所属栏目：建筑设计论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:180
副标题#e#
浅谈如何控制冲孔灌注桩的质量
黄开胜
（广西百色公路管理局广西百色533000）
摘要：近几年来随着桥梁设计与施工技术的迅猛发展，冲孔灌注桩基础由于有适用的地层和土质广泛、安全简便、快捷等优点，得到了普遍采用。本文从工程施工角度，对如何控制冲孔灌注桩施工质量谈一些看法。
关键词：冲孔灌注桩；质量；控制
近几年来随着桥梁设计与施工技术的迅猛发展，冲孔灌注桩基础由于有适用的地层和土质广泛、安全简便、快捷等优点，得到了普遍采用。冲孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都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。本文从工程施工角度，对如何控制冲孔灌注桩施工质量谈一些看法。
一、施工前准备阶段的质量控制
1、对施工人员的控制检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求，选择分包商承担灌注桩施工时，要审查合同是否允许进行分包，确认承包商的技术能力和管理水平能保证按要求完成工程施工，方可允许分包商施工人员进场。
2、对施工方案、工艺的控制施工方案包括施工技术方案和施工组织方案，具体包括：
（1）施工程序的安排：主要是各桩的施工成桩先后次序。
（2）施工机械设备的选择：
①适应地层特点和施工工艺的要求；成孔机械必须与现场土质、桩径变、桩深等要求相适应。
②适应施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等；
（3）灌注桩施工工艺：主要是成孔、成桩各工序的操作工艺，它是施工方案的核心。冲孔灌注桩成孔、成桩的一般工艺流程如下图：测量放线定桩位埋设护筒桩机就位调整平整度成孔第一次清孔混凝土搅拌废泥浆排放泥浆沉淀拌制护壁泥浆钢筋笼制作灌注水下混凝土二次清孔、沉渣测定安放导管吊放钢筋笼质量检测成桩质量检测
3、做好施工准备
（1）施工前首先要做好场地平整，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布设。
（2）施工前应逐级进行图纸和施工方案交底，并做好原材料质量检验工作。
（3）护筒位置应埋设准确和稳定，旱地、筑岛处护筒与坑壁之间用粘土分层回填夯实，护筒与桩位中心线偏差不得大于50mm，倾斜度不大于1%，高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m.护筒埋置深度应根据设计要求或水文地质情况定，旱地、筑岛处一般超过杂填土埋藏深度0.2m，在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，同时应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。有冲刷影响的河床，沉入冲刷线不小于1.0～1.5m.
4、试成桩
目的是核对地质资料，检验所选设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。试成孔过程中，应根据持力层情况，决定选用钻头型式，选择合适的清孔方式。成孔结束后应检验孔径、垂直度、孔壁稳定和沉渣泥浆密度等指标是否满足设计要求，如满足，试成孔的施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。
二、施工阶段的质量控制
1、成孔施工质量控制
成孔是冲孔灌注桩施工过程的重要环节，大部份质量事故往往出现在这一环节。施工过程应几个质量问题：
（1）坍孔。造成坍孔主要有几个原因：该施工场地上覆软弱土层较厚，其中局部地方砂层厚达2.9m，极易造成坍孔；在施工过程中，采用了杂填土层泥土就地造浆，泥浆粘度不够；没有采用轻锤密击的方法。因此类坍孔程度较轻，施工人员较难察觉，故施工过程中没有及时采取措施，造成前期支护桩的砼充盈系数过大，其中最大的达1.56，经济效益不佳。
处理措施：①、在强风化以上土层中，采用小冲程#p#副标题#e#冲孔，冲程不宜大于1.5m，同时加粘土块夹小片石反复冲击造壁。②、采用自造泥浆，冲孔前，先在泥浆循环池中拌制好泥浆，待冲孔时用泥浆泵抽入孔内使用。为提高泥浆粘度，可在预拌泥浆中加入适量膨润土，泥浆的比重宜控制在1.25-1.35以内。采取了以上措施以后，桩内软弱土层的坍孔现象明显改善，后期砼充盈系数基本上控制在1.25左右。
