论文部分内容阅读
【摘要】随着改革开放的深入和市场经济的发展，大批高层建筑及高等级公路的建设，人们对工程质量品质追求不断提升，工程质量就是生命，因此监理对施工质量中的每一个环节监督显得尤为重要。因旋挖灌注桩在水下进行，属于隐蔽性、复杂性工程，因此本文着重从工程实例角度出发，针对旋挖钻孔及灌注施工常见现象及控制要点进行分析和研究。
【关键词】桩基工程;施工质量;现象;控制要点
1、概述
桩基工程的施工质量对整个建筑工程质量起非常重要的影响。近年来旋挖钻机性能不断的改进和完善，成为目前发展速度最快的一种新型钻孔设备，对各种地质条件适应性强、施工速度快，节省时间等优点，已广泛应用到各类工业建筑、高层建筑及高等级公路、桥梁中。
2、工程实例
2.1工程概况
本工程龙岩美伦东锦缘三期总建筑面积为162420m2，基础工程19#～23#楼、27#楼旋挖钻孔灌注桩基工程，设计总桩数为1153根，桩身直径为800mm，平均桩长约17-18米，桩端持力层为④含卵石粉质粘土⑥含碎石粉质粘土。
3、旋挖钻孔过程中施工常见现象及控制要点
3.1护筒冒水
护筒外侧冒水，引起地面下沉，护筒倾斜、移位，造成孔位偏斜。
现象：埋设护筒的四周土体不密实，或护筒水位相差太大。
控制要点：埋护筒时，底部与四周应选用最优含水率的土夯实到位;保证护筒底部贯入粘土中0.5m以上，在护筒上部设置溢浆孔，使护筒内泥浆面与地下水位高差>2m，发现护筒冒水及下沉位移时，重新加固、校正安放护筒。
3.2孔壁坍陷
在成孔中，如发现孔内泥浆不断出现气泡甚至泥浆瞬间漏失，则判断孔壁坍陷。
现象：孔壁坍陷的主要问题是土层松软，泥浆比重过小，达不到护壁效果;护筒四周土体未夯实以及孔内水位高度不足;成孔速度快、成孔后等待浇注时间及浇注时间过长、钢筋笼插入过程中倾斜破坏孔壁泥皮所引起孔壁坍陷。
控制要点：遇到松软土层，护筒埋设深度应加深，护筒四周土体夯实到位，使用高塑粘性土或膨润土，提高泥浆比重，成孔时泥浆密度控制在1.3-1.5mg/cm3，较少施工作业振动，护筒内泥浆面与地表水高差>2m。发生孔内塌孔，判断坍塌部位后回填碎石和粘性土混合物填至坍塌处1米以上后慢速钻进将碎石挤入孔壁起到护壁作用;钢筋笼对准护筒中心缓慢下放，防止倾斜碰撞孔壁泥皮，缩短焊接及下沉放时间。二次清孔后，3小时内完成混凝土浇注。
3.3缩颈
桩的直径小于设计值。
现象：塑性土壤遇水膨胀;混凝土拌合物的质量不符合设计要求，导致的流动性差，塌落度小，离析等。
控制要点：加快成孔速度，形成孔壁泥皮，孔壁不会引起膨胀。如出现缩颈，应适当增加扫孔次数，以扩大孔径。严格控制混凝土配合比，保证混凝土质量。
3.4成孔偏斜
成孔后孔径出现倾斜、垂直偏差。
现象：地面不能够承受设备重量;地面软硬程度不均匀、不平整。
控制要点：场地需平整夯实，应能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚度，升降钻具应该平稳，以回转提钻方式为宜，钻孔过程中遇到硬层到软层时加快钻进速度，软层到硬层时速度要减速慢进，遇到卵石、砂层时加大泥浆比重和粘度采用慢转速慢钻进;旋挖钻机通过电子设备控制系统显示偏差及人工来调整钻杆，保证孔径垂直度，钻孔遇到轻微倾斜时往复扫孔纠正。如桩孔倾斜较严重，应向孔中填入石子和粘土至偏孔处1m以上，后重新钻进，宜慢转速慢钻进往复反复扫孔矫正，直至桩孔符合要求。
3.5桩底沉渣量过多
现象：泥浆比重过小;吊放钢筋笼和导管时碰撞孔壁泥皮;未进行二次清孔;等待灌注时间过长，造成泥浆沉积。
