钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩后一旦出现质量问题,处理难度大、成本高。因此,质量控制必须贯穿施工前、施工中、施工后全过程。

一、施工前质量控制:

1.技术准备与人员管理:

桩基施工前,项目部必须组织管理人员及施工班组学习国家、行业、地方强制性标准规范,并做好桩基专项方案及安全技术交底工作。仔细检查进场设备的完好性,核查上岗人员的操作证。施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行质量检验,确保符合国家现行标准。

2.混凝土配合比控制:

混凝土拌制前,必须对原材料质量与计量、混凝土配合比、坍落度、混凝土强度等进行检查。水下灌注混凝土的坍落度应控制在180至220mm,过小容易堵管,过大则容易离析。混凝土运至灌注地点时,应检查其均匀性和和易性,如不符合要求,退回拌合站进行二次拌合,二次拌合仍不符合要求的不得使用。

3.钢筋笼制作质量:

钢筋笼制作环节的检查内容包括:钢筋规格、焊条规格与品种、焊口规格、焊缝长度、焊缝外观和质量、主筋和箍筋的制作偏差等。桩身纵向钢筋伸入基础承台内的长度应满足设计要求(通常为900mm),桩顶以上钢筋笼的纵筋要用比钢筋直径大2至4mm的PVC管保护,套管可用铁丝或胶带与钢筋笼固定,避免灌注混凝土时脱落。

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钢筋笼加工制作现场

二、施工过程质量控制:

1.成孔与清孔:

施工前先测量地面标高,确定成孔深度,选择钻杆根数及长度。钻进到位经二次清孔后,测量孔深及沉渣厚度,达到设计要求后报监理复核。在不同地层钻进时,应及时测定泥浆比重,对不符合规范要求的泥浆不断调整比重。施工中应对成孔、二次清孔、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查。

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2.钢筋笼下放:

抬至钻机前的钢筋笼须经检查后报监理检查合格方可入孔。钢筋笼的搭接焊接先由项目部质量员自检合格,再报监理验收合格后方能进行下一工序。如下放过程中无法顺利进行,不能强行向下硬墩,必须将钢筋笼提起,重新下钻杆扫孔后再次下放。

钢筋笼顶面标高应严格控制,关键在吊筋长度的确定。在安放吊筋前,吊筋长度必须由项目部质量员检查正确后才能安放。

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钢筋笼下放作业

3.混凝土灌注:

灌注混凝土时,导管埋入混凝土的深度一般控制在2至6m。施工中导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,每次拆管必须测量孔深。灌注桩混凝土强度检验的试件应在施工现场随机抽取。

试件留置要求

具体规定

同一搅拌站混凝土

每浇筑50m3至少留置1组试件

浇筑量不足50m3时

每连续浇筑12h至少留置1组试件

单柱单桩

每根桩至少留置1组试件

认真做好桩基工程施工记录,记录内容包括:桩位、桩长(成孔深度、钢筋笼长度及深度)、桩径、桩垂直度、钢筋笼直径、主筋及箍筋间距、钢筋保护层厚度、混凝土充盈系数、混凝土坍落度、桩顶标高等。

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混凝土灌注作业

4.后注浆质量控制:

后注浆管采用无缝焊管,承插液压式连接,与钢筋笼的加劲箍筋绑扎连接。注浆管两端进行封口处理,保证无异物从管口进入,以免堵塞注浆管路。后注浆作业开始前,应进行注浆试验,确定注浆参数。注浆过程中重点管控注浆压力、注浆量等关键环节,发现异常应立即采取相应处理措施。

5.桩头处理:

桩头处理必须规范:采用无齿锯环切后用錾子剔出桩头钢筋,修整桩头成圆盘状,使桩头混凝土伸入承台内的高度为100mm。严禁用冲击钻野蛮劈桩,防止损坏桩身完整性。

三、施工后质量控制:

1.承载力与桩身质量检验:

工程桩必须进行承载力和桩身质量检验。在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下,方可进行承载力检验。检查施工记录,并对照施工工艺对钻孔灌注桩进行质量评定。施工结束后应检查混凝土强度,并做桩体质量及承载力检验。

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承载力检验作业

2.质量目标:

对于创国家级质量奖的项目,桩身完整性检测要求达到I类桩100%。这意味着每一根桩都必须是完整、无缺陷的优质桩,不能有II类及以下的桩。要达到这个目标,全过程质量控制必须做到位。

四、常见质量通病与防治措施:

1.塌孔:

产生原因:泥浆比重不当、护筒埋深不足、地下水位变化等。处理方法:发生塌孔后要查明原因,可采用加深埋设护筒、提高泥浆比重等措施后继续钻进。塌孔严重时,应回填黏土或砂砾至塌孔位置以上,待沉积密实后再重新钻孔。

2.缩孔与弯孔:

产生原因:地层塑性膨胀、钻杆倾斜等。处理方法:一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔,直到钻孔正直。如发生严重弯孔和探头石时,应采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏孔处,待填料沉实后再钻孔纠偏。

3.埋钻与卡钻:

埋钻主要发生在一次进尺太多,卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好、钻进过程中自动打开,或在卵石地层钻进时卵石掉落卡钻。处理方案应首先消除阻力,严禁强行处理,否则可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。

4.导管堵塞:

产生原因:混凝土配合比不合理、搅拌质量有缺陷、施工操作不当、冬期施工防冻措施不当等。控制措施:严格控制粗骨料粒径、混凝土配合比和坍落度(180至220mm);灌注时管路弯曲不宜过大,每次拆卸都必须对导管进行彻底清洗;冬期施工使用热水时,水温最高不宜超过60度,防止堵管。

5.桩位偏位:

桩位偏位分为垂直度超标和平面位置偏差两类。产生原因包括场地问题、地层原因、桩机对位不准确等。控制措施:开钻前确保地下无障碍,并对场地进行压实平整;认真进行桩位放样,及时复核测量结果;施工前与钻进过程中随时检查钻机的水平度和垂直度。

6.窜孔:

产生原因:钻杆在钻进过程中对周围土体产生扰动,使土体发生液化。这种现象常发生在松散饱和粉土或粉细砂地层中。控制措施:采用间隔跳打方式;在窜孔区域减少打桩推进排数;条件允许时适当提高钻进速度。

7.断桩与夹层:

产生原因:提钻速度过快、泵送混凝土量不足产生拔空;桩间距过近发生窜孔等。控制措施:混凝土灌注不得间断,适当增加混凝土泵送量;控制提升速度,中心钻杆内混凝土不得少于0.2m3。灌注过程中如发生断桩,应马上停止灌注,重新成孔灌桩。

8.钢筋笼无法沉入:

产生原因:混凝土配合比不良导致坍落度过小、桩身受桩周土挤密难以下放等。控制措施:改善混凝土和易性,优化配合比,保证粗骨料级配和粒径达标;合理选择外加剂;钢筋笼吊放时严格控制垂直度并保证对位准确。

五、质量通病防治速查表:

通病类型

主要原因

防治要点

塌孔

泥浆比重不当、护筒埋深不足

加深护筒、提高泥浆比重、严重时回填重钻

缩孔/弯孔

地层膨胀、钻杆倾斜

反复扫孔、回填片石黏土后重钻纠偏

埋钻/卡钻

进尺太多、钻头底盖故障

先消除侧阻力,严禁强行处理

导管堵塞

配合比不当、坍落度不合格

控制坍落度180至220mm、彻底清洗导管

桩位偏位

场地不平、对位不准

压实场地、复核放样、检查钻杆垂直度

窜孔

饱和粉细砂地层土体液化

间隔跳打、减少推进排数、提高钻速

断桩/夹层

提钻过快、混凝土供应不足

连续灌注、控制提升速度、必要时重钻

钢筋笼沉放困难

配合比不良、垂直度偏差

优化配合比、控制吊放垂直度