【摘要】钻孔灌注桩在建筑工程中得到普遍应用。但由于其施工工艺的特殊性和复杂性,施工的全过程质量控制就显得十分重要。本文主要对钻孔灌注桩施工质量监督控制措施进行了探讨。 

  【关键词】钻孔灌注桩;质量监督;施工  

  钻孔灌注桩(以下简称灌注桩或桩)质量监督从验收规范来看主要有3个方面:1)根据地质勘探报告确定地基承载力;2)钢筋笼的制作质量检查;3)桩混凝土质量的判定。 

  由于地下工程不可见的因素很多,因此桩的质量监控有一定的难度。笔者依据多年的工作经验及理论知识,认为需要从3个方面进行监控:1)前期工作的监督;2)桩的施工过程控制指标;3)桩的施工质量评估指标(包含桩身的混凝土强度、桩位、承载力、缺陷等),以此围绕钻孔灌注桩的质量监督问题进行探讨。 

  1、钻孔灌注桩的质量监督 

  1.1 前期工作的监督 

  在质量监督工作中,事前监督是最有效的监督手段。由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性及工序的不可逆转性,使得前期工作的监督尤为重要。 

  (1)资质审查,资质审查是任何工程开工前必不可少的工作,对钻孔灌注桩施工的资质审查应更加严格仔细,并要从两方面进行:一是施工队伍的资质和人员的素质、经验的审查,二是施工机械的审查。 

  (2)施工组织设计的审查,前期工作除了人机进场、通水通电等基本条件外,更重要的是编制好施工组织设计,这也是现场技术人员必须做到的.施工组织设计应根据自身人员、设备等实际情况编写。要注意细化。量化和可操作性;编制时要做到关键环节、关键部位的做法及质量监督措施合情、合理。 

  1.2 钻孔过程的质量监督 

  钻孔灌注桩成孔的工序是: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,每个环节环环相扣,相互影响,都不容忽视;在工程开工时宜做钻孔试验,由施工单位会同设计单位、监理公司、质检站及地勘公司共同进行,以检验设备情况、操作工艺、实际地质情况.本文只从现场技术人员质量监督的角度,讨论几个关键环节的质量监督。 

  (1)对操作人员的监控,钻孔灌注桩施工受人为因素影响很大,要随日检查钻机操作人员的在岗情况及钻孔原始记录,并配合监理及时做好工序的检测验收工作。 

  (2)关于垂直度的监督,垂直度监督主要依靠钻机就位时的水平、中心对正程度.在钻进过程中应随时检测,特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。 

  (3)孔内水位及泥浆比重的监督,为了防止坍孔,孔内水位必须高出地下水位1m以上,钻进过程中适时监督泥浆比重,一般控制在1.1~1.3m的范围内。 

  (4)终孔,终孔的确定主要参照两个因素,即设计深度、泥浆性能指标,对于入岩的支撑桩还要浮渣取样,保证桩底的承载力满足设计要求。 

  1.3 水下混凝土施工监督 

  水下混凝土施工隐蔽性强,很容易产生质量问题,是钻孔灌注桩施工质量监控的关键环节。在浇灌混凝土前必须做好各项准备,技术员应全过程监管,关键环节如第一次浇灌的混凝土量、中问过程提管拆管的高度、每次拆管后的埋深等要现场记录并符合规范要求。混凝土灌注应连续施工,中途的停工将对桩质量产生极大的隐患。 

  (1)混凝土质量的监督,混凝土要有良好的和易性,坍落度宜监督在180mm~220mm之间,不符合规范要求混凝土坚决不能使用。 

  (2)监督首批混凝土的数量,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。 

  (3)提升及拆管的监控,混凝土应连续灌注,随着桩内混凝土面的不断升高,需适时提升、拆卸导管,拆管前须用测绳测定混凝土面的高度,以确定提管高度即拆管节数,埋管深度宜保持在2m~4m,过多则影响灌注速度或造成塞管,过少则易造成浮浆夹层。 

  2、混凝土灌注桩基础缺陷及防治措施 

  (1)桩底地基承载力不足(主要为支撑桩) 

  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,这种地层一般最好取芯检验,如不能孔孔取芯,要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况(一般钻进至微风化岩时,钻头不蹩钻,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。 

  (2)缩径(孔径小于设计孔径) 

  原因:塑性土膨胀 

  防治措施:成孔过程中,适当增大泥浆比重,一次清孔时泥浆比重不要调制过小,成孔后立即进行下道工序,尽量缩短每道工序的间隔时间。如出现缩径,采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。 