控制要点：钻孔到设计深度后，将冲渣管放至孔底，循环清孔时间不少于30分钟;采用膨润土，成孔过程中泥浆比重结合土层情况，泥浆密度控制为1.3-1.5mg/cm3，钢筋笼吊放时，使钢筋笼下放到护筒中心位置缓慢下沉，避免碰撞孔壁;利用导管进行二次清孔，孔口泥浆密度>1.15mg/cm3和粘度控制20-25Pa.s;缩短清孔道灌注时间间隔;浇注混凝土前，孔底沉渣厚度控制在100mm以内，保证初灌混凝土下冲速度;采用高压后注浆技术来确保基桩的承载能力。
4、水下混凝土灌注过程中施工常见现象及控制要点
4.1卡管
即砼无法继续进行浇注。
现象：初灌时，隔水栓堵管;混凝土流动性差;粗骨料粒径大;砼浇注不连续在导管中初凝而卡管;导管密封性差进水造成混凝土离析等。
控制要点：使用与导管内径相匹配隔水栓，使用的隔水栓应有良好的隔水性能。在浇注时，混凝土坍落度宜为180-220mm。水泥用量不小于360kg/m3，混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，含砂率应在40%～45%，粗骨料的最大粒径应<40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺合适的外加剂。导管使用前应试拼装、试压，试水压力可取为0.6-1.0MPa。
4.2钢筋笼上浮
钢筋笼面浮出设计面现象。
现象：砼冲力大于钢筋重量;砼浇注等待时间长、钢筋笼底部接触初凝砼而被上升砼冲力顶出;导管在混凝土中埋深过长，钢筋笼被混凝土托顶上升;浇注至钢筋笼底部1m范围，此时提升导管，砼冲力过大造成钢筋笼上浮;砼浇注面过钢筋笼且导管过长，导管未提至钢筋笼底面以上并且砼浇注时间过长形成初凝而后导管流出砼冲力带动钢筋笼上浮;导管挂住钢筋笼，提升时造成钢筋笼上浮。
控制要点：吊筋固定在钢护筒上;做好前期准备，控制好砼灌注速度，速度不应大于0.5m3/min;导管埋深宜为2-6m。砼接近钢筋笼时，导管埋深为2m左右，砼越过钢筋笼底部2m左右时及时提升导管至钢筋笼底面以上;钢筋笼上浮时，计算导管埋深和已浇混凝土面的位置，提升导管后再进行浇注;导管在提升过程中速度要缓慢，導管挂住钢筋笼后要立即停止提升并采用人工旋转导管，使导管与钢筋笼脱离后再缓慢提升导管。
4.3断桩、夹泥层
桩中间被夹泥等疏松体填充形成间断、夹泥桩。
现象：由于导管底端距孔底过长，使砼桩体与基岩之间被泥浆混凝土混合填充;首次灌注量不够导致导管初次埋置深度不满足设计及规范要求;导管埋设深太浅，导致部分混凝土上升与上部浮浆混合;导管底部提离砼面;初灌混凝土初凝，单桩灌注量大灌注时间久，首灌混凝土夹杂着孔底的泥沙共同发生初凝，形成壳体，新旧混凝土之间形成夹泥层，形成断桩;
控制要点：开始浇注时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底距离宜为300-500mm;首次灌注量，使导管一次埋入混凝土面1.2m以上，导管埋置深度宜为2-6m，严禁把导管提出混凝土面。水下混凝土必须连续浇注，每根桩浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，最后一次灌注后，混凝土面应超过设计桩顶标高1m以上。
4.4断桩处理采用注浆法
注浆法程序：取芯判断断桩或者夹泥位置，取芯孔为进浆孔，另引一个出浆孔，孔深需超过断桩位置1m，利用高压泵先往进浆孔压入清水进行清夹泥及松散砼，后孔口做好封堵，用水灰比为0.5水泥浆液进行压浆，出浆孔溢出浓浆后，封堵出浆孔，再用水灰比为0.4水泥浆继续压浆，注浆压力提高到0.8mpa后关闭止回阀20min后压浆结束，水泥硬化后，检测是否达到补强效果。
结语：
旋挖灌注桩施工大部分在水下进行，施工工序及质量控制点多，监理必须严格控制每道工序在成孔的孔深、孔径、倾斜度、泥浆比重、钢筋制作加工及主要尺寸、钢筋笼吊放、一次清孔、二次清孔、砼配合比、灌注时间，首次灌注量、导管埋深及灌入砼面等严格把关，才能保证桩基工程质量。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范.北京.中国建筑工业出版社2012
