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浅谈钻孔灌注桩的工程质量控制
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摘要：本文介绍了钻孔灌注桩施工过程中的各道工序的质量控制，精心施工，加强质量管理，以提高钻孔灌注桩施工的质量水平。（参考《建筑中文网》）
关键词：钻孔灌注桩 质量 控制
0 引言
桩基础是当地基浅层土质不良，浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求所采用的一种深基础形式。它具有能避免或减少水下工程、简化施工设备和技术要求、加快施工速度并改善劳动条件等特点，目前大多桥梁设计中普遍采用。在实际工作中，承包商关于桩基础的施工工艺流程，对施工进度和施工质量的控制，关系到整个项目质量目标的实现。现以新疆维吾尔自治区国道314线小草湖至托克逊及相关公路改造工程第三合同段白杨河大桥的钻孔灌注桩为例，谈谈钻孔灌注桩工程质量控制。
1 工程概述
国道314线小草湖至托克逊段为一级公路，位于第三合同段K34 360的白杨河大桥，桥长156.54m，上部采用5-30m后张部分预应力混凝土简支T梁，下部为钻孔灌注桩基础。设计钻孔灌注桩54根，桥墩桩长24.0m，桩径1.2m，桥台桩长18.0m，桩径1.5m。白杨河为季节性河流，由托克逊郭勒水系和阿拉沟水系汇集而成，洪水主要是降雨、融雪形成，洪汛期挟带大量泥沙，破坏力很大。据遥感工程地质分析，表层为松散砾石层，厚度较薄，下部以处于饱和状态的粉土、粘土为主要组成部分。
2 工程计划与材料控制
白杨河大桥是第三合同段的关键工程，它控制着第三合同段施工总工期，关系到314线小草湖至托克逊段主线的贯通，技术含量与施工难度相对较大。施工队伍进场时间为九月份，正好是该地域的枯水季节，根据合同文件与业主要求，为确保明年上半年桥梁上部结构全部完成，下半年全线拉通，本年度白杨河大桥桩基施工任务必须全部完成。据托克逊地区气候特点，该地区11月份气温降低幅度较大，最低温度可达-22.5℃，为保证桩基混凝土施工避开低温气候，要求承包商采取倒排工期，合理安排有限的时间。原材料的进场必须严格经过试验检测程序，杜绝不合格原材料进入施工现场。
3 施工过程的质量控制
3.1 钻孔 根据白杨河大桥设计提供地质剖面，经试桩钻孔时发现，实际地下水位已明显高于设计所提供的地下水位，表层0.4m左右为松散砾石层；0.4～4.0m范围为冲积淤泥层成冻状；4.0m～16.0m左右为饱和砂层，承载力小、稳定性差，在施工过程中随钻孔的深入，振动而坍塌，试钻无法继续进行。承包商根据试钻情况，经分析采取如下方案：将目前河流流水改道（因流量较小）；河床上回填4.0m左右砾石土，经碾压，将砾石土尽量往下挤，利用回填土层所产生的土压力，稳定下层不良地质并降低地下水位；护筒长度由原设计4.0m增长至不小于8.0m，保证护筒内水位高于承压水位不小于2.0m；控制钻进速度并调整泥浆相对密度，直到泥浆能护住孔壁。经过实际施工考察，采用方法基本可行，从原则上解决了施工过程中的坍孔问题。钻孔成孔后质量检测控制：
3.1.1 孔深 先复查护筒顶固定位置的标高，按设计桩底标高反推钻孔应达到的深度。孔深检测时，以孔壁边缘的深度为准，因钻机钻头呈锥形，中部比边缘相差50cm左右。按边缘不同的位置测取3点，取平均值。其次，及时复核测绳上的深度标志，标志在施工过程中因经常检测来回发生移动，检测前后用标准钢尺予以校核，保证实际孔深不小于设计值。
3.1.2 孔位 护筒埋设位置的准确是关键，实际操作时，要求在埋设护筒的同时，在护筒周围将护筒分中埋设护桩。钻孔成孔后，通过护桩检测孔位，偏差允许值控制在平面位置小于5cm，倾斜度小于1%范围内。
