桥梁钻孔灌注桩施工质量控制生

摘要：钻孔灌注桩以其对各种地质条件广泛的适应性和施工时对周围建筑影响小等优点，在桥梁施工中得到广泛应用。但其施工工艺性较强，任何环节出了问题都将影响桩的承载力，不少工程也因此发生质量事故。本文结合笔者多年桥梁工程的施工经验，对桥梁钻孔灌注桩施工质量控制问题进行了分析和研究，并在文章的最后简要介绍了桩基施工后的质量检验方法。希望能够为日后的桥梁桩基施工提供一定的借鉴和参考。
关键词：钻孔灌注桩、施工质量控制、质量检验

1、概述：

由于桩基工程属于地下隐蔽工程，施工工序较多，工艺流程相互衔接紧密，环环相扣，不宜长时间中间停顿；主要工序的施工过程都在水下及地下进行，不便监视；同时影响施工正常进行和施工质量的因素很多，难以全部预见，则不可避免的会出现诸如桩身缩径、夹泥、断桩和沉渣过厚等各种形态的质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。因此在施工必须对灌注桩进行严格的质量控制，多年的工程施工经验表明，只要在施工过程中控制住以下方面，就能基本保证桩的质量。
质量控制要点分析

2.1、施工前期的质量控制

施工前应对水泥、砂、石子(如现场搅拌)、钢筋等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、检测手段(包括仪器、方法)也应进行核查。另外，成孔设备就位后，必须平正，稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动，容许垂直偏差为0.5％。为准确控制钻孔深度，应在桩架或桩管上做出控制深度的标尺，以便在施工中进行观测、记录。

2.2、成孔质量控制

灌注桩的桩位偏差必须符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩底清孔质量按不同的成孔工艺有不同的要求，应按验收规范要求执行。每浇注50m3必须有一组试件，小于50m3的桩，每根桩必须有1组试件。另外，应严格控制成孔深度，对于摩擦桩必须保证设计桩长，当采用沉管法成孔时，桩管入土深度的控制以标高为主，并以贯入度为辅；对于端承桩，当采用钻、挖、冲成孔时，必须保证桩孔进入桩底持力层达到设计要求的深度，并将孔底清理干净，沉渣厚度：端承桩≤50mm，摩擦桩≤150mm；当采用沉管法成孔时，桩管入土深度的控制，以贯入度为主，与设计持力层标高相对照为辅。

2.3、钢筋笼的制作质量控制

检查钢筋笼的制作质量，声测管的焊接质量；当分段制作钢筋笼时其分段长度以5-8m为宜，搬运时应采取适当措施，防止扭转、弯曲；钢筋笼沉放要对准孔位，扶稳、缓慢，避免碰撞孔壁，到位后要立即固定；钢筋笼安放完毕后，一定要检测确认钢筋顶端的高程；主筋保护层厚度不应小于30mm(非水下灌注桩)或不应小于50mm(水下灌注桩)。另外，钢筋笼的制作偏差应符合下列规定：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；钢筋笼直径±lOmm；钢筋笼长度±100mm。

2.4、泥浆质量的控制

钻孔灌注桩主要靠泥浆的静压力来平衡土对孔壁的压力。泥浆在钻孔灌注桩施工中占有重要地位，直接影响桩的质量。泥浆比重低，钻进速度快，不易糊钻，形成的护壁泥皮薄而坚韧，可使桩身混凝土与原始地层接触紧密，提高桩身摩阻力。特别是在浇灌混凝土时，要控制泥浆的性能指标(密度1.05—1.2，粘度17—20s，含砂率<4％)，以减小背压和混凝土浇灌时的阻力，保证首灌混凝土的冲击力，挤开孔底沉淤，并有利于克服夹泥、断桩等质量问题。但对刚开孔时的杂填土层和一些特殊地层(如砂层、卵石层等)，就应适当地加大泥浆比重和粘度，以防漏浆和塌孔。

