旋挖钻成孔灌注桩及后压浆的施工工艺与监理要点解读.docx

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旋挖钻成孔灌注桩及后压浆的施工工艺与监理要点解读

随着我国工程建设事业的蓬勃发展,在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头等工程中大量采用钻孔灌注桩基础,目前已成为我国工程建设中最为重要的基础形式。

在所有的钻孔成桩类型中,尤其以旋挖钻成孔较为普遍。

为了保证桩基质量,完善旋挖钻成孔灌注桩的施工工艺,近几年又出现了混凝土灌注桩后压浆工艺,以提高单桩承载力及稳定性。

在邯郸市马庄旧城改造工程中,由邯郸市乾泰房地产开发有限公司开发的乾泰金碧苑住宅小区一期工程的桩基就采用了旋挖钻成孔灌注桩及后压浆这种新工艺、新技术。

旋挖钻机的机—电—液一体化高度集中,结构紧凑,操作灵活方便,机械化,自动化程度高,施工现场干净,环保。

采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,辅助时间少,时间利用率高。

这种施工工艺对各种地层的适应性较强,施工简单,易操作。

再利用后压浆技术,浆液在高压作用下对桩端沉渣及桩端附近土层起到劈裂、渗扩、填充压密、固结等作用,使之形成一种高强度的新土层,且桩端附近土层受压将产生较大的压缩变形,形成扩大桩头,增加桩端受力面积,从而大大提高桩端承载力。

