篇2：振动沉管灌注桩施工过程质量控制

　　浅谈振动沉管灌注桩的施工过程质量控制

　　桩基础的种类很多，其中沉管灌注桩是目前采用的较为广泛的一种桩基。与预制桩相比，它具有节省钢材、降低造价、施工方便、工期短、在持力层顶面起伏不平时桩长容易控制等优点。

　　虽然振动沉管灌注桩的施工过程较为简单，但它受到施工方法和施工人员因素的影响，桩位偏差较大；当施工方法和施工工艺不当或某道工序中出现漏洞，也将会造成许多的质量问题；另外，遇淤泥层时处理比较难。其中沉、拔管过程中的质量控制尤为重要，下面结合本人在振动沉管灌注桩方面的施工经历，从其施工过程谈谈如何进行质量控制。

　　1、桩点定位

　　桩位的正确与否，会直接影响整个桩基工程的质量及对上部结构受力分布情况。在将施工图上桩位精确地测设到场地上时，并不代表这个桩位在整个施工过程中都是不变的，它会由于周围土被挤动和打桩机作业中来回碾压而发生移动。

　　可先将桩点准确位置测设到地面上，挖至桩点深300mm左右处，将白灰倒入土中捣实。打桩时，以土层深300mm处的白灰点作为桩位，桩点要在打桩前挖出，打一根桩挖一个桩位点，以确保其准确性。这个方法简单，操作方便，位置准确。但对有些工程却不是很实用，如采用预埋桩头、下几个施工桩位已经压在桩机下等情况，这样桩位就来不及挖出，延长了施工工期，只能在桩机进场前埋设好桩位，施工时经常复核桩位，以保证桩位的准确性。另外，预制桩头埋设时，应注意将桩位下的大石头挖出，以免沉管时，桩尖碰到大石块而偏滑位置。

　　2、走机路线和打桩顺序

　　桩机进场前，要慎重确定走机路线，尽量避免重复线路及多次转动机身，那样会对已施工完成的桩身产生多次挤压，造成断桩。并且拟定合理的打桩顺序，应根据地形、周围环境、土质和桩的密度等决定。当逐排打设时，打桩的推进方向应逐排改变，以免土体朝一个方向挤压，并且对同一排桩而言，必要时宜采用间隔跳打的方式进行。自边缘向中央打法，使中间部分土壤挤压较密实，不仅使桩难以打入，而且打中间桩时，还有可能使外侧各桩被挤压而浮起，所以一般以自中央向边缘打法和分段打法为宜。尽量避免土体因挤压而密实，使沉管困难和桩位偏移，或产生水平力和拉力，使已打好的桩身造成断裂。有时遇到地表土层较坚硬，下面为软弱土层，桩成型后，还未达到初凝强度，当邻桩施工时，在软硬不同的两层土中振动下沉套管，由于振动对于两层土的波速不一样，产生了剪切力，把先施工的桩剪断。遇此情况，应采用跳打法加大桩的施工间距。并且对于群桩基础，或桩的中心距离小于3.5倍桩径时，也应采用跳打法，中间空出的桩应待混凝土达到设计强度等级的50%以后，方可施打，以减轻对邻桩的挤压力，防止断裂事故发生。跳打法对一般性粘土地基是有效的，但在饱和的淤泥中，仍有可能发生断裂事故，遇此情况，可用控制时间的连打方法，即规定必须在邻桩混凝土终凝前，把桩施工完毕，一个桩基范围内的几根桩，应在当天内打完。

　　在一次桩基工程施工中，就出现过因未采用跳打法而造成桩身上部断裂。此工程为两个工业设备基础，采用φ377沉管灌注桩，群桩中各桩前后左右之间的距离为1350mm，施工队在施工第一个基础时，按规定采用跳打法，当施工到第二个基础时，因工期紧迫，为了减少走机时间，而未采用跳打法，改用依次逐排打，事后经检测单位对桩的动测结果表明，第一个基础的桩基质量较好，而第二个基础的桩基质量就相对较差，上部断桩较多，后采取了加固补救措施，可见打桩顺序非常重要。

