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【摘 要】在桩基工程中采用泥浆护壁钻孔灌注桩(以下简称:钻孔灌注桩)施工工艺比较普遍,它是一种地下隐蔽工程,施工过程中极易出现质量问题。因此,就加强施工材料、施工工艺等质量控制来有效的防治通病的发生及相关的处理措施作一综合探讨。
【关键词】钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制;通病防治;处理措施
Quality control and common problems prevention of slurry Wall Construction of bored piles in process
Chen Jie, Zhu Yi, Mo Ying-hui
(Nuclear Industry Nanjing Construction Group Co., Ltd. Nanjing Jiangsu 210003)
【Abstract】Foundation works in the use of bored piles in Slurry Wall (hereinafter referred to as: bored piles) CoMParison of the construction process in general, it is a hidden underground works, the construction process are vulnerable to quality problems occur. Therefore, on the strengthening of the construction materials, construction techniques, such as quality control to effectively control the occurrence of common and related measures for a comprehensive deal to explore.
【Key words】Bored pile; Construction technology; Quality control; Common problems prevention; Treatment measures
1. 概述
钻孔灌注桩具有无噪音、无震动、无积压等优点。适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂
土、填土、碎(砾)石土及风化岩层。但其施工过程部位无法直接观察,属地下隐蔽工程,成桩后也不能进行开挖验收,在施工中极易发生质量通病,若防止不妥,将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
2. 成桩工序
钻孔灌注桩成孔、成桩工序是:定桩位→护筒埋设→钻机就位→钻孔→终孔→第一次清孔→下放钢筋笼→接入导管→第二次清孔→灌注混凝土。在工程开工时宜做试桩,提供设计参数。
3. 质量控制
3.1 施工前的审查。
施工前对施工单位各项审查,是有效的控制手段。一般要进行资质审查、施工组织设计审查、组织设计交底及图纸会审、审查是否根据地质资料可能在钻孔灌注桩施工中发生的问题加以分析,并制定出相应的质量保证及处理措施、还要审查成桩机械的鉴定合格证件是否有效、控制点复核记录等工作。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性,要求基础施工队伍认真落实实施施工组织设计方案,并加强施工质量管理,密切抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。
3.2 对相关人员的岗前教育。
开工前要对相关人员进行上岗前教育,成桩质量是此工程的重要基础,做到人人重视质量。开工后要不定时检查操作人员,班报表记录员、质检人员的在岗情况,特别是质检人员的在岗情况及钻进记录情况,监理人员要及时做好工序的检测验收。
3.3 对原材料的检验。
为确保成桩质量,设专职质量检查员,负责施工过程中的质量检查和监督,要严格检查验收进场原材料的三证,钢筋(合格证、出厂证、检验证)、水泥(出厂证、合格证、化验报告)及砂石、施工用水化验报告。如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料(如钢筋、水泥、砂、石、水),严禁用于灌注桩施工。
3.4 成孔过程中的质量控制。
成孔是钻孔灌注桩施工中的首要工序,要严格遵守操作规程,根据各岩土层的性质,采取相应的钻进工艺(如:钻头、钻速、压力、泥浆稠度等)保证成孔的质量。若质量控制不好,则可能发生一些通病,如塌孔、扩径、缩颈、桩孔偏斜及桩端没有进入设计持力层要求等。给下道工序的施工增加了难度,直接影响桩身质量和承载力的降低。因此,在成孔的施工工艺和施工过程质量控制方面应着重抓好以下工作。
3.4.1 合理安排成桩顺序。
合理有序的安排成桩顺序,也是成桩质量的一种保证措施。钻孔灌注桩与压入桩不同,压入桩是将先预制好的桩(或管件)压入土中将土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔灌注桩则通过钻冲用泥浆将岩土置换方法成孔,然后在孔内成桩,特别在存在软弱土层和液化土层地区施工时,软弱土层和液化土层极易侧位移,当周围土移向桩身即对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故要合理安排成桩顺序并保持较适应的桩距(或隔孔施工),对防止坍孔、侧向缩径、斜桩是一项科学性技术措施。
