15m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。

1.15～8.75m为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，侧面局部见蜂窝、沟槽。

8.75～18.75m为为桩砼芯样，砼芯样连续、完整，表面光滑。

18.75～18.95 在此处突然漏水，掉钻0.2m。

18.95～19.85破碎灰岩，取出岩芯0.6m。

五、原因分析

该桩施工过程正常，没有漏浆现象，验孔完后即下钢筋笼，经监理验孔沉渣合格后，开始浇灌，这些工序也都在同一天内完成，无异常情况。从取芯情况来看，砼芯样比成孔检验时，深29cm，桩身除局部有蜂窝、沟槽外，非常完整，而持力层以下0.2m掉钻并伴有漏水现象，取出破碎灰岩芯样0.6m，综合以上情况，造成桩底缺陷原因初步分析有三种可能:1、桩身局部存在小缺陷。2、清孔时，桩底沉渣清理不干净。3、持力层为破碎灰岩或存在小溶洞。最后判定为持力层为破碎灰岩或存在小溶洞，导致承载力部未能满足设计要求。

六、桩底补强措施

桩底注浆是通过泵送水泥浆体经桩底向周围介质渗透、劈裂、充填、挤压、胶结，以提升桩底持力层及桩周地层介质的力学强度，以保证桩端及桩周承载力的高效发挥。因此，其技术关键在于如何将一定量的水泥浆体送达桩底，并使之留驻桩底周围不远的范围内。基于此制定本注浆方案。

注浆施工主要施工工艺为：取芯孔冲洗→下注浆管→下碎石及封口→压水试验→注浆

1、钻注浆孔(取芯孔)

钻注浆孔时，设备应保证水平且孔位置于桩心，钻进过程不断对钻机进行校证，以保证孔位居中及孔的垂直度。这样桩底注浆时浆液就会较均匀地扩散到桩底四周，以便达到预期注浆效果。因为孔位垂直与否直接影响到了注浆效果，若取芯孔垂直度偏移量太大，以致孔底偏出桩外，这样不仅无法判断成桩桩端持力层情况，且注浆时也无法保证注入需要注的部位。

2、了解成桩的基本情况及对桩取芯后的芯样分析情况

洗孔前应详细了解并熟悉成桩的施工原始记录(桩径、孔深、地层情况)及芯样分析情况，然后有选择地安装注浆管及采取相应的洗孔方案。埋设2～3根注浆管。

3、下注浆管

注浆管采用ND15焊接管，壁厚要求能绑牙即可。注浆管下端做成注浆花管，花管长度根据软弱厚度而定。但不少于50cm，且大于软弱层厚度0.2cm。花管成梅花型布置，孔间距为20cm，孔径为6～10mm，孔口毛刺要挫平。花管端部装堵头封闭，花管全长先用胶带缠紧密封，再用橡胶铅丝包裹扎牢。以免一次注浆时浆液串到另外注浆管内，使二次注浆时无法进行而影响到了注浆加固效果。注浆管下放后要用卷尺与钻孔深度重新校核，壁免因操作失误而放错。注浆管接头采用螺牙对接，注浆管下放后要向管内注满水。注浆管上端处露桩面0.3—0.5m，注浆管上端接头，并用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。

4、下碎石及封口

碎石材料需挑选料径Ф10～20mm较均一的无粉末的碎石，抗压强度大于M30。使用前用水进行冲洗，直至泥皮等杂质清洗干净。然后回填至孔口。然后孔口位置用砼或破布进行封堵，确定牢固后即可进行下一道工序施工。

5、压水试验

注浆前压水试验是桩底注浆一道重要工序，起到一般注浆工程的三个作用，即检查设备及系统的密封性与完好率、确定注浆初压、确定浆液起始浓度及浆材配方，调整注浆工艺参数，使注浆均匀有效。压水量一般控制在0.1~0.2m3以内。压水时间2~5分钟。均匀减少进水压力，以防止高压回流夹带杂质堵塞注浆孔。当注浆管内仍存在压力水时，不能打开球阀，以防水谢出伤人。