　　3、振动沉管

　　沉管时应连续进行，不要停歇过久，以免摩阻力增大，导致下沉困难。如持力层以上有中密的粉细砂等硬夹层，，其厚度在1m以上时，可能发生沉桩时间过长而导致桩头压碎或穿不透，甚至出现卡管现象。遇此情况，在试桩时就应采取相应措施，如增加配重或振激力，必要时可采用钻机预先钻穿。假如发生卡管时，应在夹层处反复抽动二三次，然后拔出桩管，扎好活瓣桩尖或重设预制桩尖，重新打入，并争取时间尽快灌注混凝土后立即拔管，缩短停歇时间。

　　当沉管快到持力层时，必须严格控制最后两个两分钟的贯入速度，其值按设计要求，或根据试桩和当地长期的施工经验确定。在一次住宅楼的桩基工程中，设计为Φ377沉管灌注桩，预制桩尖进入持力层约1m。在试桩时，当桩尖进入持力层约0.4m时，由贯入度的测算，得知桩管已经沉不下去了，于是重新启动振动锤，加配重及抬桩架以增加自重压力，但测量贯入度，只沉入60mm，就再也沉不下去了。根据该地区以往的桩基施工经验，桩尖几乎都没有进入持力层1m，再经设计单位的核算，认为此工程桩尖进入持力层约0.46m，可满足要求。

　　对于饱和土层，土壤中的水分较多，桩壁土经沉管施压后，流动性相对增加，易造成缩颈和断桩。可采取复打法，对活瓣桩尖的情况，在第一次施工完成后，再把活瓣桩尖闭合起来，在原桩孔混凝土中第二次沉下桩管，将未凝固的混凝土向四周挤压，然后进行第二次灌注混凝土和振动拔管；对于预制桩尖的情况，当第一次施工完毕，拔出桩管后，及时清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原桩位上第二次安放桩尖，再进行第二次施打。对于有断桩和缩颈怀疑的桩，可采用局部复打法，如缺陷在桩的下半段，则第一次灌筑到半桩长时（另加1m以防复打时上段土塌落影响质量），即拔出桩管，再合拢桩尖活瓣或加预制桩尖，在原孔中再沉到底，进行第二次灌筑混凝到顶；如缺陷在桩的上半段，则第一次混凝土灌筑到顶后，第二次再将桩管沉至二分之一桩长，立即灌筑第二次混凝土到顶；当在饱和的淤泥或淤泥质软土，则应采用全桩长的复打。复打法能使桩径增大，提高承载力。但施工时必须注意：第二次沉管时，要经常用吊铊检查桩尖是否已超前落入孔底，以免孔周土落在桩尖上，形成吊脚桩；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成，而且第一次灌注的混凝土要达到自然地面，不得少灌；应随拔管随清除粘在套管壁和活瓣桩尖上以及散落在地面上的泥土；还要保持前后二次沉管的轴线重合。

　　4、拔管过程

　　沉管完成后，应立即灌注混凝土，钢筋笼的吊放最好在桩管混凝土灌注到钢筋底下两米左右时进行，以免过早放置而使钢筋笼受混凝土的冲击产生变形。基本上在每拔高1m管时，就要检测混凝土的充盈系数是否大于1。

　　在有地下水的情况下，如果封底混凝土灌得过早，沉管时间又较长，封底混凝土经长时间的振动被振实，形成“塞子”，拔管到一定高度时，“塞子”才打开，会形成吊脚桩。遇此情况应合理掌握混凝土的灌入时间，一般在桩管沉至地下水位以上0.5～1.0m时灌入封底混凝土。

　　开始拔管时，先启动振动锤振动5～10秒，再开始拔管，并用吊铊探测得桩尖活瓣确已张开，混凝土已从桩管中流出以后，方可继续抽拔桩管，边拔边振。要严格控制拔管速度和高度，必要时采取短停拔（0.3～0.5