作者简介：
林敏辉，1986年4月1日，男，本科，工程师，桩基工程。
【关键词】桩基工程;施工质量;现象;控制要点
1、概述
桩基工程的施工质量对整个建筑工程质量起非常重要的影响。近年来旋挖钻机性能不断的改进和完善，成为目前发展速度最快的一种新型钻孔设备，对各种地质条件适应性强、施工速度快，节省时间等优点，已广泛应用到各类工业建筑、高层建筑及高等级公路、桥梁中。
2、工程实例
2.1工程概况
本工程龙岩美伦东锦缘三期总建筑面积为162420m2，基础工程19#～23#楼、27#楼旋挖钻孔灌注桩基工程，设计总桩数为1153根，桩身直径为800mm，平均桩长约17-18米，桩端持力层为④含卵石粉质粘土⑥含碎石粉质粘土。
3、旋挖钻孔过程中施工常见现象及控制要点
3.1护筒冒水
护筒外侧冒水，引起地面下沉，护筒倾斜、移位，造成孔位偏斜。
现象：埋设护筒的四周土体不密实，或护筒水位相差太大。
控制要点：埋护筒时，底部与四周应选用最优含水率的土夯实到位;保证护筒底部贯入粘土中0.5m以上，在护筒上部设置溢浆孔，使护筒内泥浆面与地下水位高差>2m，发现护筒冒水及下沉位移时，重新加固、校正安放护筒。
3.2孔壁坍陷
在成孔中，如发现孔内泥浆不断出现气泡甚至泥浆瞬间漏失，则判断孔壁坍陷。
现象：孔壁坍陷的主要问题是土层松软，泥浆比重过小，达不到护壁效果;护筒四周土体未夯实以及孔内水位高度不足;成孔速度快、成孔后等待浇注时间及浇注时间过长、钢筋笼插入过程中倾斜破坏孔壁泥皮所引起孔壁坍陷。
控制要点：遇到松软土层，护筒埋设深度应加深，护筒四周土体夯实到位，使用高塑粘性土或膨润土，提高泥浆比重，成孔时泥浆密度控制在1.3-1.5mg/cm3，较少施工作业振动，护筒内泥浆面与地表水高差>2m。发生孔内塌孔，判断坍塌部位后回填碎石和粘性土混合物填至坍塌处1米以上后慢速钻进将碎石挤入孔壁起到护壁作用;钢筋笼对准护筒中心缓慢下放，防止倾斜碰撞孔壁泥皮，缩短焊接及下沉放时间。二次清孔后，3小时内完成混凝土浇注。
3.3缩颈
桩的直径小于设计值。
现象：塑性土壤遇水膨胀;混凝土拌合物的质量不符合设计要求，导致的流动性差，塌落度小，离析等。
控制要点：加快成孔速度，形成孔壁泥皮，孔壁不会引起膨胀。如出现缩颈，应适当增加扫孔次数，以扩大孔径。严格控制混凝土配合比，保证混凝土质量。
3.4成孔偏斜
成孔后孔径出现倾斜、垂直偏差。
现象：地面不能够承受设备重量;地面软硬程度不均匀、不平整。
控制要点：场地需平整夯实，应能够承受钻具和其他辅助设备的重量，具有一定的刚度，升降钻具应该平稳，以回转提钻方式为宜，钻孔过程中遇到硬层到软层时加快钻进速度，软层到硬层时速度要减速慢进，遇到卵石、砂层时加大泥浆比重和粘度采用慢转速慢钻进;旋挖钻机通过电子设备控制系统显示偏差及人工来调整钻杆，保证孔径垂直度，钻孔遇到轻微倾斜时往复扫孔纠正。如桩孔倾斜较严重，应向孔中填入石子和粘土至偏孔处1m以上，后重新钻进，宜慢转速慢钻进往复反复扫孔矫正，直至桩孔符合要求。
3.5桩底沉渣量过多
现象：泥浆比重过小;吊放钢筋笼和导管时碰撞孔壁泥皮;未进行二次清孔;等待灌注时间过长，造成泥浆沉积。
控制要点：钻孔到设计深度后，将冲渣管放至孔底，循环清孔时间不少于30分钟;采用膨润土，成孔过程中泥浆比重结合土层情况，泥浆密度控制为1.3-1.5mg/cm3，钢筋笼吊放时，使钢筋笼下放到护筒中心位置缓慢下沉，避免碰撞孔壁;利用导管进行二次清孔，孔口泥浆密度>1.15mg/cm3和粘度控制20-25Pa.s;缩短清孔道灌注时间间隔;浇注混凝土前，孔底沉渣厚度控制在100mm以内，保证初灌混凝土下冲速度;采用高压后注浆技术来确保基桩的承载能力。