（2）斜孔。孤石或探头石、岩面倾斜、钻机位移。解决：回填片、卵石冲平后再钻进；经常复核吊锥钢丝绳位置和护桩，调正钻机位置。本工程基坑开挖后，发现个别桩偏斜，其中有一根桩偏入基坑达40cm之多，为地下室施工带来很大麻烦，故在冲孔过程中，应严格控制桩垂直度，防止产生斜孔。产生斜孔的原因有多种，刚开始冲孔时采用冲程较大、吊绳放得较松；孔内有倾斜状态的风化岩层，孤石等；桩机地基产生不均匀沉降，使桩机倾斜等均有可能使桩孔产生偏斜。
在冲孔过程中如发现斜孔，应立即停止冲孔，并采用小片石、碎石回填至发生偏斜以上1m左右再重新冲孔。重新冲孔时，应采用小冲程、高频率修孔。斜孔严重时，必须回整孔回填，然后重新冲孔。
2、清孔（二次清孔）
冲孔结束至钢筋笼放下这段时间内，应采用橡胶管进行一次清孔。一次清孔的目的是降低泥浆比重，防止二次清孔因沉淤过厚而难以清理，以及保证钢筋笼下放顺利。二次清孔利用浇砼用的导管进行，二次清孔泥浆比重应控制在1.25以下，粘度≤28s，含砂率≤8%。而由于基坑支护桩主要承受侧向土压力，孔底沉渣厚度小于200mm即可。
3、钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。
4、灌注水下混凝土
灌注水下混凝土也是成桩过程中的关键工艺，如若管理不善，容易造成断桩、裹泥等质量事故。因此，施工人员应严格控制整个灌注过程。
（1）加强原材料进场验收及复核工作,粗骨料应采用质地坚硬、粒径在20～40mm之间并具有合理级配的碎石且含泥量不大于2%;细骨料应选用质地坚硬且含泥量不大于3%的中粗砂;使用的水泥、外加剂等必须提供合格证书且具有复试报告。
（2）混凝土灌注前必须量测泥浆比重,并严格控制在1.20范围以内。
（3）严格按混凝土配合比报告单的配比实际调整投料。在混凝土第一盘搅拌时,石子用量可以减少一半,相对增加水泥用量,以加强混凝土与孔底岩面的接触。
（4）根据孔径、导管距孔底的间距和导管埋置深度等控制好第一斗混凝土灌注量(初灌量),必须能保证导管端部能埋入混凝土面以下0.8m以上。混凝土灌注过程必须有专人测探导管埋深及管内外混凝土面的高差。导管提升过程必须保证导管埋入混凝土的深度在2～6m之间,严禁导管提出混凝土面。
（5）混凝土灌注过程加强混凝土的坍落度和搅拌时间的监控,坍落度应控制在160～220mm之间,保证混凝土有足够的和易性。
（6）灌注水下混凝土必须连续#p#副标题#e#进行,不得中途停顿。
（7）控制泥浆护壁冲孔灌注桩的桩顶超灌量。设计及施工规范均要求注意控制好最后一次灌入量。当凿除桩顶浮浆层后,应保证设计的桩顶标高及混凝土质量。如果控制不好,会有高有低,必然会造成大量的材料和劳力的浪费,因此合理有效地控制超灌量是十分有意义的。
三、施工后的质量控制
桩基质量检测与验收对已完工的冲孔灌注桩进行质量检测与验收，也是施工后质量控制。质量检测可检验冲孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性（即桩体质量）及桩承载力检测。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、动测法、声波透射法及射线法，以及静荷载试验法。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是堆载的重量常常达到数百吨、操作不便、费工费时；动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300mm；取芯法缺点是取芯深度也有限；目前只有声波透射法，其机理明确，设备简单，使用方便，检测准确可靠，能测出桩身完整性、均匀性而被广泛应用。仅采用静荷载法不能保证施工后沉降达到设计要求；目前动测法还不能直接测出承载力值。因此，把静载荷法和动测法结合起来较为合理。
四、结束语
由此可见，冲孔灌注桩施工质量控制也是一个经由对投入的资源和条件的质量控制（施工前控制）进而对生产过程及各环节质量进行控制（施工过程控制），直到对所完成的工程产出品的质量检验与控制（施工后控制）为止的全过程的系统控制过程。只有在施工各个环节中充分重视、精心施工、加强质量控制，才能达到提高施工质量的目的。