6、注浆

原则：以可注入为准，尽可能采用浓浆、低压慢注及间歇注浆，以利于定量水泥浆体留驻桩底有效范围内。为了提高桩端软弱层缝隙充填密实度，注浆根据埋设注浆管根数分多次进行，每根桩分2～3个循环注浆，每个循环注浆时间的间隔不得超过12小时。根据地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：

(1)压水压力：以压通为准，难以压通的注浆管，压水压力可提高到6MPa。

(2)注浆过程压力：以可注入为准，控制在5MPa以下。

(3) 浆液浓度（水灰比）：1 ~0.6:1,先稀后濃。

(4) 每料水泥浆搅拌时间：1~3分钟。

(6) 注入量：1～2吨水泥。

(7) 水泥：使用42.5水泥，

(8) 注浆时间：间歇注浆，每次注浆时间2个小时左右，其中间歇时间大于等于实注时间。可灌性较差桩须小泵量连续灌注。

(9)注浆工艺参数的选择与使用，还应根据现场注浆过程中压力的变化，以及其他现象及时调整与控制，并非一成不变。

(10)注浆施工过程可能出现的问题及其措施

①出现桩周冒气、冒水泡或冒浆现象，应改用浓浆底压慢注，延长间歇时间。

②出现注浆压力上不了现象，应改注最浓浆液(水灰比0.5:1),并延长间歇时间。

③注浆过程压力较高时，应采用稀浆、高压，小泵量连续灌注。

7、注浆质量保证体系

1、严格按部颁标准——“注浆技术规程”设计、以及本方案要求实施注浆。

2、班组设兼职质检员，做好作业记录。从注浆管制作安装、压水疏通注浆通道、到实施注浆都要及时、如实记录。

3、严格执行注浆结束标准：

(1) 注浆流量逐步减少而注浆压力不断上升至6MPa以上；

(2) 注浆压力不断上升大于初压1～2MPa；

(3) 超过设计最大注入量的。

达到以上三者任一情况即可结束注浆。

七、注浆效果检测

1、在高压注浆完成28天后，对该桩再次进行抽芯检测，采用二次取芯验证，以判断该桩处理质量，检测钻孔避开注浆孔位，另行抽检一孔，取芯进入桩底5m灰岩。取注浆段芯样进行抗压试验，试件强度需大于17Mpa以上。

2、配制水泥浆时留下二组试件取样，28天强度需达到17Mpa以上。

八、桩端桩底注浆后检测结果

对该桩端注浆加固28天后重新进行单桩竖向抗压静载试验，试验在12000KN荷载作用下，沉降量达到57.95mm，在各级荷载作用下Q-S曲线呈缓变型。按JGJ106-2003条款4.4.2，对应荷载即11539KN作为该桩的单桩竖向抗压极限承载力。经过桩底后注浆，承载力提高了37.6%，说明在岩溶地区，注浆对桩基的承载力提高效果比较明显。

九、结束语

1、该工程地质报告与工程实际施工取样的岩土层分析的地质情况有所偏差，特别是没有探明桩底存在溶洞或小裂隙，致82#承载力没有符合设计院要求。因此，在岩溶地区，地质资料的准确性，对桩基的质量起到至关重要的作用，是工程质量的根本。

2、在工程地质复杂的情况下采用冲、钻孔灌注桩工艺，应当根据当地施工经验，做好常见问题的预防措施，就该工程来说，对于漏浆、塌孔、偏孔、卡锤等问题造成的成桩进度缓慢要在人力、物力等方面做好应急措施。

冲孔灌注桩施工技术及参数控制 篇12

冲击成孔灌注桩是一种传统且施工工艺较成熟的基础形式之一, 广泛适用于碎石土、砂土、粘性土及风化岩层;对有孤石的砂卵石层、坚硬土层以及流砂层也能克服, 且施工形成的孔壁较冲抓钻、回转钻和潜水钻成孔形成的孔壁坚实。由于使用设备简单, 操作方便, 在公路、铁路桥梁基础施工中运用最为广泛。但在实际的施工过程中, 在冲击、护壁、清孔及水下混凝土灌注等各环节, 若控制不严、不细, 技术参数选用不准, 则很容易出现桩位偏差、严重坍孔、进尺缓慢甚至断桩等一系列问题。不仅影响工程的质量、进度, 并增加了对缺陷桩处理的工作量, 加大了不必要的施工成本。因此, 应在以下各环节加以严格控制。