　　如果未采用吊铊探测管内的混凝土下落的情况，也可根据钢筋笼的吊绳来判断，当拔管过程中，钢筋笼的吊绳突然随拔管高度越来越松动，则表明管内混凝土未下落，应拔出桩管，复打施工。

　　遇饱和土层时，为防止灌注时造成混凝土在该层坍塌而形成断桩，可用反插法。即在桩管灌满混凝土之后，先振动，再开始拔管。如采用预制桩尖时，每次拔管高度0.5～1.0m，反插深度0.3～0.5m；如采用活瓣桩尖时，反插深度不宜超过活瓣长度的三分之二，防止反插时活瓣向外张开，把孔壁周围的泥挤进桩身，造成桩身夹泥。在拔管过程中应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地面或高于地下水位1.0～1.5m以上，拔管速度应小于0.5m/min。在桩端处约1.5m范围内，要多次反插以扩大桩的端部截面，并在穿过淤泥夹层时，应适当放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度。但必须注意，在流动性淤泥和坚硬土层中，及桩身的配筋段施工时，不宜采用反插法。

　　5、桩顶处理

　　如果发现桩顶标高低于设计标高，可采用比原桩身混凝土强度等级高一级的混凝土接高桩顶。对于断桩的检查，在2～3m以内，可用锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩常采用动测或开挖的办法检查。一旦检查发现断桩，应将断桩段拔去，略增大面积，或加铁箍接驳，清理干净后，再重新灌筑混凝土补做桩段。

　　6、材料控制

　　钢筋混凝土预制桩尖必须选用有按规定配筋的，并且混凝土强度不得低于C30。以免沉管时，预制桩尖因强度不足而破损，被挤入管内，造成拔管振动时未能将桩尖压出，管拔至一定高度时才落下，但又被硬土层卡住，未落到孔底而形成吊脚桩；或桩尖被打碎进入桩管，泥砂和水同时也挤入桩管，与灌入的桩身混凝土混合而形成松软层。

　　综上所述，影响振动沉管灌注桩工程质量的因素有很多，要想彻底解决，就必须从地质勘察、工程设计到施工各个环节积极预防，尤其是施工时沉、拔管过程的质量控制。施工单位施工前应详细研究地质勘探资料及设计文件，据此提出全面有效的工程施工组织设计，组织各方参加有代表性的打试桩，施工中应随时仔细观察各种现象，经常测定混凝土灌注情况，及时判断并处理出现的各种问题，积极预防质量事故发生，确保工程施工质量。

篇3：钻孔灌注桩质量控制施工技术

摘要:钻孔灌注桩目前在沿海城市和市区改造中的使用已相当普及,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。本文根据笔者十几年来参与几十个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、加强质量管理等问题进行探讨,期望通过与同行们相互交流,达到提高施工水平的目的。

钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。因此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

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此,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。

1.1 采取隔孔施工程序
钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同,打人桩是将周围土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

1.2 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。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

1.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度
在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,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1.2%,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具。2m/min左右,在细粉砂层钻进都是O.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。

1.4 钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。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。

1.5 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用,我们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保钻子L桩工程质量的关键环节。因此,对于施工规范中泥浆的控制指标:粘度测定17—20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制,不能就地取材,而要

灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.10—1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,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、成桩质量的控制

2.1 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,对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质),严禁用于混凝土灌注桩。

2.2 钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度,因此,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。

2.3 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落采用18cm—20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m—10m时,应及时将坍落度调小至12cm—16cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l.同时要认真进行记录,这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目,质量检查比较困难,如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验,并要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果,同一个桩基工程,各检测单位用同一种方法进行检测,由于技术人员的实践经验的差异,其结论偏差很大的情况也时有发生。通过十几年来几十个钻孔灌注桩工程的施工实践,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。

