钻孔灌注桩施工管理过程浅析7p.docx

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钻孔灌注桩施工管理过程浅析7p

【摘要】：

钻孔灌注桩已是一种成熟的桩基础，常规检测手段已能满足钻孔灌注桩基础的质量检测。

在公路工程施工中得到普遍采用。

钻孔灌注桩是隐蔽工程，且大部分在水中作业，施工也存在一定难度。

笔者根据在醴潭高速公路的施工经验，浅析在钻孔灌注桩施工管理过程中，如何采取有效管理措施，保证桩基质量。

【关键词】：

钻孔灌注桩桩基护筒泥浆混凝土钢筋笼环保安全

醴潭高速公路位于平原，地势低洼平坦。

沿线大部分地区为农田及鱼塘。

合同段内布设大桥5座、中桥3座、分离式立交和互通立交各1处。

本合同段根据所处地质条件、桩基的长度和周围的施工环境，采用钻孔灌注桩方式来进行桩基施工。

笔者从本合同段钻孔灌注桩施工工艺角度出发，就施工过程中如何采取有效管理措施，保证桩基质量，提高工程进度。

一、施工准备

钻孔灌注桩工序的不可逆转性和隐蔽性决定了其前期准备工作的必要性。

在开工前，施工人员要有详细的实施性施工组织设计、质量管理体系和安全管理体系，特殊工种人员预备操作证书等，为安全施工、文明施工提供保障。

施工前施工人员对施工地点地质情况、桩位、桩径、桩长、桩底桩顶标高等详细了解，并做好复核工作，对施工过程中可能出现的一些突发问题制定出施工方案，以确保有效地对桩基施工质量加以控制。

施工前，施工场地按不同情况进行处理。

对于处在水中的桩基必须搭设施工平台；对于旱地则可清除杂物、换填软土或淤泥后用宕渣夯压密实；场地为浅水时，宜采用筑岛施工。

在准确放样后，便开始埋设护筒，陆上桩一般采用砼护筒，护筒深度根据桩位的地质情况而定。

水中桩则采用钢护筒，护筒长度按河床的淤泥层深度确定。

本合同段的水中桩直径分别有Φ120cm、Φ130cm、Φ150cm几种情况，我们制作的钢护筒直径分别为145cm、155cm、175cm，护筒长度5～6m。

护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，施工中严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，其斜度不大于1%。

钻孔泥浆一般由水、粘土（或膨胀土）和添加剂按适当配合比配制而成。

制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。

要求制作好的泥浆指标达到相对密度1.05-1.45、粘度16-28pa*s，含砂率不大于4%。

二、钻孔作业

详细了解钻孔处的地质资料，对于易坍孔，缩孔的地质状况，作出正确判断，以便在该处施工时采取措施，如增加护筒高度，孔内水头，增加静水压力，适当增大泥浆比重，采用塑性高的粘土，加纯碱等措施。

钻机、配电箱、电机、导管、拌和机等设备必须经常检修，保证钻孔经常处于良好地工作状态，对钻头、合金有足够数量的备料。

钻机就位后，应先进行钻架的检查，四角是否水平，在承受冲击荷载时是否牢固，应认真对中调平，首先要调整转盘水平。

使转盘转动时在一个水平面上。

这是保证成孔垂直的必要条件，其次要将全吊钻杆的吊点中心和转盘中心、桩位中心在同一条铅垂直线上（即三点一线），这样可保证成孔后孔位准确，且孔身垂直。

钻孔开始时应稳而慢，开口准确，钻进过程中应始终保证泥浆的稠度，一般相对密度在1.20左右。

对于水中桩，应始终保持水头比水面高出1.5m以上，提高静水压力。

钻进过程中，要采取一定措施确保桩身成孔的垂直度并经常测试泥浆指标变化情况，注意调整钻孔内泥浆浓度。

控制钻孔的进尺速度，使钻渣能充分排除，钻进时一般以中速档，控制进尺速度，确保孔壁稳固。

在施工过程中，钻孔作业分班连续进行，认真填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项。

应经常捞取钻渣检查，判定土质变化情况，是否和地质剖面图相符。

不同的土质采取不同的钻进速度，以保证桩的质量和施工进度。

同时要经常检查钻机的三点成一线及泥浆比重等情况，发现问题及时纠正，做好原始记录。

另外在钻孔过程中应保持孔内有一定的水头，以使有良好的护壁作用，确保成桩质量。

钻孔时应按规定表式，认真、准确填写钻孔记录，对于钻孔时出现的任何故障及排除方法均应记录在案，对严重的事故如坍孔，护筒下沉等应及时报告监理，并上报事故报告，事故报告的内容包括具体过程、情况、原因分析和处理意见等，在取得工程师的书面同意或口头指示后进行处理。

