灌注桩施工质量控制策略

　　
　　摘要：随着国民经济的不断发展，砼灌注桩以其施工风险小，适应各种地质条件及单桩承载力大等优点，作为深基础的主要型式之一日益得到广泛的应用。随着建筑物高度及桥梁跨度的不断突破，对砼灌注桩承载力的要求也越来越高，桩径和桩长不断增大。然而，随着桩径与桩长的增加，砼灌注桩施工工艺上的固有缺陷越来越突出，必将影响桩基承载力，桩底后压浆技术不失为一种有效的改善措施。因此，砼灌注桩施工质量控制策略是十分必要且有意义的。
　　关键词：灌注桩，施工质量，钻孔
　　
　　一、砼灌注桩的内涵与特点
　　砼灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
　　砼灌注桩与其它桩相比较有如下技术特点：
　　（一）砼灌注桩属于非挤土或少量挤土桩，施工时低噪音、轻振动，无地面隆起或侧移，也无浓烟排放，因而对环境影响小，对周围建筑物、路面或地下设施等危害小。
　　（二）可根据土层分布情况灵活选取桩长，因而容易适应持力层面高低不平的变化。
　　（三）单桩承载力高，视地质条件、桩身尺寸、混凝土强度等级不同，一般可达数千至数万千牛，因此常可设计一柱一桩，不需桩顶承台，简化了基础结构。
　　（四）桩身刚度大，除能承受较大的竖向荷载外，还能承受较大的横向荷载，增强建筑物的抗震能力，并能有效地充当坡地抗滑桩、堤岸支护桩以及地铁或建筑物基坑开挖的支护桩，还可在基坑开挖后继续作为地下室的承重墙等永久性结构使用。
　　二、砼灌注桩存在的问题
　　（一）由于成孔砼灌注桩项目施工费用低，政府管理部门还没有对成孔砼灌注桩项目控制纳入管理范围，设计图纸审查、工程招投标、开工许可、施工监督、竣工验收等质量控制工作都处于无政府状态，是政府管理的盲区，随意性很大，隐患也较大。
　　（二）许多原因都可能造成成孔砼灌注桩基础的不均匀沉降，导致工程质量事故，需要进行成孔砼灌注桩基础处理补强加固，由于事故处理加固不属于政府管理范围，往往政府管理部门不参与，建设方为节省开支又不聘请监理单位监理，项目不需交工验收，施工质量由施工企业自己控制和评价。
　　（三）建筑物使用功能的改变或使用荷载的增加或地质条件发生变化等情况需要对既有建筑物成孔砼灌注桩基础进行补强加固，由于加固工程不属于政府管理范围，政府不介入，监理不介入，工程也不验收，项目不需要交工验收，加固施工质量由施工企业自己控制和评价。
　　（四）成孔砼灌注桩项目规模较小，工期较短，施工费用也较低，导致成孔砼灌注桩企业多数不成立项目部，只派一到两名技术人员全权管理项目技术和质量，施工管理和质量控制人员不分，形成项目质量控制虚设，造成项目质量控制缺位，重效益、重工期、轻质量，为项目质量埋下隐患。
　　
　　三、砼灌注桩施工质量控制策略
　　（一）桩位偏差控制
　　桩位准确与否直接关系到上部桩承台基础乃至主体结构的施工。因此，桩位的偏差必须严格控制，以确保下步施工的顺利进行。造成桩位偏差的主要原因有测量放线误差、护筒埋设误差、钻机对位不正、成孔垂直度偏差等。只有把各环节的偏差控制在最小范围内，才能满足施工验收规范的要求，保证成桩位置的正确。
　　（ｌ）测量放线。要求各桩位都在现场测量基准点施测，并用另一点校核，误差应≤±ｓｃｍ。用木桩或钢筋标记，并在木桩上钉钉以准确定位。筒轴线与桩轴线要重合，偏差不得大于２０ｍｍ，筒壁与坑壁之间用粘土夯填实，并将桩中心点反引到护筒上，用作校核孔心和下钢筋笼的依据。
　　（２）钻机对位。要求先调整钻机底座的水平度，再在两个方向用经纬仪测调钻塔垂直度（倾斜量应＜１％。然后，再调钻头和桩心的重合度，保证偏差＜５ｍｍ。
