如何做好建筑工程钻孔灌注桩施工质量控制

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:李扬扬
[导读] 摘要:文章首先从分析钻孔灌注桩特点着手,随后建筑工程中其施工质量控制以及常见问题及控制措施展开阐述,以期能够为业内中其他人员提供一定参考。
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        摘要:文章首先从分析钻孔灌注桩特点着手,随后建筑工程中其施工质量控制以及常见问题及控制措施展开阐述,以期能够为业内中其他人员提供一定参考。
        关键词:建筑工程;钻孔灌注桩; 施工; 质量控制
        1 钻孔灌注桩特点分析
        (1)灌注桩为整体一次性浇筑,整体性及连续性好,桩体无明显力学结构薄弱部位;(2)钻孔灌注桩的土质条件适用范围广,适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层、岩溶发育岩层或裂隙发育的地层施工,对于土质较硬的夹层,相对于管桩具有明显优势;(3)施工噪音小、无振动、不挤土,对周边建筑及地下管线设备危害较小;(4)钻孔灌注桩根据荷载计算制作钢筋笼,相对于沉管灌注桩节约了钢材;(5)钻孔灌注桩成桩质量控制和检测难度大,容易出现钢筋外露和夹泥等现象。
        2 建筑工程钻孔灌注桩施工过程中质量控制
        2.1 钻孔阶段的质量控制
        2.1.1 施工机具的选择
        施工机具的选择是成孔质量的控制的首要条件,钻机、钻头、钻杆是钻孔过程中主要的机具构件,对于不同的地质条件和孔径,应选取不同的规格设备。对于钻机,要确保功率和扭矩充足,相对于较大桩径的钻孔,钻机在钻进时受到的切削阻力也越大,要求的钻机功率和扭矩也越大。灌注桩的设计直径决定了钻头的直径,由于在钻进过程中钻杆难免晃动而导致扩孔,钻头的直径一般比桩径小5~6 cm。避免使用不对称或钻头过尖的钻头,因为不对称的钻头在钻进中容易偏斜而造成斜孔,钻头过尖会在孔底形成一个锥孔,而在其中埋藏大量不易清理的沉渣,而影响成桩的端部承载能力,导致成桩的抗荷载能力大打折扣。
        2.1.2 桩位、深度、垂直度的控制
        桩位经测量确定后,应严格确定护筒的位置,并控制护筒的中心与桩位的中心偏差小于50mm,保证回填土的密实性,防止在钻孔过程中发生漏浆。由于钻孔机具的作用,钻孔周边的土体在荷载作用下会发生标高变化,为准确控制成孔的深度,在开始钻孔前应保证底梁处于水平状态,并对桩具的长度作好记录,以便在钻孔过程中依据钻杆在钻机上的剩余长度确定成孔的深度。为保证成孔的垂直精度,应加强钻机支撑底座的稳固性,避免在施工过程中较大的晃动而影响钻头的垂直度,并持续监测校核钻杆的垂直度,及时调整,以确保成孔的质量。
        2.1.3 钻孔进度的控制
        钻孔是整个钻孔灌注桩施工过程中耗时最长的一道工序,进度不宜过快,在钻进初期由于钻头受到的阻力较大,在进土5m之前,钻头容易承受的阻力较大容易产生偏位,应采取低速钻进的方案,待钻进5m以上后,可根据土质和现场情况适当加快钻进速度,同时要保证钻进的连续性,尽快成孔。
        2.2 清孔阶段的质量控制
        由于在钻孔过程中,孔底容易堆积钻渣和沉淀土,孔底沉渣的存在大大影响桩体端部的承载能力,同时为了抽换孔内的泥浆,需要进行清孔操作。另外,清孔有利于孔内测探的准确性,为接下来灌注混凝土创造良好条件。为防止的孔底沉积物过多而不易清理,清孔应在钻孔结束后立即进行。清孔的方法有多种,其中抽浆、换浆、掏渣和喷射为较为常用的方法,项目应根据现场情况确定清孔的方法,同时为避免出现孔塌等现象,应在清孔后及时灌注混凝土。
        2.3 灌注混凝土阶段的质量控制
        2.3.1 确保材料的质量