3.4.2 桩位的确定及护筒埋设。
测量人员依据甲方提供的控制点,严格按《工程测量规范》放样,确保桩位准确后埋设护筒,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差≯ 50mm。护筒的埋设深度,在黏性土中不宜小于1.0m,砂土中不宜小于1.5m。然后采用相应的措施固定护筒,在护筒的外侧用素填土(黏性土)回填,捣实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。
3.4.3 成孔过程中钻机平整度及孔偏斜度的质量控制。
成孔时桩孔偏斜程度的控制,是钻孔灌注桩施工工艺中的又一重要环节。若桩孔不垂直(超出现行规范规定的偏斜度不得大于1%H,H为桩孔深度),否则影响下道工序钢筋笼及导管的下放,还会导致承载力的降低,这是基础工程的重大隐患之一。为了保证成孔偏斜度满足设计要求,应采取扩大桩机底盘支承面积使桩机稳固,经常校核钻架水平度及钻杆垂直度等措施。并于成孔后下放钢筋笼前作孔深、孔径、孔斜超声波测试。
成孔偏斜度控制主要依靠钻机就位后,必须保证钻机平正、稳固,确保在施工过程中不倾斜、移动,起重滑轮边缘、固定钻杆的卡盘和护筒中心三者于同一铅锤线上。在超深钻孔灌注桩成孔时,应控制钻进速度、减压钻进等施工工艺。在钻进过程中应检查机架的平整度及调整其水平,特别是钻进过程中碰到孤石、坚硬土层、卵砾石层、风化岩层时更应及时复查钻机底盘的平整度和钻杆的平直度。
3.4.4 成孔深度。
在施工过程中钻机底盘范围内的地坪标高会发生一些变化,为及时了解准确的钻孔深度,要定时复核底梁标高是否发生变化,并对钻具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在自然地面上的余尺来校验成孔是否达到设计深度。
虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆密度控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有时甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,泥浆在钻孔桩施工中起护壁和清孔作用,对于施工过程中泥浆的控制指标(粘度测定17～20s;含砂率≯ 6%;胶体率≮90%等)在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制。要选用高塑性黏土或膨润土制备泥浆。还应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。在提出钻具后用测绳复核成孔深度时,为提高测绳的测量精度,在使用前要遇湿后重新标定,并在使用中经常复核。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%。如测绳的测深比钻杆的钻深小,就要重新下钻杆清孔。
【关键词】钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制;通病防治;处理措施
Quality control and common problems prevention of slurry Wall Construction of bored piles in process
Chen Jie, Zhu Yi, Mo Ying-hui
(Nuclear Industry Nanjing Construction Group Co., Ltd. Nanjing Jiangsu 210003)
【Abstract】Foundation works in the use of bored piles in Slurry Wall (hereinafter referred to as: bored piles) CoMParison of the construction process in general, it is a hidden underground works, the construction process are vulnerable to quality problems occur. Therefore, on the strengthening of the construction materials, construction techniques, such as quality control to effectively control the occurrence of common and related measures for a comprehensive deal to explore.
【Key words】Bored pile; Construction technology; Quality control; Common problems prevention; Treatment measures
1. 概述
钻孔灌注桩具有无噪音、无震动、无积压等优点。适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂
土、填土、碎(砾)石土及风化岩层。但其施工过程部位无法直接观察,属地下隐蔽工程,成桩后也不能进行开挖验收,在施工中极易发生质量通病,若防止不妥,将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
2. 成桩工序