　　（３）成孔垂直度。钻进过程中每６ｍ或每６ｈ（取两者中时间间隔短的控制）检查一次钻机的水平度和垂直度。钻孔倾斜若用往复扫孔法无法纠正，则应回填粘土至偏孔处５００ｍｍ以上再重钻。
　　（二）钻孔过程控制
　　钻孔在整个砼灌注桩施工过程中是占用时间最长的一个重要环节。钻孔质量的好坏，直接关系到下步施工的难易、单桩承载力的高低。因此，在施工中要注意控制钻进的速度、成孔深度以及入岩深度等。测定沉渣厚度时测锤应选≥２．５ｋｇ重、测绳用０．５ｍｍ钢丝。清孔后应保证沉渣厚度≤５ｃｍ、泥浆比重１．１５－１．２０、粘度１８－２２秒、含砂率≤４％。本工程施工中的沉渣均能控制在５ｃｍ以内。在达到设计标高、换浆合格后，应尽快进行钻杆拆卸、钢筋笼和导管的下放、二次清孔等工作，力求在最短的时间内浇灌混凝土，避免孔内泥浆因静置时间过长，在孔底产生过多的沉渣。根据砼灌注桩深度，控制清孔换浆到混凝土开始浇灌之间的时间；为避免孔底沉渣太厚，规定必须进行第二次反循环清孔及测量沉渣厚度；待符合要求，其他一切准备工作均己就绪后，方可浇注混凝土，且清孔后到浇注混凝土的时间间隔不大于３０ｍｉｎ；否则，应重新清孔。
　　（三）灌注过程的控制
　　混凝土灌注是一个连续的过程，质量控制难度较大，通常是通过成桩后的低应变动测来检查成桩质量。如果此时发现存在质量问题，则已是亡羊补牢。质量控制过程中应着重于以下几个方面：
　　（ｌ）防止导管堵塞
　　导管堵塞事故，会造成桩身夹泥、夹砂而形成断桩，甚至造成导管埋置，堵塞事故的发生，主要与以下因素有关：混凝土的和易性、粒径与级配、泥浆比重、导管及隔水塞等。
　　（２）混凝土的和易性，和易性是混凝土拌合物性能的综合反映，包括流动性、粘聚性和保水性。和易性差的混凝上表现为：拌合物松散、不易粘结、流动性差；拌合物粘聚力大、成团、不易灌注，拌合物在出料运输灌注过程中，容易造成分层离析或泌水。
　　（３）混凝土原材料的质量控制
　　混凝土等级、塌落度、水泥用量、砂率、石子粒径应符合设计要求；砂应为中粗砂，且要求砂、石都具有良好的级配。混凝土除满足设计的强度外，必须具有良好的和易性，使混凝土在孔内易于流动扩散，形成密实的桩身。严禁用过稠或离析的混凝土，以免造成堵塞导管引起质量事故。现场拌制混凝土时，应严格按配合比控制水灰比。
　　（4）混凝土灌注的质量控制
　　在混凝土灌注前，首先要核实现场的砂、石、水泥储存量能否满足灌注混凝土的需要，供电是否有保障。待一切准备工作均己就绪才可灌注混凝土。混凝土应连续灌注，不得中断并应尽量加快灌注速度。混凝土首灌量应能保证混凝土灌人后，导管埋入混凝土深度不小于０．８－１．３ｍ，另外还应考虑到导管底部离孔底约５００ｍｍ，导管内混凝土柱与导管外泥浆柱要平衡，以及保证适当的充盈系数。
　　四、结论
　　桩基础是一种特殊的深基础，其结构类型、传力特点与施工方法有着密切系，施工质量又直接影响桩基础的承载性状。因此，为确保工程质量，缩短工期，创造良好的工程效益，我们要深入研究砼灌注桩的施工工艺，在施工前做好各项准备工作，并加强技术管理，尽量减少和避免事故的发生，确保砼灌注桩的质量，为以后砼灌注桩的施工提供参考。
　　
　　参考文献：
　　1刘利民等，桩基工程的理论进展与工程实践，北京：中国建材工业出版社，2002
　　2李旭明，钻孔灌注桩常见施工质量问题及防治措施探讨，浙江水利科技2009/06
　　3孙雪娥，钻孔灌注桩施工技术和质量控制，陕西建筑2009/12
　　
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