当钻头快要达设计桩底标高时应告知监理工程师及时进行终孔验收。

在任何情况下，严禁施工人员进入没有护筒或无其他防护设施的钻孔中处理故障。

当必须下入护筒或其他防护设施的钻孔时，应在检查孔内无有害气体，并备齐防毒、防溺、防坍埋等安全设施后方可进行。

三、清孔

首先需要检孔。

当钻孔达到要求深度，自检人员和现场监理用检孔器对孔深、孔位、孔径、倾斜度等进行检查，确认合格签字后，方可进行下道工序。

其次进行清孔。

本合同段桩基均为摩擦桩，采用换浆法清孔，清孔时，先把钻头提升离孔底10～20cm，继续循环，以相对密度较低（1.1～1.2）的泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出，并清洗孔底。

清洗后的泥浆含砂率小于4﹪，相对密度1.05～1.2，粘度17~20pa*s。

清洗过程中，升降钻具应扶正，防止碰撞孔壁，孔内泥浆的返流速度≥0.25m/s，返回孔内泥浆的相对密度应≤1.08。

清孔结束后，汇同监理探测孔底沉渣厚度，沉渣厚度用圆锥形侧锥仪（重4～6Kg，高15cm，底圆直径12cm）测定，如发现沉渣厚度超过设计或规范要求，则应重新清孔，只有检验合格，方能进行下一道工序，并认真作好清孔记录。

四、钢筋笼制作和吊放

钻孔到设计深度后检查孔径、孔偏斜度、孔深及孔底沉渣厚度，在初次清孔后，便开始钢筋笼制作和吊放。

钢筋笼所用钢筋规格、材质、尺寸按设计要求采购。

制作时严格按照设计图和规范要求执行。

筋笼按设计的要求预制分段焊成，用吊机吊装。

吊放时应避免骨架碰到孔壁，并保证骨架外砼保护层厚度。

在接长钢筋笼时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间，同时应确保钢筋笼垂直下放，防止碰撞孔壁，以免孔底沉渣过多。

钢筋笼下到设计标高后，定位于孔中心，将主筋或其延伸钢筋焊接在钻架上，以防钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮或移位。

有预埋声测管的要注意声测管和钢筋笼间的绑扎。

钢筋笼和导管吊装完毕后，灌注砼前，再次测量孔底沉淀层厚度，如超过规定要求，进行二次清孔。

五、灌注水下混凝土

钢筋笼放好后，测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定值，应再次清孔，当泥浆比重及沉渣厚度等均符合规范要求后，应立即进行水下砼的灌注工作。