1 冲击成孔阶段

1.1 护筒的埋设

护筒的作用是固定桩孔位置, 保护孔口, 提高孔内水位, 增加孔内静水压力以维护孔壁稳定, 并兼作冲孔导向。护筒可用混凝土预制或钢板卷制, 要求有足够的刚度。护筒内径应比桩径大200 mm～300 mm。护筒埋设深度, 根据土质和地下水位而定, 在粘性土中不宜小于1 m, 在砂土中不宜小于1.5 m, 并应保持孔内泥浆面高出地下水位1 m以上。受江河水位影响的工程, 应严格控制护筒内外的水位差。护筒顶部应开设1个～2个溢浆口, 常采用压入或挖填方式埋设。埋护筒时一般宜高出地面30 cm～40 cm, 或高出地下水位1.5 m以上, 使孔内泥浆面保持高于孔外水位或地面, 并使孔内水头经常稳定以利护壁。要求护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50 mm。挖填方式埋设时护筒与孔壁之间应用粘土分层填实, 以防地面水流入, 又能固定护筒。当灌注桩混凝土达到设计强度的25%以后, 方可拆除护筒。

1.2 冲击成孔

冲击成孔的原理是通过卷场机悬吊起冲锤形成一定的势能, 以冲锤的自由落体运动产生的的冲击力把岩层破碎成孔, 一部分渣石挤入孔壁, 一部分用泥浆浮起排除或掏渣筒掏出。开始应低锤密击, 锤高0.4 m～0.6 m, 并及时添加片石、砂砾或石子和粘土泥浆护壁, 使孔壁挤压密实, 直至孔深超过护筒底以下3 m～4 m后, 才可加快速度, 将锤提高至1.5 m～2.0 m以上转入正常冲击, 并随时测定和控制泥浆比重。当在粘土和亚粘土层中冲击时, 应采用中小冲程0.5 m～1.0 m冲孔, 并补充稀泥浆或清水, 避免糊锤;地下水位低, 要加水补充, 发现漏水及时补充, 始终保持孔内水位高于地下水位1.5 m左右, 以防坍孔;遇岩层表面不平或倾斜, 应抛入20 cm～30 cm厚块石, 使孔底表面略平, 然后低锤快击使其成一紧密平台后, 再进行正常冲击, 同时泥浆比重可降到1.2左右, 以减少冲锤阻力, 但又不能过低, 避免渣粒浮不上来, 排渣困难。

在开孔阶段, 尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣, 但冲至4 m～5 m深度以后, 则要开始掏渣, 大约每台班掏一次, 每次约4桶～5桶每次掏完渣后, 要立即向孔内加护壁泥浆, 恢复泥浆正常浓度, 这样反复进行冲孔、掏渣, 直至要求深度。冲击成孔阶段常见问题及其预防措施与处理方法见表1。

1.3 护壁泥浆与清孔

在冲孔过程中应随时补充泥浆, 调整泥浆比重。泥浆的作用一是用其夹带被冲锤击碎的土石颗粒不断从孔底溢出孔口, 达到连续冲进连续排渣的目的;二是加固保护孔壁, 防止地下水渗入造成坍孔。

在粘土和亚粘土中成孔时, 可利用清水和孔中土颗粒在冲击中自造泥浆护壁。排渣泥浆的比重应控制在1.1～1.2, 在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔时, 应设置循环泥浆池和泥浆泵, 用比重为1.1～1.3的泥浆护壁, 在穿过砂夹卵石层时, 应提高泥浆比重至1.3～1.6。

泥浆可就地选择塑性指数Ip≥17的粘土调制, 并经常测定泥浆比重。各类土层中的冲程和泥浆比重关系见表2。

清孔后的泥浆比重, 应控制在1.1左右;孔壁地质较差, 用循环泥浆时, 应控制在1.15～1.25左右。清孔检查合格后应立即下钢筋笼浇注混凝土。

2 水下混凝土灌注阶段

2.1 水下混凝土的配置

(1) 水下混凝土的配置强度应较设计强度提高10%～20%坍落度以180 mm～220 mm为宜;

