在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范, 核查地质和有关灌注桩方面的资料, 对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录, 以便有效地对桩基施工质量加以控制。
1 成孔质量的控制
在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。 (1) 钻孔过程质量控制在钻进过程中, 始终要保持孔内外既定的水位差和泥浆浓度, 以起到护壁固壁作用, 防止坍孔。 (2) 确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件, 否则钢筋笼和导管将无法沉放。 (3) 在提出钻具后用测绳复核成孔深度, 如测绳的测深比钻杆的钻探小, 就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题, 因其最大收缩率达1.3%, 为提高测绳的测量精度, 在使用前要预湿后重新标定, 并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象, 除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外, 还根据不同土层情况对比地质资料, 随时调整钻进速度, 并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降, 在软粘土钻进最快0.2m/min左右, 在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右, 两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小, 在施工过程中要经常复核钻头直径, 如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。钻孔深度达到设计要求后, 应对孔深、孔径进行检查, 符合要求后立即清孔。清孔时旋转钻机不停钻、不进尺, 稍提离孔底10cm~20cm空转, 以中速将相对密度1.05~1.20的较纯泥浆压入, 把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出, 使泥浆的性能指标符合规范要求, 即可终止清孔, 根据钻孔的直径和深度, 换浆的时间约为4h~8h。 (4) 钢筋笼制作质量和吊放采用电弧焊时, 宜采用双面焊缝, 避免单面焊缝时钢筋产生偏心应力, 对钢筋受力情况不利。钢筋接头焊接应相间布置, 采用电弧焊时双面焊缝的长度应不小于5d, 搭接端部应预先折向一侧, 使两接合钢筋轴线一致。孔口接长焊接采用单面焊接时, 焊缝长度不小于10d。焊缝表面平整, 不得有较大的凹陷、焊瘤, 接头处不得有裂纹。施焊时焊条、焊剂应有合格证, 焊条宜用E5003型号的钛钙型焊条。钢筋焊接前, 必须根据施工条件进行试焊, 合格后方可正式施焊。同时, 要注意钢筋笼能否顺利下放, 沉放时不能碰撞孔壁;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。起吊应按骨架长度的编号入孔。 (5) 灌注水下混凝土前的第二次清孔必须在混凝土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, 应立即进行水下混凝土的灌注工作。
2 水下砼浇注质量控制采用直升导管法灌注水下砼
导管用3mm~4mm厚的钢导管, 内径为200mm~350mm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验, 严禁用压气试压。漏斗采用自制钢漏斗, 开口尺寸小于导管内径, 其容积宜大于计算所得的首批砼的数量。砼搅拌机能力应满足桩孔在规定的时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批砼的初凝时间, 若估计灌注时间长于首批砼的初凝时间, 则应掺入缓凝剂。泵送机宜采用砼泵, 距离远时应采用砼搅拌运输车。采用普通汽车运输时, 运输容器应严密坚实, 不漏浆、不吸水, 便于装卸, 砼不应离析。
(1) 首批砼的计算首批砼的数量应能满足导管首次埋置置深度 (≥1.0m) 和填充导管底部的需要。所需砼数量可参考以下公式计算:
式中:V为灌注首批砼所需数量 (m3) ;
D为桩孔直径 (m) ;
H1为桩孔底至导管底端间距, 一般为0.4 m;
H2为导管初次埋置深度 (m) ;
D为导管内径 (m) ;
h1为桩孔内砼达到埋置深度H2时, 导管内砼柱平衡导管外 (或泥浆) 压力所需的高度 (m) , 即h1=Hwγw/γc;
Hw为井孔内水或泥浆的深度 (m) ;
γw为井孔内水或泥浆的重度 (kN/m3) ;
γc为砼拌和物的重度 (取24kN/m3) 。
(2) 灌注砼的注意事项。为确保成桩质量, 要严格检查验收进场原材料的质保书 (水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告) , 如发现实样与质保书不符, 应立即取样进行复查, 现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整, 为使每根桩的配合比都能正确无误, 在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性, 严格计量和测试管理, 并及时填入原始记录和制作试件。
为防止在砼浇注过程中钢筋骨架上浮, 当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m时, 应降低砼的灌注速度。当砼拌和物上升到骨架底口4m以上时, 提升导管, 使其底口高于骨架底部2m以上, 即可恢复正常灌注速度。采用运输车拉运砼时, 当砼运至灌注地点时, 应检查砼的均匀性和坍落度, 如不符合要求, 应进行二次拌和, 二次拌和后仍不符合要求, 不得使用。采用泵送砼时应注意: (1) 砼的供应保证泵能连续作业; (2) 输送管线宜直, 转弯宜缓, 接头宜严密; (3) 泵送前先用适量的、与砼成份相同的水泥浆润滑输送管内壁。出现离析现象时, 应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的砼, 泵送间歇时间不得超过15min; (4) 在泵送过程中受料斗内应具有足够的砼, 防止吸入空气产生阻塞; (5) 高温时应对管线采取降温措施; (6) 产生堵管时不得强行送料; (7) 操作人员应集中精力, 严格按操作规程操作。在灌注过程中, 要随时测量和记录孔内砼面的位置和导管入孔的长度, 以控制导管埋入孔内砼内有适当的深度, 防止导管提升过猛, 管底提离砼面或埋入过浅, 而使导管内进水造成断桩夹泥, 也要防止导管埋入过深, 造成导管内砼压不出或导管被砼埋住, 不能提升, 导致中止浇灌而断桩。灌注过程中, 导管的埋置深度宜控制在2m~6m。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度, 一般为0.5m~1.0m, 以保证砼强度, 多余部分接桩前必须凿除, 残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时, 应核对砼的灌入数量, 以确定所测砼的灌注高度是否正确。
3 结语
得出这样一个结论, 即加强桩基工程检测是一个手段, 要保证钻孔灌注桩的施工质量, 其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心, 以防为主, 对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工, 只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
摘要：本文根据作者参加钻孔桩工程施工的经验, 就如何在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强技术质量管理等问题进行探讨。
关键词：灌注桩技术,质量控制