3.1.3 孔径 在钻孔之前，按桩径要求制作验孔器，验孔器中间长度为孔径的4～6倍，两头锥体长度分别为孔径的0.5倍，通过观察验孔器在孔内的下沉顺利程度，排除孔壁突出孤石或缩孔等现象。
3.2 钢筋笼制作与吊装质量控制 钢筋在各种试验均符合要求的前提下，才允许批量进场，制作的钢筋笼钢筋型号、根数、长度必须严格符合设计要求；钢筋间距，钢筋的绑扎与焊接质量按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第10条进行检查，检查频率符合《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98第6.12条。根据白杨河大桥桩长较长的特点，为避免钢筋笼过长在吊装时发生变形，钢筋笼采取分二节制作，就地焊接的方法。为避免焊接接口位于桩弯矩最大处，经计算分节长度控制为：18.0m桩接头位于7～9m处；24.0m桩接头位于10～12m处，同时不允许接头处于同一截面，相邻钢筋接头中心间距不小于35d，且不小于50cm。上下两节钢筋笼主筋焊接时，位置对准，钢筋轴心一致，焊接为双面焊，焊长5d控制。钢筋笼入孔后，按检测孔位方法检测钢筋笼的居中，要求钢筋笼的轴线与桩轴线一致。钢筋笼吊装质量必须达到:中心偏位小于5cm，顶面标高±10mm，并固定钢筋笼，防止在混凝土灌注过程中上浮。 3.3 钻孔灌注桩混凝土工程质量控制 水下混凝土灌注是钻孔灌注桩最后一道关键性的工序，其施工质量的优劣直接影响桩本身的质量，控制灌注混凝土的施工质量，在施工过程中严把“三关”。
3.3.1 灌注桩混凝土制备关 原材料必须经过严格的试验检测，特别是粗集料的粒径不能大于40mm。在拌制过程中，按配合比要求，盘盘过称计量，控制混凝土的水灰比（0.55）坍落度（18-20cm），对坍落度达不到要求或拌和后出现离析的混凝土，必须重新拌制或作废料处理，混凝土的输送严防漏浆。
3.3.2 灌注混凝土导管检查关 灌注混凝土导管口径根据粗集料最大粒径确定，导管口径不小于最大粒径的8倍。导管在使用前，必须严格经过水密、承压和接头抗拉试验，避免由于水密性差，在灌注过程中产生高压气囊或导管接头质量差，在拉拔过程产生导管断裂等现象。导管底排泄端离孔底的距离，采取导管先探底后回拔的方法，控制在高度25～40cm之间。
3.3.3 混凝土灌注过程检查关 在混凝土灌注过程中，首先应控制混凝土的初灌数量，为保证首批混凝土能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要，要求承包商经计算确定漏斗的最小容量外，用备用漏斗先准备一斗混凝土，让两斗混凝土同时灌入，确保首批混凝土数量。
混凝土的灌注是一个连续过程，不允许灌注过程中出现中途停灌现象，商必须有专职技术人员现场把关，经常检测孔内混凝土面的高度，及时调整导管排泄端与混凝土面的相对位置，保证导管排泄端充分伸入先前灌注的混凝土中至少2.0m，且不超过6.0m，按灌注的混凝土数量和检测高度双重控制，保证灌注的混凝土顶面标高高出理论设计桩顶标高不小于80cm，并在灌注过程中及时拉拔护筒，确保混凝土灌注过程一气呵成。
3.4 混凝土灌注事故处理 白杨河大桥桩基混凝土灌注过程中，4-3＃桩在灌注到12.5m后出现孔壁小范围塌孔，处理方案是：用直径小于桩径的护筒插入已灌注的混凝土面2.0m，将导管拔出，用吸泥机吸出混凝土面泥渣至新鲜混凝土面，并在两边插入两根小塑料管至新鲜混凝土面下1.0m左右，上端露出护筒外，做以后接口断面混凝土的补强用，重新架设导管，重新灌注。后经混凝土补强处理，桩的整体质量符合质量要求，达到I类桩的标准。
4 结语
随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广，施工中的问题也是各种各样，这需要我们在开工前就进行预控，在施工中进行严控，对施工中出现的问题应分析透彻，处理措施得当、有效。 来源: 《建筑中文网》.