(2) 水泥品种可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥, 使用矿渣水泥时应采取防离析措施。水泥的初凝时间不早于2.5 h, 水泥的强度等级不低于42.5级。每立方混凝土的水泥用量不宜低于350 kg, 当掺入外加剂、拌和剂时, 水泥用量可适当减少, 但不少于300 kg;

(3) 粗集料的最大粒径不应大于导管的1/8～1/6和钢筋最小净距的1/4, 同时应小于或等于40mm。细集料宜采用级配良好的中砂;混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5。水灰比宜采用0.5～0.6。

2.2 导管与料斗的设计

(1) 水下混凝土一般使用钢导管灌注, 导管制作长度一般每截2m左右, 但最下的一截应在4 m左右。导管内径为200 mm～350 mm, 灌注前应对导管进行水密承压试验、导管接头抗拉试验。水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力, 也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力ρ的1.3倍ρ, 按下式计算:

ρ=Yehe-Ywhw

式中:ρ ——导管可能受到的最大内压力, kPa;

Ye——混凝土拌合物的重度, 取24kN/m;

he—— 导管内混凝土柱最大高度, m;以导管全长或预计的最大高度计;

Yw—— 桩孔内水或泥浆的重度, kN/m;

hw—— 桩孔内水或泥浆的深度, m;

(2) 灌注混凝土时, 一般在导管上端连接一料斗进行灌注。料斗的大小应保证首批混凝土一次性持续灌注的数量能够满足导管底端的首次埋入深度H2≥1.0m的需要。

3 水下混凝土灌注中的控制

(1) 首批混凝土灌注完成后, 进入正常灌注过程。浇注过程中, 混凝土理想的流动方式是:最先浇注的混凝土在最上部, 一直与泥浆稳定接触, 但是在导管插入深度较小时, 导管内新注入混凝土从四周向上流动、容易搅动最上部与泥浆接触的混凝土。只有导管插入较深时, 混凝土才会整体上升, 故此阶段导管的埋置深度宜控制在2 m～6 m。为此应经常测探桩孔内混凝土面的位置, 准确掌握导管埋深, 以便随时调整。

(2) 施工中, 混凝土浇注速度要快, 以缩短灌注时间, 避免最上部与泥浆接触的混凝土产生假凝现象, 降低其流动性。较好的方法是将混凝土从运输搅拌罐车直接投到料斗中进行连续不断地灌注。每盘混凝土必须间歇时, 间歇时间不宜大于30 min。

(3) 非通长配筋的桩, 当混凝土坍落度偏小, 浇注速度较快时, 容易将钢筋笼浮起, 因此当灌注的混凝土顶面距离钢筋笼底部1.0 m左右时, 应降低灌注速度。当混凝土拌合物上升到钢筋笼底部4 m以上时, 提升导管, 使导管底口高于钢筋笼底部2 m以上, 即可恢复正常的灌注速度。水下混凝土灌注阶段常见问题及其预防措施与处理方法。

3.1 导管进水

(1) 原因分析:

①导管接头不严, 接头间橡皮垫被导管中高压气流冲开, 或焊缝破裂, 泥浆水从接头或焊缝中流入;

②首批混凝土储量不足, 或导管底口距孔底的间距过大, 混凝土下落后不能埋没导管底口, 以至泥水从底口进入。

(2) 预防措施与处理方法:

①拔出导管检修或更换新管;②用泥浆泵和抽水机将进入导管内的水和沉淀物吸出。用原导管插入续灌。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入, 导管插入混凝土内应有足够深度, 一般宜大于2m。续灌的混凝土配合比应增加水泥量, 提高稠度后灌入导管内, 灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻, 使原混凝土损失的流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。

3.2 堵管

(1) 原因分析:

①灌注首批混凝土时隔水栓卡管;

②导管太旧, 尤其导管内壁锈蚀严重、连接处凹凸不平;

③底端导管埋入混凝土过深;

