钻孔灌注桩施工工艺剖析.doc

钻孔灌注桩施工工艺剖析 　　【摘　要】根据钻孔灌注桩的荷载传递特性可知，桩基础承载力除了与桩身混凝土强度、桩径、桩长、长径比等内在因素有关外，还与桩穿越的各土层的层厚和力学性质、嵌岩段的长度和力学性质、孔壁泥皮、清孔、水下混凝土灌注等诸多外部因素有关。这些外部因素是我们在施工过程中必须注意并严格控制的。 　　【关键词】钻孔灌注桩;施工工艺;控制;检测 　　0.前言 　　钻孔灌注桩施工质量由于受工程地质条件、水下混凝土灌注工艺、现场管理等因素的影响，桩质量离散性大，缺陷事故时有发生。为保证工程的质量，必须加强灌注桩施工现场质量控制，严格成桩后的质量检测。 　　1.钻进工艺选择与孔径控制 　　开钻时应轻压慢转，及时加入重块，降低钻具重心，防止倾斜。正常钻进时，应根据土层变化、孔径、孔深等因素，合理地选择钻进参数，结合常见地质特点:①杂填土，松散，该层钻进速度快，钻进参数选用中等压力，快转速，大泵量，采用高粘度、大密度的泥浆护壁，力求快速钻穿;②粘土，可塑，厚度2~3m，钻进参数选用中等压力，快转速，大泵量，低密度泥浆;③淤泥，饱和，软塑，厚度10~15m，宜用笼式钻头钻进，采用快转速，大泵量，低密度泥浆并反复扫孔;④粉质粘土，中硬塑，厚度3~5m，选用中等压力，快转速，大泵量，低密度泥浆;⑤强风化花岗岩，厚度变化大，为本工程部分工程桩的持力层，采用四翼刮刀钻头钻进，钻进参数选用中等压力，中等转速，大泵量，优质高密度泥浆;⑥中风化花岗岩，为本工程大部分工程桩的端承力层，采用金刚牙轮钻头钻进，选用中等压力，中等转速，大泵量，优质高密度泥浆。孔径的大小与钻头的直径有直接的关系，选用钻头的直径宜比设计桩径小50mm左右，为减少因钻头晃动而产生超径，应使用同心度好的钻头。钻进时，应保持孔内有足够的水头高度和合理的泥浆技术指标，平衡土层压力，防止缩孔及塌孔。施工时应经常测定泥浆比重，定期测定粘度、含砂量和胶体率，及时调整泥浆技术指标，必要时使用泥浆添加剂。优质泥浆对孔壁既有良好的保护作用。 　　2.终孔鉴定及孔底沉渣控制 　　在终孔鉴定中，渣样是判断的重要依据。对于嵌入中风化岩层的桩基础，根据捞取的渣样进行岩面的判别，确定嵌岩的深度，终孔时测量孔深，并二次判别渣样是否符合要求。钻孔原始记录和钻渣的捞取要及时、准确，决不允许回记记录及假造钻渣。对于持力层落在强风化岩层上的基桩，根据渣样判别进入岩层，要注意强风化岩与残积上的区别，一般强风化岩渣样含有小块状次生矿物，用手可扳断，而残积土渣样除了石英外，基本不含坚硬块体。施工过程中钻进的速度与阻力对于判断岩上层的穿越，定性较可靠;对泥浆循环的观察也是重要的辅助手段。 　　孔底沉渣直接影响着嵌岩桩端承作用的发挥，必须进行严格控制。下钢筋笼、导管后，在灌注混凝土前，进行二次清孔，同时调制优质泥浆，使其能降低颗粒下沉速度;采用先进的反循环清孔工艺，沉渣测定符合要求后，立即灌注混凝上，保证二次清孔后至第一盘混凝土间隔时间不超过30min，防止土渣回落;尽量加大混凝土初灌量，利用初灌量的冲力，冲开残余孔底的少量沉渣。 　　3.水下混凝土灌注控制 　　水下混凝土灌注是成桩的最后一道工序，也是保证桩身质量的最关键的工序。一般采用导管法灌注水下混凝土技术进行灌注。第一盘混凝土的灌注采用剪球工艺，根据不同桩径计算混凝土的初灌量，保证第一盘混凝土灌入时能将导管埋入2m以上的深度。灌注混凝土时，随着灌注高度的不断上升，要及时提升导管，提升时要保证导管底端埋入管外混凝土以下的深度不少于4~6m，但也不宜大于8m，严禁将导管底端提出混凝土面，避免造成断桩或局部离析。混凝土灌注时应随时上下抽动导管，确保混凝土的密实性。混凝土灌注时应经常测量导管内外混凝土面高度，控制导管在混凝土内的埋深。避免出现质量事故。 　　4.灌注桩的桩身质量检测 　　根据钻孔灌注桩荷载传递原理，桩身质量是制约基桩承载力的一个主要因素，对桩身完整性、桩底沉渣等情况进行检测是必不可少的一项工作。低应变应力波动力检测应用于桩身完整性检测，能准确地确定桩身缺陷类型及其在桩身的具体位置，定性分析桩底沉渣的厚度，评定桩身质量等级。其原理是在桩顶施加一脉冲力，应力波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如断桩和混凝土严重离析等部位)或桩身截面变化部位(如缩径或扩径)，将产生反射波，经接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此判断桩身完整性、确定缺陷类型及具体位置。由于低应变动测检测面广，准确性较高，操作方便，越来越广泛地应用于钻孔灌注桩的桩身质量检测。另外，可采用钻孔取芯法对个别桩进行检测，直观地判别桩身混凝土的完整程度，并通过芯样抗压试验定量评定桩身混凝土强度等级，同时对低应变动测的准确性加以检验。 　　5.施工注意事项 　　5.