  (3)桩底沉渣量过大 

  原因:1)成孔深度严重超出设计桩底标高,利用超钻代替清孔。2)清孔不干净或二次清孔不彻底。 

  防治措施:1)认真检查,采用正确的测绳与测锤,严格监督成孔时的孔深.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,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点:及时有效保证桩底干净并且保证泥浆比重合乎要求。 

  (4)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,导管底端距离钢筋笼仅有lm左右的距离时,由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大,推动了钢筋笼上浮;2)由于砼灌注过钢筋笼且导管埋深较大时,其上层混凝土因浇注时间较长,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,同时也带动钢筋笼上移。 

  防治措施:1)灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深,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;2)当发现钢筋笼开始上浮时,应立即停止浇注,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注,上浮现象即可消除。我们在某建筑工程的钻孔灌注桩时,钢筋笼就出现上浮现象,是因为在灌注过程中混凝土运输车出现故障,两车间隔时间超过一小时,灌注时混凝土下不去,经反复活动敲击导管混凝土才顺利灌注,时间不长就发现钢筋笼在灌注过程中自然上升,将导管上提离笼底合适高度,钢筋笼便停止上浮。 

  (5)钢筋笼下沉 

  原因1)吊环筋切断时间较早,混凝土还没有初凝,吊环筋便被切断.2)吊环筋焊接在护筒上,在灌注过程中护筒下沉,间接带动吊环筋下沉。防治措施:严格监督吊环筋的切断时间;吊环筋与钻机机身连接。 

  (6)断桩与夹泥层 

  原因:1)混凝土离析,在灌注过程中容易发生卡管现象;2)泥浆过稠,增加了浇注混凝土的阻力;3)灌注混凝土过程中,因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因;4)灌注时间过长,而上部混凝土已接近初凝,形成硬壳,而且随时问增长,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,造成堵管与导管拔不上来,引发断桩事故;5)导管埋得太深,出时底部已接近初凝,导管拔上后混凝土不能及时冲填,造成泥浆填入。 

  3、砼灌注桩质量判定之探讨 

  3.1 钻孔灌注桩基底承载力判定 

  岩石构造只能参照工程地质勘察报告,与钻进情况(如钻进基岩时,钻杆不会异常振动,孔底钻头研磨岩石声音均匀,说明岩石层比较完整,反之,岩石裂隙比较发育)。 

  要判断岩石承载力,必须作适量抽芯检验,对于没有取芯的桩孔,依下列几个方面进行综合考虑: 

  (1)邻近孔的取芯情况;(2)泥浆循环返上来的岩屑;(3)钻进情况;(4)工程地质勘察报告。对于嵌入岩石比较深的桩,要考虑岩石的围压作用,但是对于桩周摩擦阻力,则不可过高计算在内。 

  3.2 桩身混凝土质量判定 

  判断混凝土质量还要依施工单位素质,掌握施工过程实际情况与施工记录。主要依据:掌握施工过程情况与施工记录。 

  (1)保证到场的混凝土符合设计要求;(2)审查施工工艺是否适合于施工的实际情况,采取了什么质量保证措施。如:钻孔桩钢筋笼如没有设置混凝土保护层垫块,再检查一下灌完桩钢筋笼的位置情况,可推定保护层是否严重不足。 

  3.3 对施工记录进行审查 

  要求施工队认真做好成孔记录与灌注记录,认真分析记录中出现的机械故障及孔内异常情况、事故等,并进行推断。比如:在成孔记录中没有发现塌孔现象,而桩的充盈系数又大,说明在浇注的过程中有塌孔现象,必然导致桩底沉渣量过多或桩身混凝土夹砂、夹泥,桩体形成“大肚子”;如果在施工过程中曾发生过堵管事故,拔管后进行二次灌注,就会存在断桩或夹泥层.但缺陷的严重程度还要分析其事故具体处理措施而得知。我们在某建筑工程的钻孔灌注桩时,因混凝土出现离析造成卡管,拔管后进行二次灌注。在二次灌注前严格计算导管长度,保证导管内在无泥浆的情况下埋入原混凝土面以下2m。该桩因抢救及时、处理方案正确,未出现断桩和加泥,检桩为I桩。 

  总之,质量监督中灌注桩混凝土质量的判定,要掌握现场施工实际情况与工艺情况、准确的现场施工记录,并了解施工队素质,拌和站的运转情况方可比较准确判定砼质量。 

  4、结束语 

  钻孔灌注桩质量监督的关键环节在于选择高素质的施工队伍,审查混凝土施工工艺是否合理,掌握灌注桩缺陷的防治措施。这样才能对混凝土桩质量进行监督,达到质量监督的目的。