篇4：钻孔灌注桩质量控制方法

　　钻孔灌注桩质量控制方法

　　1、断桩的原因有：

　　1）初灌未封底

　　2）导管堵塞

　　3）导管漏水

　　4）导管拔除混凝土面

　　5）导管被混凝土埋住、卡死

　　6）坍塌

　　7）机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩

　　8）天气影响

　　2、断桩处理

　　1）灌注初期的断桩处理

　　灌注初期由于初灌未封底、导管堵塞、导管拔出混凝土面、坍塌、机械故障和停电、天气影响原因造成断桩，而此时孔内混凝土面高度较小，钢筋笼可以拔出这时应终止浇注，拔出钢筋笼，重新成孔。

　　2）孔内混凝土面高度较高时的断桩处理

　　孔内混凝土面高度较高时若由于导管拔出混凝土面而断桩，在混凝土初凝前可以用二次导管插入法，将导管底端加底盖阀，插入混凝土面约1.0m，导管料斗内注满混凝土时，将导管提起约0.5m，底盖阀脱掉，即可继续进行水下浇注混凝土施工。当断桩后停顿时间较长而不能采用二次导管插入法时，可采用补桩的办法，即在设计桩位两侧补做两根加桩，顶部设盖梁以扁担桩的形式对原桩进行补强。

　　3）断桩位置距地面不深时的断桩处理

　　此时可采用接桩的办法。接桩一般用人工挖孔的办法处理，清除桩顶残渣，接钢筋笼，浇筑混凝土至设计标高。

　　3、孔壁坍塌原因

　　1）由于泥浆稠度小，护壁效果差，出现漏水；或护筒埋置较浅，或周围封堵不密实而出现漏水；或护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水原因，造成泥浆水头高度不够，对孔壁压力减少。

　　2）泥浆相对密度过小，致使水头对孔壁的压力较小。

　　3）在松软砂层中钻孔时进尺过快，泥浆护壁形成较慢，孔壁渗水。

　　4)钻进时未连续作业，中途停钻时间较长，孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2m，降低了水头对孔壁的压力。

　　5)操作不当，提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。

　　6)钻孔附近有大型设备作业，或有临时通行便道，车辆通行时产生振动。

　　7)清孔后为及时浇注砼，放置时间过长。

　　4、钢筋笼上浮的原因

　　1）混凝土质量

　　容易离析、初凝时间不够或塌落度损失大的混凝土，当混凝土表面上升至钢筋笼底端时，钢筋笼往往难以插入或无法插入混凝土而造成钢筋笼上浮；有时钢筋笼虽已插入一定深度的混凝土，但混凝土表面初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮。

　　2）操作不当

　　导管过猛提升不慎钩挂钢筋笼而又未及时刹车也会造成钢筋笼的上浮。

　　3）灌注速度与导管的埋深

　　排除混凝土质量与操作的原因，单从钢筋和混凝土的比重看，灌注过程中不应该发生上浮事故，但由于灌注过程中孔内的泥浆和导管底部以上的混凝土是向上运动的，钢筋笼在孔内受到了浮力、重力和由于混凝土运动产生的顶托力；如果顶托力和浮力的和大于钢筋笼的自重，就会发生钢筋笼上浮事故。

　　在灌注过程中，混凝土的灌入速度是我们追求的，所以导管的埋置深度是控制钢筋笼上浮的重要手段。施工中，常常在灌注很顺利时候发生钢筋笼的上浮事故，就是因为导管的埋置深度过大而引起的。

　　5、钻机

　　1）旋挖钻机施工有两种，一是干成孔，一是湿成孔。

　　2）泥浆或水从钻杆进入，从井口流出，为正循环。

　　3）泥浆或水从钻杆吸出，从井口流入，为反循环。

　　6、桩的检验目的

　　1）了解其承载力

　　2）检验桩本身混凝土质量是否符合要求

　　3)查明桩身的完整性，查清缺陷及其位置，以便对影响桩承载力和寿命的桩身缺陷进行必要的补救，以保证工程质量，不留下事故隐患。

　　7、目前国内外常用的桩基检测方法

　　1）钻芯检测法

　　2）振动检测法，分为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法

　　3）超声脉冲检验法

　　4）射线法