浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩施工中质量控制

浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩施工中质量控制
宁涛矫贵峰
[摘要] 在桩基工程中采用泥浆护壁钻孔灌注桩（以下简称：钻孔灌注桩）施工工艺比较普遍，钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

[关键词] 钻孔灌注桩；质量控制；
工艺流程
定桩位→护筒埋设→钻机就位→校正水平垂直→钻孔→终孔→第一次清孔→下放钢筋笼→接入导管→第二次清孔→灌注砼→留取试块。
在工程开工时宜做试桩，提供设计参数。
二、质量控制
1、对施工单位的审查
一般要进行资质审查、施工组织设计审查、组织设计交底及图纸会审、还要审查成桩机械的合格证件是否有效、控制点复核记录等工作。检查落实施工单位组织机构、管理体系、质量保证体系、安全保证体系，现场管理人员是否到位，“五大员”是否持证上岗。检查特殊作业人员是否持证上岗，如：电焊工、电工、机械操作工等。开工前要对相关人员进行上岗前教育。成桩质量是此工程的重要基础，做到人人重视质量。开工后要不定时检查操作人员，班报表记录员、质检人员的在岗情况，特别是质检人员的在岗情况及钻进记录情况。
2、原材料控制
现场所用钢筋、水泥、沙、石子、电焊条等原材料，均需有出厂合格证质保书。对现场所用钢筋、水泥、沙、石子等原材料及钢筋焊接接头进行见证取样，商品砼要确保其质量符合设计要求。
3、成孔
3.1、合理安排成桩顺序。钻孔灌注桩是通过钻冲用泥浆将岩土置换方法先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身砼的强度很低，且砼灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径、斜桩是一项稳妥的技术措施。在实际中可采用采取隔孔施工程序。
3.2、桩位的确定及护筒埋设。测量人员应依据控制点，确保桩位准确后埋设护筒，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差≯ 50mm。为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
3.3、成孔垂直精度控制。为了保证成孔偏斜度满足设计要求，开钻前，应检查钻机磨盘的平整度（用水平尺）、钻杆的垂直度（用线垂架或经纬仪）及钻头是否对准桩位。桩机的垂直度、平整度直接影响成桩的垂直度，在开机前及钻进过程中要经常检查并及时调整，特别是碰到孤石、坚硬土层、卵砾石层、风化岩层时更应及时复查。
3.4、泥浆指标的检查。正式开钻前要检查循环泥浆的粘度、含砂率及比重。要严格按照设计要求检测泥浆指标。泥浆质量是护壁成孔的关键。
3.5、成孔深度。在钻孔过程中为及时了解准确的钻孔深度，要定时复核底梁标高是否发生变化，并对钻具的总长度并作好记录，在成孔后根据钻杆在自然地面上的余尺来校验成孔是否达到设计深度。钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆密度控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，将导致判断不准确，这将给第二次清孔带来很大的困难。钻孔过程中要适当控制进尺速度，由硬地层钻到软地层时可适当加快速度，当软地层变为硬地层时要少加压、慢钻进。在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用大压力快速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用中等压力，慢转速并增加泥浆比重和粘度。钻孔至设计深度后，可使钻机空钻不进尺，射入较稀泥浆，使孔中较浓的泥浆置换出来，待泥浆比重降到1.15～1.20左右，才能允许提钻，泥浆应选距孔底20～50cm内取样，并用测绳量测孔深（第一次清孔）。如测绳的测深比钻杆的钻深小，就要重新下钻杆清孔。成孔后，应认真检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等参数，是否达到设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决，方可进入下道工序。
4、钢筋笼制作及沉放质量控制
对制作的钢筋笼要逐节检查，重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋的间距，加密区长度，主筋焊接、纵横交叉的焊接质量及笼顶预留的锚固长度必须符合要求。检查钢筋笼保护层垫块的设置，每隔3m设置一组，每组设放3个。钢筋笼吊装应双点起吊，保持笼与轴线重合；入孔时，需保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。钢筋笼顶标高必须符合设计标高。
5、清孔
清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩料、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮者的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔外，最终将桩孔内的沉渣清洗干净，保证孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率不得大于8％、黏度不得大于28S。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10～1.20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放砼导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被砼冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在砼灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下砼的灌注工作。
6、水下砼浇注
导管应确保无漏水、渗水现象，经验收合格后才能使用，接头连接必需加密封圈并上紧丝扣。砼开浇时间应控制在清孔后1.5～3h内，不宜超过4h，时间过长，导致孔底沉渣过多，应重清。砼量应计算，保证砼埋管深度大于1m。控制最后一次灌注量，灌注的桩顶高应高出设计0.5～1.0m，应考虑凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶砼强度达到设计值。在砼灌注过程中，卸管时需测量砼面高度，以控制卸管节数，防止导管拔脱，造成断桩。同时导管埋入砼深度不宜大于6米，尤其砼面接近钢筋笼底部时，要特别注意，且提升导管速度要慢，否则砼面快速上升产生的浮力会把钢筋笼提起，造成浮笼现象。每次砼浇注后应检查砼的实际灌注量，充盈系数要求大于1～1.2，砼顶板高应符合设计要求。在砼浇注过程中，必须抽样检测砼坍落度，宜控制在16～18cm，现场应按要求留置试块。
三、结束语
钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，要保证钻孔灌注桩的施工质量，应合理布设施工顺序，对施工过程中只有抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。才能充分发挥出它的优点达到安全优质、经济高效的预期目的，只有这样钻孔灌注桩的质量控制才能得到保证。