关键词：钻孔灌注桩 质量 控制
0 引言
桩基础是当地基浅层土质不良，浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求所采用的一种深基础形式。它具有能避免或减少水下工程、简化施工设备和技术要求、加快施工速度并改善劳动条件等特点，目前大多桥梁设计中普遍采用。在实际工作中，承包商关于桩基础的施工工艺流程，对施工进度和施工质量的控制，关系到整个项目质量目标的实现。现以新疆维吾尔自治区国道314线小草湖至托克逊及相关公路改造工程第三合同段白杨河大桥的钻孔灌注桩为例，谈谈钻孔灌注桩工程质量控制。
1 工程概述
国道314线小草湖至托克逊段为一级公路，位于第三合同段K34 360的白杨河大桥，桥长156.54m，上部采用5-30m后张部分预应力混凝土简支T梁，下部为钻孔灌注桩基础。设计钻孔灌注桩54根，桥墩桩长24.0m，桩径1.2m，桥台桩长18.0m，桩径1.5m。白杨河为季节性河流，由托克逊郭勒水系和阿拉沟水系汇集而成，洪水主要是降雨、融雪形成，洪汛期挟带大量泥沙，破坏力很大。据遥感工程地质分析，表层为松散砾石层，厚度较薄，下部以处于饱和状态的粉土、粘土为主要组成部分。
2 工程计划与材料控制
白杨河大桥是第三合同段的关键工程，它控制着第三合同段施工总工期，关系到314线小草湖至托克逊段主线的贯通，技术含量与施工难度相对较大。施工队伍进场时间为九月份，正好是该地域的枯水季节，根据合同文件与业主要求，为确保明年上半年桥梁上部结构全部完成，下半年全线拉通，本年度白杨河大桥桩基施工任务必须全部完成。据托克逊地区气候特点，该地区11月份气温降低幅度较大，最低温度可达-22.5℃，为保证桩基混凝土施工避开低温气候，要求承包商采取倒排工期，合理安排有限的时间。原材料的进场必须严格经过试验检测程序，杜绝不合格原材料进入施工现场。
3 施工过程的质量控制
3.1 钻孔 根据白杨河大桥设计提供地质剖面，经试桩钻孔时发现，实际地下水位已明显高于设计所提供的地下水位，表层0.4m左右为松散砾石层；0.4～4.0m范围为冲积淤泥层成冻状；4.0m～16.0m左右为饱和砂层，承载力小、稳定性差，在施工过程中随钻孔的深入，振动而坍塌，试钻无法继续进行。承包商根据试钻情况，经分析采取如下方案：将目前河流流水改道（因流量较小）；河床上回填4.0m左右砾石土，经碾压，将砾石土尽量往下挤，利用回填土层所产生的土压力，稳定下层不良地质并降低地下水位；护筒长度由原设计4.0m增长至不小于8.0m，保证护筒内水位高于承压水位不小于2.0m；控制钻进速度并调整泥浆相对密度，直到泥浆能护住孔壁。经过实际施工考察，采用方法基本可行，从原则上解决了施工过程中的坍孔问题。钻孔成孔后质量检测控制：
3.1.1 孔深 先复查护筒顶固定位置的标高，按设计桩底标高反推钻孔应达到的深度。孔深检测时，以孔壁边缘的深度为准，因钻机钻头呈锥形，中部比边缘相差50cm左右。按边缘不同的位置测取3点，取平均值。其次，及时复核测绳上的深度标志，标志在施工过程中因经常检测来回发生移动，检测前后用标准钢尺予以校核，保证实际孔深不小于设计值。
3.1.2 孔位 护筒埋设位置的准确是关键，实际操作时，要求在埋设护筒的同时，在护筒周围将护筒分中埋设护桩。钻孔成孔后，通过护桩检测孔位，偏差允许值控制在平面位置小于5cm，倾斜度小于1%范围内。
3.1.3 孔径 在钻孔之前，按桩径要求制作验孔器，验孔器中间长度为孔径的4～6倍，两头锥体长度分别为孔径的0.5倍，通过观察验孔器在孔内的下沉顺利程度，排除孔壁突出孤石或缩孔等现象。