钻孔灌注桩成孔、成桩工序是:定桩位→护筒埋设→钻机就位→钻孔→终孔→第一次清孔→下放钢筋笼→接入导管→第二次清孔→灌注混凝土。在工程开工时宜做试桩,提供设计参数。
3. 质量控制
3.1 施工前的审查。
施工前对施工单位各项审查,是有效的控制手段。一般要进行资质审查、施工组织设计审查、组织设计交底及图纸会审、审查是否根据地质资料可能在钻孔灌注桩施工中发生的问题加以分析,并制定出相应的质量保证及处理措施、还要审查成桩机械的鉴定合格证件是否有效、控制点复核记录等工作。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性,要求基础施工队伍认真落实实施施工组织设计方案,并加强施工质量管理,密切抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。
3.2 对相关人员的岗前教育。
开工前要对相关人员进行上岗前教育,成桩质量是此工程的重要基础,做到人人重视质量。开工后要不定时检查操作人员,班报表记录员、质检人员的在岗情况,特别是质检人员的在岗情况及钻进记录情况,监理人员要及时做好工序的检测验收。
3.3 对原材料的检验。
为确保成桩质量,设专职质量检查员,负责施工过程中的质量检查和监督,要严格检查验收进场原材料的三证,钢筋(合格证、出厂证、检验证)、水泥(出厂证、合格证、化验报告)及砂石、施工用水化验报告。如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料(如钢筋、水泥、砂、石、水),严禁用于灌注桩施工。
3.4 成孔过程中的质量控制。
成孔是钻孔灌注桩施工中的首要工序,要严格遵守操作规程,根据各岩土层的性质,采取相应的钻进工艺(如:钻头、钻速、压力、泥浆稠度等)保证成孔的质量。若质量控制不好,则可能发生一些通病,如塌孔、扩径、缩颈、桩孔偏斜及桩端没有进入设计持力层要求等。给下道工序的施工增加了难度,直接影响桩身质量和承载力的降低。因此,在成孔的施工工艺和施工过程质量控制方面应着重抓好以下工作。
3.4.1 合理安排成桩顺序。
合理有序的安排成桩顺序,也是成桩质量的一种保证措施。钻孔灌注桩与压入桩不同,压入桩是将先预制好的桩(或管件)压入土中将土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔灌注桩则通过钻冲用泥浆将岩土置换方法成孔,然后在孔内成桩,特别在存在软弱土层和液化土层地区施工时,软弱土层和液化土层极易侧位移,当周围土移向桩身即对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故要合理安排成桩顺序并保持较适应的桩距(或隔孔施工),对防止坍孔、侧向缩径、斜桩是一项科学性技术措施。
3.4.2 桩位的确定及护筒埋设。
测量人员依据甲方提供的控制点,严格按《工程测量规范》放样,确保桩位准确后埋设护筒,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差≯ 50mm。护筒的埋设深度,在黏性土中不宜小于1.0m,砂土中不宜小于1.5m。然后采用相应的措施固定护筒,在护筒的外侧用素填土(黏性土)回填,捣实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。
3.4.3 成孔过程中钻机平整度及孔偏斜度的质量控制。
成孔时桩孔偏斜程度的控制,是钻孔灌注桩施工工艺中的又一重要环节。若桩孔不垂直(超出现行规范规定的偏斜度不得大于1%H,H为桩孔深度),否则影响下道工序钢筋笼及导管的下放,还会导致承载力的降低,这是基础工程的重大隐患之一。为了保证成孔偏斜度满足设计要求,应采取扩大桩机底盘支承面积使桩机稳固,经常校核钻架水平度及钻杆垂直度等措施。并于成孔后下放钢筋笼前作孔深、孔径、孔斜超声波测试。
成孔偏斜度控制主要依靠钻机就位后,必须保证钻机平正、稳固,确保在施工过程中不倾斜、移动,起重滑轮边缘、固定钻杆的卡盘和护筒中心三者于同一铅锤线上。在超深钻孔灌注桩成孔时,应控制钻进速度、减压钻进等施工工艺。在钻进过程中应检查机架的平整度及调整其水平,特别是钻进过程中碰到孤石、坚硬土层、卵砾石层、风化岩层时更应及时复查钻机底盘的平整度和钻杆的平直度。
3.4.4 成孔深度。
在施工过程中钻机底盘范围内的地坪标高会发生一些变化,为及时了解准确的钻孔深度,要定时复核底梁标高是否发生变化,并对钻具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在自然地面上的余尺来校验成孔是否达到设计深度。
虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆密度控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有时甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,泥浆在钻孔桩施工中起护壁和清孔作用,对于施工过程中泥浆的控制指标(粘度测定17～20s;含砂率≯ 6%;胶体率≮90%等)在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制。要选用高塑性黏土或膨润土制备泥浆。还应根据施工机械、工艺及穿越土层情况进行配合比设计。在提出钻具后用测绳复核成孔深度时,为提高测绳的测量精度,在使用前要遇湿后重新标定,并在使用中经常复核。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%。如测绳的测深比钻杆的钻深小,就要重新下钻杆清孔。