浆液从桩端沿桩侧向上,通过渗透挤密和胶结,对桩周泥皮置换和孔隙填充,形成脉状结实体,如同树根植于土中,从而使桩侧摩擦阻力大幅度提高。

经后压浆工艺处理的桩基单桩承载力能提高40%~140%之多。

这一新技术的应运而生也给现场监理工作带来了新的挑战。

怎样对这两种施工工艺进行监控,保证工程质量,成为现场监理工作的新课题。

1　工程概况

乾泰金碧苑小区位于邯郸市南环路与邯山街交叉口的西北角,是邯郸市旧城改造工程。

该工程为钢筋混凝土剪力墙结构。

地下2层,地上32层,总建筑高度94.65m。

该工程基础采用钻孔灌注桩,桩身混凝土强度等级C30,工程桩桩径800mm,有效桩长27m,选第9层粉质粘土层作为桩端持力层。

该施工技术采用后压浆技术,桩底桩侧均注浆。

桩基总数674根。

2　旋挖钻成孔灌注桩施工工艺与监理要点2.1　成孔工艺

本工程的绝对标高为59.600m,自然地坪59.600m。

钻孔施工首先要根据设计提供的相对标高引控制点到施工现场,确定好施工现场的标高后用全站仪进行桩基定

位。

本工程地表土层比较松软,采用泥浆护

壁时,孔口又会受到泥浆的浸泡、冲刷,加

上设备自重作用和设备运转中的震动,孔

口容易塌陷,需要用护筒加以防治。

在埋设

护筒时,一般由人工、机械配合完成,主要

利用钻头的挤压方式作调整,精度较高。

钻

机就位后进行施钻。

钻进过程中,需要造浆

灌入护筒内,通过泥浆在护筒内维持一定

的水头高度,形成对孔壁的静水压力来保

护孔壁。

当钻进达到设计深度后停钻,然后

采用磨盘式钻斗或其它工具一次或多次捞

渣清孔,直至孔底沉渣满足设计要求为止。

测定桩位要做到准确无误,放线定位

应从测量基准点施测,以避免积累误差,并

注意保护控制点。

旋挖钻成孔灌注桩在埋

设护筒时,一般采用钢制护筒,利用打入法

埋设,护筒口一般高出地面30~40cm,并应

在地下水位1.5m以上,护筒中心线与桩位

中心线偏差不得大于20mm。

钻机就位时,

必须保持稳定,不发生倾斜、位移。

保证钻

机导杆中心线,回转盘中心线,护筒中心线

必须在同一直线上。

成孔后用测绳（锤或手

提灯测量孔深及虚土厚度,虚土厚度一般

不得超过100mm,如果虚土超过质量标准,

要分析原因,采取孔底清土措施。

严禁用超

钻的方式代替清孔,因为这将会极大地降

低桩端的承载力,也容易因泥浆相对密度

过大而造成夹泥或断桩。

2.2　钢筋笼的制作与吊放

按照设计文件和技术要求在钢筋加工

厂完成钢筋笼制作后进行吊装。

下放时,要

对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞

孔壁。

对分段制作的钢筋笼,当前一段放入

孔内后即用钢管将钢筋笼临时固定在护筒

口上,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段

放入孔内至设计标高。

此工程桩顶标高离

孔口距离较大,用2根吊筋将钢筋笼固定于

钢管之上,控制桩顶标高,防止钢筋笼上下

浮动。

钢筋笼制作,应符合设计要求。

吊放

时,不得强行下放,如有损坏需更换钢筋

笼。

当桩身较长时,钢筋笼可分段连接,本

工程设计有效桩长27m,采用分段加工,搭

接焊连接方式。

监理工程师要对其焊接工

艺,搭接长度进行现场验收,符合设计和规

范要求后方可下方。

2.3　浇筑混凝土

灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工的

重要工序,应特别注意。

首先要根据孔深精

确计算出导管下放的长度,使得灌注混凝

土开始时导管底部至孔底为300~500mm,

导管的密封性对灌注桩基混凝土的质量影

响很大,保证连接部位不松扣,不渗水。

初灌

前,预先放置封水塞,并计算出初灌混凝土

封底方量,使其一次性封底成功。

混凝土浇

灌过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位

置,及时调整导管埋深,宜将其控制在2~

6m。

严禁导管提出混凝土面,要有专人测量

导管埋深及管内外混凝土面的高差,使每次

卸掉的导管长度和浇筑桩孔的混凝土上升

高度相对应,保证混凝土灌注的连续性,及

时填写水下混凝土灌注记录。

必须控制好最

后一次灌注量,超灌高度宜为0.8~1.0m,

凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强

度达到设计等级。

混凝土的和易性良好是保证水下灌注

混凝土质量的关键。

混凝土运至浇筑地点

时,监理工程师应首先检测其坍落度是否

符合设计配合比要求,如不符合要求应进

行第二次拌合,第二次拌合后仍不符合要

求时不得使用。

混凝土应连续灌注,严禁中

途停止,灌注过程中,外溢的泥浆应合理导

流,采用抽水泵及水袋子导入指定的泥浆

池中。

如有漏浆、跑浆现象,应暂停浇筑,等

整修完好后再进行施工。

3　后压浆施工工艺与监理要点

3.1　注浆管的制作

注浆管一般采用无缝钢管,其结构分

端部花管、中部直管及上部带丝扣的接头

三个部分,花管段侧壁要按梅花形设置出

浆孔。

为防止桩身混凝土浆液堵塞压浆管,

在放压浆管之前将其用生胶止水带予以绝

对密封,加工完成的压浆管应压水灌入检

验其密封性,保证压浆管之间的对接,确保

焊缝饱满、连续、密封良好。

3.2　注浆管安装下放

根据桩径大小确定好注浆导管的数

量,然后将注浆管与钢筋笼加劲筋绑扎固

定或焊接在一起,保证各连接部位密封良

好。

同时,注浆管安装时还必须保证花管端

部与钢筋笼（设计必须是下至孔底底端齐

平,而后管内注满水同钢筋笼一起放入孔

内。

另外注浆管顶应低于地面0.2~0.3m,

防止钻机移位时碰断注浆管。

3.3　采用预压水疏通压浆管道

当钻孔灌注桩成孔3~7d内,必须对压

浆管道实施预压水试验。

用预压水预先劈

裂花管侧边的混凝土保护层和花管端部胶

带,打通压浆通道,保证后期浇筑能够顺利

进行。

3.4　压浆前压水试验

旋挖钻成孔灌注桩及后压浆的施工工艺与监理要点

邢军方1　　杨春成2

（1.四方建设监理工程有限公司　　河北邯郸　056010;2.金正科信建设工程项目管理有限公司　　河北邯郸　　056010

摘　要:

结合工程实例,阐述了旋挖钻成孔灌注桩及后压浆处理技术的施工工艺,并阐述了成孔灌注桩质量控制的监理要点,提出了施工

过程中需要注意的重要环节,以促使此种地基处理方式被广泛应用。

关键词:

旋挖钻成孔　　后压浆　　施工工艺　　监理要点

中图分类号:

TL372+.2文献标识码:

A文章编号:

1674-098X（200905（a-0061-02

（下转63页

2.2.2　第三代减水剂的应用控制技术要求高

第三代减水剂使用保证了掺入大掺量的矿物掺合料的混凝土能在较低水胶比下具有良好施工性能、较高强度和密实性,从而保证客专线混凝土耐久性。

然而其高减水率的特点也增加混凝土质量控制难度,表现在外加剂对混凝土用水量比较敏感。

具体表现在,当骨料级配发生变化,当计量设备偏差较大时,当搅拌时间不够时混凝土工作性往往达不到设计要求。

有时混凝土质量出现重大质量波动,经反复排查,往往是由于搅拌站计量设备不准确造成的。

2.2.3　搅拌站对高性能混凝土认识和经验积累不足。

客专线高性能混凝土和以往铁路混凝土不同,虽然过去铁路混凝土也掺入粉煤灰、矿粉,但掺量并不高,还没到大掺量混凝土范围;其次聚羧酸盐类为主第三代减水剂取代由萘系为主第二代减水剂刚刚在客专线建设中大规模使用。