2.5、沉渣厚度的控制

钻孔灌注桩承载力达不到设计要求，多为孔底沉渣过厚造成。规范规定：当桩以摩擦力为主时，沉渣不得大于300mm；当桩以端承力为主时，沉渣允许厚度不得大于100mm。钻孔灌注桩的沉渣厚度宜控制在50mm以内。沉渣少，嵌岩密实，有利于减小桩在长期荷载下的最终沉降量，以及减小整个建筑的不均匀沉降。为此，最后一次清孔宜采用泵吸反循环清孔。目前施工中常用的6BS砂石泵，额定排量为18m3/h，导管内径250mm，满负荷时冲洗液上返流速达2.04m/s，启动砂石泵后，泵入口管内的真空度可达-0.07MPa，足以排出10cm以下的沉渣，且清孔迅速。而采用正循环清孔，要排出岩屑和泥团只有依靠加大泥浆的比重和粘度来悬浮携渣，清孔速度慢且清不干净，大比重的泥浆还会影响混凝土的浇灌和桩身摩阻力。

2.6混凝土工程的控制

2.6.1、原材料、配合比的控制

应优先采用早强、和易性及保水性好、干缩小的普硅水泥；中粗砂，细度模数宜控制在2.3—2.8范围内；5—40mm连续级配的碎石；若掺外加剂，应选用缓凝型的外加剂、并应注意外加剂对水泥的适应性。如木钙虽属缓凝型减水剂，但会影响矿渣水泥的凝结时间，对采用硬石膏作调凝剂的水泥有速凝作用。由于混凝土在泥浆中灌注和养护，故应将强度提高10%，为确保浇灌顺畅，还应有良好的和易性和流动性，砂率控制在40％-45％内，塌落度控制在18-20cm。

2.6.2、首灌

首灌混凝土的和易性和流动性一定要好。首灌混凝土量应经计算确定，要保证首灌后混凝土埋管1-2m，否则将会影响首灌混凝土的冲击力和排淤能力，进而影响桩尖嵌岩质量。对一些泡水易软化的软质岩还应控制从终孔到首灌的时间。

2.6.3、导管埋深的控制

导管的埋深对混凝土的浇灌质量有很大影响。根据混凝上的流动扩散规律，埋深过小往往会使管外混凝土面上的泥浆和泥渣卷人混凝土中形成夹层，造成断桩；埋深过大则混凝土不易流出，易堵管。导管的埋深宜控制在3—6m范围，最小不得小于2m。

2.6.4、浇灌过程中事故处理方法

目前的一些钻孔灌注桩施工队伍多从地

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质、煤矿等系统转型而来。他们对成孔很有经验，但对混凝土浇灌不够重视，往往出现首灌不成功或堵管等事故。如发生事故应立即采取以下措施：
首灌不成功，应立即采用泵吸反循环清孔吸出孔内混凝土，然后重新首灌。
若发生堵管，则应拔出导管疏通后，重新下导管(离混凝土面30-40cm)，然后继续灌注，但此次第一斗混凝土要能起到排除管内泥浆并封住导管口的作用，然后使导管下插穿过夹渣面继续灌注，并保持导管底不拔出夹渣面。这一措施应迅速完成，以防混凝土凝结硬化。若混凝土已硬化，即使采取上述措施，并提高强度等级，仍易造成软弱夹层。

3、质量检验

施工结束后，应检查混凝土强度，并按照下列方法做桩体质量及承载力的检验。
对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验的方法进行检验，检验桩数不应少于总数的1%，且不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根，
对于设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30％，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20％，且不应少于10根；对地下水位以上且终孔后经过检验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10％，且不得少于10根。每个柱子承台下不得少于1根。
除以上1、2条规定的主控项目外，其他主控项目应全部检查；对一般项目，除已明确规定外，其他可按20％抽查，但混凝土灌注桩应全部检查。
另外，灌注桩的成孔、下钢筋笼和灌注混凝土是成桩质量的关键工序，每一道工序完成时，均应进行质量检查，上一道工序质量不符合要求，严禁下一道工序施工。
4、结语
总之，钻孔灌注桩是桥梁工程中应用最为广泛的桩基础形式，也是整桥受力，防沉降的重要结构物。其施工过程中的主要控制要点为桩位准确，桩长及垂直度符合设计要求，沉渣厚度符合设计及规范要求，桩身完好灌注密实强度达到设计要求。而上述施工过程中质量要点的把控，则需要工程技术人员在实践中不断的积累，不断的总结。
参考文献：
张翔，浅谈钻孔灌注桩基础施工，河南公路工程,2009.01.
沈博，论钻孔灌注桩的质量控制，建设规划与技术研究,2008.07.