4、水下混凝土灌注过程中施工常见现象及控制要点
4.1卡管
即砼无法继续进行浇注。
现象：初灌时，隔水栓堵管;混凝土流动性差;粗骨料粒径大;砼浇注不连续在导管中初凝而卡管;导管密封性差进水造成混凝土离析等。
控制要点：使用与导管内径相匹配隔水栓，使用的隔水栓应有良好的隔水性能。在浇注时，混凝土坍落度宜为180-220mm。水泥用量不小于360kg/m3，混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，含砂率应在40%～45%，粗骨料的最大粒径应<40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺合适的外加剂。导管使用前应试拼装、试压，试水压力可取为0.6-1.0MPa。
4.2钢筋笼上浮
钢筋笼面浮出设计面现象。
现象：砼冲力大于钢筋重量;砼浇注等待时间长、钢筋笼底部接触初凝砼而被上升砼冲力顶出;导管在混凝土中埋深过长，钢筋笼被混凝土托顶上升;浇注至钢筋笼底部1m范围，此时提升导管，砼冲力过大造成钢筋笼上浮;砼浇注面过钢筋笼且导管过长，导管未提至钢筋笼底面以上并且砼浇注时间过长形成初凝而后导管流出砼冲力带动钢筋笼上浮;导管挂住钢筋笼，提升时造成钢筋笼上浮。
控制要点：吊筋固定在钢护筒上;做好前期准备，控制好砼灌注速度，速度不应大于0.5m3/min;导管埋深宜为2-6m。砼接近钢筋笼时，导管埋深为2m左右，砼越过钢筋笼底部2m左右时及时提升导管至钢筋笼底面以上;钢筋笼上浮时，计算导管埋深和已浇混凝土面的位置，提升导管后再进行浇注;导管在提升过程中速度要缓慢，導管挂住钢筋笼后要立即停止提升并采用人工旋转导管，使导管与钢筋笼脱离后再缓慢提升导管。
4.3断桩、夹泥层
桩中间被夹泥等疏松体填充形成间断、夹泥桩。
现象：由于导管底端距孔底过长，使砼桩体与基岩之间被泥浆混凝土混合填充;首次灌注量不够导致导管初次埋置深度不满足设计及规范要求;导管埋设深太浅，导致部分混凝土上升与上部浮浆混合;导管底部提离砼面;初灌混凝土初凝，单桩灌注量大灌注时间久，首灌混凝土夹杂着孔底的泥沙共同发生初凝，形成壳体，新旧混凝土之间形成夹泥层，形成断桩;
控制要点：开始浇注时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底距离宜为300-500mm;首次灌注量，使导管一次埋入混凝土面1.2m以上，导管埋置深度宜为2-6m，严禁把导管提出混凝土面。水下混凝土必须连续浇注，每根桩浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，最后一次灌注后，混凝土面应超过设计桩顶标高1m以上。
4.4断桩处理采用注浆法
注浆法程序：取芯判断断桩或者夹泥位置，取芯孔为进浆孔，另引一个出浆孔，孔深需超过断桩位置1m，利用高压泵先往进浆孔压入清水进行清夹泥及松散砼，后孔口做好封堵，用水灰比为0.5水泥浆液进行压浆，出浆孔溢出浓浆后，封堵出浆孔，再用水灰比为0.4水泥浆继续压浆，注浆压力提高到0.8mpa后关闭止回阀20min后压浆结束，水泥硬化后，检测是否达到补强效果。
结语：
旋挖灌注桩施工大部分在水下进行，施工工序及质量控制点多，监理必须严格控制每道工序在成孔的孔深、孔径、倾斜度、泥浆比重、钢筋制作加工及主要尺寸、钢筋笼吊放、一次清孔、二次清孔、砼配合比、灌注时间，首次灌注量、导管埋深及灌入砼面等严格把关，才能保证桩基工程质量。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范.北京.中国建筑工业出版社2012
作者简介：
林敏辉，1986年4月1日，男，本科，工程师，桩基工程。