④混凝土过稠或粗骨料粒径太大;

(2) 预防措施与处理方法:

①用长杆冲捣管内混凝土, 或小幅抖动导管, 或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落;

②使用旧导管前应逐节检查内壁, 锈蚀严重的应更换或进行必要的打磨;保证连接处接缝平顺;

③埋入深度≤6 m;必要时导管上下抖动几次, 幅度不超过50 cm;

④混凝土坍落度和粗骨料粒径按要求配制。

3.3 埋管

(1) 原因分析:

①导管埋入混凝土过深, 或导管内外混凝土已初凝, 使导管与混凝土间摩阻力过大;

②导管位置严重偏移, 导管连接头勾住钢筋笼;

③因提管过猛将导管拉断。

(2) 预防措施与处理方法:

①按要求控制埋管深度;在导管上端安装附着式振捣器, 拔管前或停灌时间较长时, 均应适当振捣;首批灌注的混凝土掺入缓凝剂, 加大灌注速度;

②正确安放导管位置, 确保导管处于桩位中心;

③事先检查导管接头螺栓;提升导管时不可猛拔。若埋管事故已发生, 初时可用倒链、千斤顶试拔。如仍拔不出, 且不属于混凝土初凝埋管, 可插入一直径稍小的护筒至已灌混凝土中, 用吸泥机吸出混凝土表面泥渣;派潜水工下至混凝土表面, 在水下将导管齐混凝土面切断;拔出小护筒, 重新下导管灌注。此桩灌注完成后, 上下导管间, 应做补强处理。

3.4 坍孔

(1) 原因分析:

①护筒底脚周围漏水, 孔内水位降低;

②在潮夕河流中涨水时, 孔内水位差减小, 不能保持原有静水压力;

③护筒周围堆放重物或机械振动等。

(2) 预防措施与处理方法:

①保持或提高护筒内水位、移开重物、排除振动等, 防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出桩孔中的泥土;如不继续坍孔, 可恢复正常灌注;

②如严重坍孔并坍塌不停, 宜将导管拔出, 清除已经灌注的混凝土, 拔出钢筋笼, 只求保存孔位, 再以粘土掺砂砾回填, 待回填土沉实后再重新冲孔。

3.5 灌短桩头

(1) 原因分析:

①灌注将近结束时, 浆渣过稠, 用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面, 或测深锤太轻, 发生误测, 以至拔出导管终止灌注而造成灌短桩头;

②灌注混凝土时, 发生孔壁坍塌而未被发觉。

(2) 预防措施与处理方法:

①灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。测深锤不得低于规范规定的重力及形状。或采用热敏电阻仪或感应探头测深;

②在灌注过程中必须时刻注意是否发生坍孔的征象, 如有坍孔, 应按前述办法处理后再续灌。

3.6 断桩

(1) 原因分析:

①导管拔离混凝土未发觉而仍在浇注;

②混凝土供应不连续包括突然停水停电且超过允许间歇时间, 前盘混凝土已经初凝;而续灌的混凝土冲破顶层而上升, 在两层混凝土中夹有大量泥浆渣土。

(2) 预防措施与处理方法:

①随时探测混凝土面, 准确把握每次拔管的提升高度;

②保证混凝土生产及供应能力, 必要时备发电机。另注:对已发生或估计可能发生断桩的桩, 应做补强处理或报废重做。

4 结束语

(1) 水下浇注混凝土是通过导管从孔底开始灌注, 用混凝土将孔内泥浆置换出来, 因此, 为减小混凝土在导管中的摩阻力、保证混凝土在浆置换过程中有较好的流动性, 配置水下混凝土的粗集料应优先选用卵石。如只有碎石可用时应适当增加混凝土的配合比的含砂率;

(2) 灌注水下混凝土时, 混凝土的搅拌能力, 应满足桩孔在规定时间内灌注完毕, 灌注时间不得长于首批混凝土的初凝时间, 若估计灌注时间长于首批混凝土的初凝时间, 则应加入缓凝剂;

(3) 若混凝土在远距离搅拌时, 混凝土拌合物运至灌注点后应检查其均匀性和坍落度, 如不符合要求不得使用;