        混凝土及砂石料、水泥等辅材是成桩质量好坏的决定性因素,应根据成桩的设计强度,确定混凝土的强度等级、塌落度、水泥配比等,要选用流动性、可塑性、稳定性、易密性好的混凝土,易于混凝土在钻孔的狭小空间中流动,保证成桩的密实性。

科学的确定材料的配合比,避免灌注材料过于浓稠而导致导管堵塞,材料过于稀薄而导致桩身不成型或强度不够。商品混凝土的供给时间应根据现场的灌注进度而定,商品混凝土到场过早,长时间的放置会降低混凝土的塑形而影响桩身强度,混凝土到场过晚,会造成浇筑的不连续容易形成断桩等问题。
        2.3.2 保证混凝土灌注的连续性
        钻孔预制桩原则上是由混凝土一次性浇筑成型的,不能出现分段浇筑等操作,不然会出现断桩。导管应随着浇筑的进度适时调整高度,及时拆卸过长的导管,保证导管埋入混凝土深度处于0.8至1.3m,当导管埋设过深,孔内的泥浆稠度高,混凝土灌注的阻力大,导致返浆困难而断桩,当埋管埋设较浅,导致导管内混凝土压力不足,泥浆挤入桩体,出现夹泥现象而断桩,因此应在条件允许的情况下,尽量提升灌注混凝土的速度。
        3 钻孔灌注桩施工中常见问题及控制措施
        3.1 孔壁坍塌
        孔壁坍塌是钻孔灌注桩施工过程中容易出现的问题,钻头在钻进过程中,泥浆的稠度低,或在松散的砂层中钻速过快都很容易导致孔壁坍塌。所以在施工过程中要经常往孔中投入石子、黏土等材料,以改善孔内泥浆的粘稠度,遇到松散的砂层时,应低速钻进。当出现孔壁坍塌现象时,应立即停止钻进,用泥浆、黏土补平塌孔部位后,方可继续低速钻进。
        3.2 导管堵塞
        (1)导管密闭性不足时,导管中渗入水及空气,形成压力差导致堵塞;(2)导管在施工中破损,孔内水压过大,水将导管内的混凝土稀释、离析,混凝土流动性下降,吸附在导管内壁从而导致堵塞;(3)混凝土的砂、石、水等原材料配比不科学,导致混凝土离析,石料堆积在导管底部,水泥浆上浮形成压力差,堵塞导管。
        为了避免出现导管堵塞的问题,应采用质量较好的导管,施工时采取规范的操作避免导管破损,以保证导管的密闭性,应连续灌注混凝土,避免处理问题的间断时间过长。当出现导管堵塞的现象时,可采取提升导管减轻水压的办法或上下抖动导管也可以采用附着式振动器对导管进行振动以达到清理堵物的效果。当导管出现破损时,应及时处理导管,清孔后重新灌注混凝土,避免因小失大。
        3.3 断桩
        (1)导管堵塞导致断桩。当出现导管堵塞时,清堵的时间过长,在混凝土初凝前而不能疏通好,造成断桩。或堵物清理难度大,不得不提升导管清理,引起断桩。(2)孔内形成夹层导致断桩。当出现孔壁坍塌而清理不到位,导管密闭性不足,渗入泥浆形成夹层,而导致断桩。或当提升导管过猛,导管底部拔出混凝土面,泥浆覆盖混凝土面导致断桩。(3)灌注中断引起断桩.在混凝土灌注过程中,容易出现很多问题,处理的时间过长或方式不当,无法保证在混凝土初凝前继续灌注混凝土,造成断桩。断桩问题处理起来比较麻烦,当断桩问题严重或工程部位较为重要时,应采取原位复桩的处理方式,对问题桩体彻底清理后,在原位重新浇筑一根新桩,原位复桩的方法处理断桩问题比较彻底,但是处理费用高,时间长。当桩体缺陷数量较少时,可采取接桩的处理措施,首先对桩进行声测,确定质量合格的桩部位,接着根据地质情况确定井点进行降水、开挖,并用素混凝土进行护壁,在挖至桩体合格处时,采用人工凿毛,用混凝土挖孔法的施工方法进行混凝土的浇筑。
        参考文献
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        [3] 王寅志. 建筑施工中钻孔灌注桩的质量控制应用[J]. 中国室内装饰装修天地, 2019, (017):93.
        [4] 郑洪岩. 钻孔灌注桩的施工方法及施工阶段质量控制[J]. 中国科技投资, 2019(16).
        [5] 张志新. 建筑工程中钻孔灌注桩施工质量控制[J]. 绿色科技, 2018.
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