3.2 钢筋笼制作与吊装质量控制 钢筋在各种试验均符合要求的前提下，才允许批量进场，制作的钢筋笼钢筋型号、根数、长度必须严格符合设计要求；钢筋间距，钢筋的绑扎与焊接质量按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000第10条进行检查，检查频率符合《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98第6.12条。根据白杨河大桥桩长较长的特点，为避免钢筋笼过长在吊装时发生变形，钢筋笼采取分二节制作，就地焊接的方法。为避免焊接接口位于桩弯矩最大处，经计算分节长度控制为：18.0m桩接头位于7～9m处；24.0m桩接头位于10～12m处，同时不允许接头处于同一截面，相邻钢筋接头中心间距不小于35d，且不小于50cm。上下两节钢筋笼主筋焊接时，位置对准，钢筋轴心一致，焊接为双面焊，焊长5d控制。钢筋笼入孔后，按检测孔位方法检测钢筋笼的居中，要求钢筋笼的轴线与桩轴线一致。钢筋笼吊装质量必须达到:中心偏位小于5cm，顶面标高±10mm，并固定钢筋笼，防止在混凝土灌注过程中上浮。 3.3 钻孔灌注桩混凝土工程质量控制 水下混凝土灌注是钻孔灌注桩最后一道关键性的工序，其施工质量的优劣直接影响桩本身的质量，控制灌注混凝土的施工质量，在施工过程中严把“三关”。
3.3.1 灌注桩混凝土制备关 原材料必须经过严格的试验检测，特别是粗集料的粒径不能大于40mm。在拌制过程中，按配合比要求，盘盘过称计量，控制混凝土的水灰比（0.55）坍落度（18-20cm），对坍落度达不到要求或拌和后出现离析的混凝土，必须重新拌制或作废料处理，混凝土的输送严防漏浆。
3.3.2 灌注混凝土导管检查关 灌注混凝土导管口径根据粗集料最大粒径确定，导管口径不小于最大粒径的8倍。导管在使用前，必须严格经过水密、承压和接头抗拉试验，避免由于水密性差，在灌注过程中产生高压气囊或导管接头质量差，在拉拔过程产生导管断裂等现象。导管底排泄端离孔底的距离，采取导管先探底后回拔的方法，控制在高度25～40cm之间。
3.3.3 混凝土灌注过程检查关 在混凝土灌注过程中，首先应控制混凝土的初灌数量，为保证首批混凝土能满足导管初次埋置深度和填充导管底部间隙的需要，要求承包商经计算确定漏斗的最小容量外，用备用漏斗先准备一斗混凝土，让两斗混凝土同时灌入，确保首批混凝土数量。
混凝土的灌注是一个连续过程，不允许灌注过程中出现中途停灌现象，商必须有专职技术人员现场把关，经常检测孔内混凝土面的高度，及时调整导管排泄端与混凝土面的相对位置，保证导管排泄端充分伸入先前灌注的混凝土中至少2.0m，且不超过6.0m，按灌注的混凝土数量和检测高度双重控制，保证灌注的混凝土顶面标高高出理论设计桩顶标高不小于80cm，并在灌注过程中及时拉拔护筒，确保混凝土灌注过程一气呵成。
3.4 混凝土灌注事故处理 白杨河大桥桩基混凝土灌注过程中，4-3＃桩在灌注到12.5m后出现孔壁小范围塌孔，处理方案是：用直径小于桩径的护筒插入已灌注的混凝土面2.0m，将导管拔出，用吸泥机吸出混凝土面泥渣至新鲜混凝土面，并在两边插入两根小塑料管至新鲜混凝土面下1.0m左右，上端露出护筒外，做以后接口断面混凝土的补强用，重新架设导管，重新灌注。后经混凝土补强处理，桩的整体质量符合质量要求，达到I类桩的标准。
4 结语
随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广，施工中的问题也是各种各样，这需要我们在开工前就进行预控，在施工中进行严控，对施工中出现的问题应分析透彻，处理措施得当、有效。 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200910/14109.htm
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