泥浆护壁钻孔灌注桩质量控制例析

1、概述

东磁太阳能生产车间由硅腚车间、硅片车间、电池车间、光伏组件车间等系列厂房组成,总建筑面积5.7万平方米,总计1412根钻孔灌注桩。该厂区地理位置位于横店光伏产业园。

1.1钻孔灌注桩设计施工要求

该桩基工程采用泥浆护壁钻孔灌注桩,根据厂房结构分别设计有三种不同直径大小的桩。桩尖进入持力层为第7层或第8层，粉质粘土要求不少于1.5m以上。设计单桩承载力为:Φ500桩16m长750KN，Φ600桩20m长1000KN，Φ800桩22m长800KN。有关工程量参见表1。1.2工程地质条件业主委托勘查设计部门对该地块土层进行勘查，数据分析拟建场地内土层可分为8层,见表2。1.3拟采取的施工工艺结合项目设计要求与勘查部门对土层描述数据，施工单位拟采用正循环回转钻机对桩基工程进行成孔，通过泥浆护壁，现场制作钢筋笼，钻机将钢筋笼吊入，利用导管进行二次清孔，现场混凝土搅拌灌注成桩的施工工艺。

2、成孔阶段的质量控制

钻孔灌注桩中的成孔工序非常重要，成孔质量的好坏直接关系到整个桩基工程的品质，常见的蹋孔、缩颈、扩径等问题都是由于成孔质量把关不严造成，同时也给后期工序施工增加施工难度，直接影响到整个桩基工程质量与承载力。因此,在成孔施工过程中，一定要抓好质量控制以保障整个桩基工程品质，具体保障措施以下罗列。

2.1做好成孔技术措施

技术措施是保证工程质量的根本，钻孔灌注桩与预应力管桩操作形式不同，需先成孔，后成桩，桩周土对桩产生主动压力。为保证成孔质量及满足后期工序要求，通常采用泥浆护壁来维持平衡，采用适当的泥浆配合比和一定桩距来防止蹋孔和缩颈现象发生。

2.2确保桩身成孔垂直精度

桩身成孔的垂直精度直接影响到后期钢筋笼与导管的沉放问题，08版行业标准《建筑桩基技术规范》中就明确规定，成孔垂直精度的允许偏差为仅为1%。为满足施工要求，在桩基成孔过程中，需多次调整钻架与钻杆的垂直度，并通过孔垂精密仪器测试垂直度与孔径大小，再进行沉放钢筋笼。

2.3确定桩位与成孔深度，进行护筒埋设

桩成孔未成桩之前，可能存在渗水、坍塌等问题，给后续成桩工序带来不必要的麻烦，一般为保证桩位与渗水现象的发生，一般对成孔桩进行护筒埋设。为保证护筒埋设的准确性，采用精密的测量仪器对其桩位进行确定。在护筒的材质选用上，选用不易变形、不易渗水、方便拆卸的薄钢板，护筒埋设水平位置、顶标高、底标高都需要符合相关要求，在护筒埋设后，应对护筒周边进行粘土回填并夯实，具体参数要求见表3。在成孔过程中，采用不易磨损的钻头进行钻孔，但由于土层问题，钻头往往受到不同磨损，在操作过程中，需要多次检查钻头，发现磨损及时更换。成孔深度一般通过钻杆确定，但由于钻杆提钻会碰及孔壁，可能产生部分坍塌和沉渣，需进行清孔处理。在成孔深度上，选用进湿后的测绳对孔深进行多次复核检测，以保证孔深符合标准以满足后期工序要求。

2.4钢筋笼制作和吊放质量控制

要保证工程质量，在原材料上必须严格控制，选用大厂生产的合格钢筋，钢筋规格、数量、长度均需要满足设计要求。钢筋笼的制作上，选用熟练仔细的绑扎团队进行钢筋笼绑扎。钢筋笼吊放过程中严格检验钢筋笼焊接口，对不合格的焊口需进行二次补焊，钢筋笼四周需均匀绑扎小型砂浆块以保确混凝土灌注后钢筋外露。2.5泥浆制备控制和二次清孔控制底部沉渣直接影响到钻孔灌注桩承载力，清理底部沉渣是保证桩基工程质量的基础。该项目采用泥浆胶体粘结原理通过泥浆循环流动的形式把底部沉渣排出。大部分的底部沉渣主要通过钻杆清理，直到底部沉渣厚度<50mm。在钢筋笼沉放、导管安置后需进行二次清孔，泥浆原料首选高塑粘土，泥浆的比重、含砂率、粘度都是清除底部沉渣的关键，泥浆不但具备清孔排渣作用，还对孔壁起一定保护作用，因此泥浆制备与清孔是保证桩工程质量的重要步骤。相关数据见表4。

3、成桩阶段质量的控制

钻孔灌注桩的核心工序是灌注混凝土，在整个操作过程中，混凝土品质直接影响到桩基工程质量，为防止成桩阶段产生质量问题，从以下3个方面进行质量控制，以保确桩施工质量。

3.1材料源头进行质量把控

材料是保证工程质量的根本，对现场灌注的原材料要从源头上保证，在材料采购进场要检验出厂合格证、检验报告等，材料在使用以前要注意材料堆放问题，防止材料在场内丧失部分合格性能。

3.2及时调整配合比以防止混凝土产生离析现象

钻孔灌注桩灌注混凝土的方式主要通过导管灌注，为防止混凝土产生离析现象，在混凝土搅拌前对其配合比进行复核检验，严格参考建筑桩基础技术规范，待达到要求后再进行现场砼浇筑。

3.3熟练正确灌注砼以防止断桩、夹泥、堵管

在二次清孔30分钟内必须进行混凝土灌注，如果超出30分钟，需再次清孔待沉渣排出才能进行混凝土灌注。断桩、夹泥、堵管是成桩过程中较为常见，基本都是人为操作不当。在灌注过程中，操作人员对导管位置的摆放与抽拔都直接影响到桩基工程质量，幅度过大的抽拔容易导致孔壁损伤，部分塌落及夹泥。在灌注混凝土过程中也应保持混凝土面能够均匀上升，在每灌注2.5m3左右利用测绳测算一次上升高度，以确定每段桩体的充盈系数，结合施工土层要求，充盈系数必须满足1.05<XCY<1.3。现场的搅拌时间和混凝土塌落度都是影响桩基质量的因素，合理的搅拌时间才能够满足混凝土强度，混凝土塌落度也应随灌注高度变化，以提高桩身上部砼的抗压强度。另外每根桩的灌注时间控制在5个小时内，待灌注完成需应及时拔出护筒与清理孔口残浆与泥浆。

4、结语

施工阶段的质量控制是保证桩基工程质量的关键，严控每一道工序才能从源头上减少一些质量问题。通过对项目采取以上措施，桩基工程经业主组织，勘查、监理、施工单位及政府监督部门到场验收，桩基条件满足建筑地基施工质量验收规范。总体来说，要保证桩基质量，关键还在于在岗人员的责任心，只有预防在先，重视每一个施工环节，施工质量才能得到更好地保证。

作者:王军 单位:浙江广厦建设职业技术学院

参考文献：

[1]北京市勘察设计研究院有限公司等，JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S]，中国建筑工业出版社，2008.08.

[2]梁志松;郭广明，桩基工程中钻孔灌注桩的施工质量控制[J]，施工技术，2013.05.