因此拌合站相关人员对高性能混凝土认识和使用经验积累不足。

2.3　解决措施

2.3.1　提高原材料质量监控水平

材料品质在合理范围内的波动是无法免除的,对于客运专线高性能混凝土而言,因大掺量矿物掺合料和聚羧酸系外加剂的使用,拌和物性能发生波动尤为频繁。

因此必须加大水泥与外加剂相容性、砂细度模

数、粗骨料级配的检验频率。

当粗骨料级配

不好,及时调整大小石子的比例。

当粗骨料

的级配较差或砂偏粗时,应适当提高砂率,

降低骨料总量;反之当粗骨料偏小,砂偏细

时,应适当降低砂率,降低骨料总量。

2.3.2　定期对拌合站计量设备进行校

正

缩短搅拌站计量设备校正周期,保证

配料准确性。

只有配料准确性,才能正确分

析混凝土质量产生波动原因,采取相应措

施。

2.3.3　对搅拌站实验人员进行一定培

训

在施工前,对搅拌站的质量控制人员

进行培训,加深对客专线高性能混凝土认

识和质量控制过程中可能出现问题的应对

措施;施工过程中可以定期开会,进行经验

交流,起到提升水平作用。

2.3.4　适当增加混凝土含气量

由于骨料品质波动较大,因此可以通

过适当增加混凝土的含气量,可显著改善

灌注桩高性能混凝土的施工性能。

因为,混

凝土含气量提高,既弥补浆体体积量的缺

失,又改善细骨料中因细颗粒含量过低而

引起的混凝土和易性不良,进而起到改善

混凝土灌筑性能。

3　结语

客专线向莆线JX-1A标工程的灌注桩

高性能混凝土工程已经顺利施工。

可见,只

要充分认识大掺量矿物掺合料及所用的聚

羧酸系外加剂的特性,考虑骨料等原材料

的品质现状及供应现状等因素,设计出合

理的灌注桩高性能混凝土配合比;在施工

过程中,对质量控制人员进行技术培训,提

高原材料监控水平,定期进行计量校正,正

确判断引起问题的真正原因并及时准确调

整,是可以保质保量完成客专线耐久性混

凝土的施工。

参考文献

[1]吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].中

国铁道出版社,1999.9.

[2]铁道部科技司.客运专线高性能混凝土

暂行技术规定.2005.8.31.

为了保证注浆前设备系统的密封性,检查已打通的压浆管是否重新被堵塞,必须在压浆前进行压水试验,压水量一般控制在0.2㎡以内,持续时间1~3min,压力1~2MPa。

预压及疏通注浆通道以检查注浆管的可灌性,为注浆做好准备工作。

3.5　注浆施工

注浆时需要较高的压力,所以必须保证桩身具有一定强度或浇灌达到一定龄期之后方可注浆。

浆液的水灰比要求在0.5~0.7之间,为了改善浆液性能,提高注浆效率,可以掺加适量的外加剂。

压力注浆终止条件依据设计文件中的明确描述进行控制,通常采用的条件有:

压力的注浆量已达到设计要求;

压力的注浆量已达到设计要求的某一值（例如70%以上,入口压力已达到某一值（例如8MPa,且持压超过某一时间（例如8min;

压入的水泥已达到某一值,地面开始冒浆;

注浆压力已达某一值,不管注浆量为多少;

桩体上抬量超过某一数值（如3mm。

注浆管的密封性是保证后期桩端注浆成功的关键。

连接完成后的注浆管必须检查其气密性,如有渗漏应及时整改。

注浆管安装前,应准确计算出其长度,否则注浆管过长或过短都会给施工带来不便。

本工程设计钢筋骨架分段制作,上部注浆管与下部连接时的焊口要严格控制其气密性,对连接部位进行验收合格后方可进行下道工

序施工。

注浆作业一般在成桩2d后进行,一

周左右最佳。

注浆过程中,应时刻注意注浆

泵上压力表及周围情况的变化,如遇异常,

应暂停注浆,待查明原因后才可继续注浆,

做好施工记录。

把桩顶的最大上升量控制

在5mm以内。

注浆完毕或较长时间停泵时,

必须对注浆泵、浆液拌合机及地面管路系

统等进行认真清洗,以防产生水泥结块堵

塞管路或泵体。

4　结语

桩基处理属于隐蔽工程,如工程质量

不好,不但影响项目的施工而且一旦被楼

房等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检

查及补救。

通过对旋挖钻成孔灌注桩及后

压浆这种施工工艺的监理工作,不仅可以

肯定其成孔速度快,成桩率高,工期短,造

价低,不污染环境等优点;而且还对监理工

作有了新的认识:

对施工质量的控制工作

要求监理人员积极配合,认真研究、分析,

在整个过程中做好事前、事中控制,方法措

施得当,监理到位,将会取得可观的经济效

益和社会效益。

相信随着旋挖钻成孔灌注桩及后压浆

技术的广泛应用和发展,以及人们对后压

浆的理论研究及工程实践经验的不断积

累,后压浆技术应用水平将会不断地得到

提高。

参考文献

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工[M].北京:

中国建筑工业出版社,

2007,211-213.

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中国建筑工业出版

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