水下砼灌注工艺流程详见下图：

图例说明：

a安设导管（导管底部与孔底之间留出300～500mm空隙）；

b悬挂隔水栓，使其与导管内面紧贴；

c灌入首批混凝土；

d剪段铁丝，隔水栓下落孔底；

e连续灌注混凝土，上提导管；

f混凝土灌注完毕，拔出护筒。

首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，见图，所需混凝土数量可参考如下公式计算：

式中：

V——灌注首批混凝土所需数量（m3）；

D——桩孔直径（m）；

H1——桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；

H2——导管初次埋置深度（m）；

d——导管内径（m）；

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即H1=

/

；

——井孔内水或泥浆的深度（m）。

——井孔内水或泥浆的重度（kN／m3）；

——混凝土拌和物的重度（取24kN／m3）；

水下浇筑混凝土施工是灌注桩质量控制中最重要的环节。

本合同段采用混凝土搅拌运输车与砼输送泵相结合的方式灌注水下混凝土。

为了防止发生断桩、夹层、堵管等现象，灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。

灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。

若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。

混凝土拌和物应有良好的和易性，灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180～220mm。

导管在混凝土中的埋设深度一般宜保持在2m～4m，最深不超过6m，最浅不少于1m。

严禁把导管底端提出混凝土面。

及时调整混凝土的塌落度，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。

混凝土要连续浇筑，当灌注中发生故障时，应查明原因，合理确定处理方案进行处理。

浇筑的桩顶标高高出设计标高0.8m左右，当施工完成后，挖除桩头预加高度的混凝土，挖到距桩顶标高0.2m左右便停止，待桩基砼达到规范要求的强度后按设计要求的桩顶标高凿除桩头，凿除时桩头钢筋不能乱弯，有预埋声测管的要保护好声测管。

桩顶保持平整。

六、桩基检测

由于桩基是隐蔽工程，桩基成桩后要进行检测，检测方法一般采用动测和超声波，必要时采用取芯检测。

目前，公路工程施工中大都采取超声波检测，当超声波检测有疑问时，再采用取芯检测。

钻孔灌注桩存在的缺陷按其性质可分为两类，一类是外部形状较完整，混凝土的密度及反射波发生变化，即混凝土的弹性模量发生变化；另一类是桩身混凝土较均匀，桩身断面发生变化。

在桩基检测中按桩基缺陷程度一般分为四类：

一类桩桩身结构完整，桩径均匀，混凝土密实，反射波波形规整，上下幅值对称，符合自由振动指数衰减规律。

频谱曲线规则，主峰突出明显，频峰幅值是按一定规律衰减；二类桩桩身基本完整，桩径略有变化（轻度缩径），反射波波形欠规整，上下幅值基本对称，近于自由振动衰减规律。

频谱曲线基本规则，主峰较突出而明显，频峰幅值衰减虽有变化，但其他频峰与主峰幅值相比较小。

经过检测，如果桩基存在缺陷，可采用接桩、补桩、补强、扩大承台（梁）、改变施工方法、修改设计方案等措施对桩基进行处理。

本合同段桩基598根，个别桩基经过处理后，一类桩和二类桩数量均达到规范要求以上，这与施工过程中施工人员对工作的尽心尽职、对施工工艺的认真学习、对施工组织设计的熟悉掌握是分不开的。

七、环保与安全施工

环境保护是我国的一项基本国策。

随着我国国民经济的蓬勃发展，公路建设步伐越来越大。

近年来，伴随着公路的高速发展，公路污染、公路对周边环境影响等问题也大量凸现出来。

如何解决公路建设带来的环境问题，采取何种措施减少或杜绝公路环境污染、是一个值得我们认真研究的重要课题。

就公路工程桥梁桩基施工而言，环境污染主要表现在钻孔、清孔、灌注水下混凝土过程中泥浆的排放问题上，施工单位应根据现场情况将排放的泥浆引入到适当地点进行处理或将泥浆外运，防止对河流及周围环境的污染。

保持路域生态环境。

安全生产是党和国家的一贯方针，是保护劳动者的安全和健康，促进社会生产力发展的基本保证。

然而近期全国各地特大安全事故频发。

这些事故不但造成国家财产损失和人员伤亡，而且在社会上造成非常恶劣的影响。

作为安全事故多发的建筑施工行业，应引起高度重视，吸取血的教训，提高认识，防患于未然。

灌注桩施工存在的隐蔽性、白天和夜晚施工的连续性以及大部分在水中作业等特殊性，安全施工更是重中之重。

施工单位需提高思想认识，完善管理机构，健全安全制度，根据各项工程的具体情况，制订全面的针对性的安全措施，狠抓落实，防患于未然，那么施工安全事故必将大大减少，对保护施工人员生命和国家财产具有重要意义。

醴潭高速公路自开工以来，在以陈宏友为项目经理的项目部的精心管理下，全体施工人员干劲十足、顽强拼搏，毫无怨言的将热血和汗水挥洒在热火朝天的工地上。

本合同段在劳动立功竞赛中获得过四次“优胜单位”荣誉称号，骄人的业绩生动地演绎了规范化管理促进工程质量的事实。

施工现场多种管理措施综合并举的方针，做到精心组织、文明施工，取得了良好的效果，为实现开工之初所确定的“确保优良工程、争创精品工程”目标打下了坚实的基础。