钻孔灌注桩施工中重点及技术措施

本工程作业场地狭小，且涉及多工种之间的配合，以及钻孔灌注桩易发生质量通病，现附现场施工总平面图及各质量通病及防治方法

针对本项目的特点、施工重难点和可能出现造成中断施工的非正常突发事件，为此，对各环节的重要危险源，在施工过程通过有效措施，预防和控制施工风险；提前制定各专项应急预案，落实抢险组织，储备抢险材料和设备。一旦事件发生能尽早及时报告，立即启动抢险紧急预案，控制事态发展和减少损失，尽快恢复施工。

技术保证措施

（1）技术完善、成熟，是保证工程按时按质完成的根本保证。

（2）成立健全项目经理和项目工程师为首的技术管理小组，确定重大技术措施，检查督促技术项目的实施落实。

（3）建立技术岗位的岗位责任制，技术工人和技术管理人员定岗定责，严格技术标准、工艺的实施，持证上岗，奖惩分明。

（4）严格施工管理、严格施工工艺、严格施工纪律，并及时作好各项技术资料的收集整理归档管理工作。抓住关键技术，组织科学公关，制定科学的施工方案。

（5）施工资料准确、及时完成，工程竣工后及时汇总成竣工资料以利于及时通过验收，进入下道工序施工。

钻孔灌注桩常见的质量通病

钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候,以桩顶位置所受的压力最大,下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反,往往是上部混凝土的强度低,中下段混凝土的强度高,若不严格控制,容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外,还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷,造成桩基承载力的下降,影响到工程结构的安全。

2、影响成桩质量的原因分析

2.1影响桩身上部强度的原因分析

（1）按照施工规范的规定,钻孔后要彻底清除孔底的淤泥,但在实际施工过程中,很难将淤泥彻底清除,于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时,孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的,先灌入的混凝土顶升于孔的上面,这样就容易出现桩上段强度较低的现象。

（2）浇灌混凝土时,若导管插入混凝土之内过深,浇注速度又较快,则容易在孔体深部沉积较多的骨料,加上振捣过程所造成的混凝土的离析,也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。

（3）埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞引起质量问题。

（4）孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。

（5）钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形，以至造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

（6）清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积，以至造成桩底沉渣量过多。

2.2影响其他桩身质量的原因分析

（1）混凝土浇注施工中,若导管插入混凝土内过浅（<1.5m）,则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的,而是摊铺式的,这时,泥浆、泥块就容易混入混凝土中,进而影响到桩身的质量。除此之外,若设计的桩身直径过小,则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制,从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。

（2）钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力,而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中,孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的,泥浆性能（包括容重、黏度胶体率、砂率等指标）愈好、高程越高,越能保护好护壁,其桩周摩阻力愈大,但施工难度加大,费用也相应提高。

（3）在钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中,施工环节多,时间长,会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长,淤积的淤泥越多。

（4）混凝土在水下浇灌的过程中,其流动性、初凝时间、黏聚性能会变得更差,若稍有疏忽,很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩的质量缺陷。

3、成桩质量的控制

3.1桩上段强度的保证措施

为保证桩上段强度达到要求,应从下述几方面采取相应的质量保证措施：

（1）依据桩径和桩底的浓度,正确确定出第一斗混凝土的体积,一般可取1.5～2.0m3,也可以按桩身的设计体积的10%加以控制。

（2）成桩质量与桩身的浇注高度有关,一般控制成桩高度高出设计桩顶标高0.5～1.0m.待凿去高出部分的混凝土后,剩余部分不应有浮浆和夹泥,混凝土标号应符合设计要求,否则要返工重浇。

（3）导管插入混凝土内的长度应适宜,一般为2～6m,长桩可相应有所增加。

3.2桩身质量的保证措施

（1）工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时,孔壁的稳定时间应≮12h,检测数目≮2个。对一些重要工程,可视情况相应增加测径数量。

（2）护壁用的泥浆应满足护壁要求,液面需高于地下水位0.5m以上,有条件时,以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大,则不仅护壁性能差,而且因其容重较大,势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲,当在黏土或亚黏土中成孔时,可注入清水以原土造浆护壁,控制排碴泥浆的相对密度在1.1～1.2之间；当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在 1.1～1.3之间；在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时,应控制泥浆的相对密度在 1.3～1.5之间。施工过程中,应经常测定泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标,使浇注前孔底500mm 以内泥浆的相对密度≯1.25,含砂率≯8%,黏度≯28Pa.s.对一些直径<1m的小直径桩,即使在泥浆停止循环期间,也要使孔内保持合理的泥浆液面。

（3）在混凝土灌注前的一段时间里,须保证孔壁的稳定性,不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求（端承桩≤50mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩≤100mm、摩擦桩≤300mm）,以免影响桩的承载力,钻孔到设计持力层以后,要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度,以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外,还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣,要求严格时,在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。

（4）吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔,不得有变形损坏。吊放后,先将钢筋笼在垂直位置上固定好,然后进行第二次清孔,检测孔底的淤泥厚度,符合规定后,于0.5h 之内开始混凝土的灌注施工。

（5）使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。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。

水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm.为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

（6）钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m.灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。

（7）成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停

水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。

3.3混凝土灌注施工的技术要点

因为水下混凝土施工的隐蔽性强,很容易产生松散、离析、缩颈等混凝土质量缺陷,因此,必须着重控制水下混凝土的浇注质量,包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。

（1）完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑,不宜过长；混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌量不得低于设计值,不然会降低泥浆的置

砼质量通病的预防措施

在砼施工中，经常会因为各种因素使砼表面出现裂缝、剥皮、蜂窝、麻面、气泡、露筋或表面裂缝等质量通病，细纠其原因，主要是由于养护不善或在施工中思想上和技术上的疏忽造成的。

为了保证我公司在渝怀线承建的路堑挡土墙创优，现将施工中可能出现的砼表面质量通病及其产生原因、预防或处理措施列举如下，旨在施工中避免出现这样质量通病。

一.由于砼养护不够而产生的砼表面质量通病及预防措施

砼在灌注后的10—12小时内，必须不断的浇水湿润加强养护，以维护良好的硬化条件，浇水的次数以能使砼保持充分的潮湿状态为度，在一般气候条件下，当气温在15℃以上时，最初三天白天应至少每隔2小时浇水一次，夜间至少浇水两次，在以后的日期中，每昼夜至少浇水四次。在较干燥气候条件下或砼中水份较少时，

浇水次数宜再适当增加，养护期不得少于14天。

当养护不够时,砼表面就会出现以下几种质量通病：

1．砼表面出现脱水现象的原因及防止措施

砼出现脱水现象主要是由于气候炎热、空气干燥、日晒风吹或人为的干燥，使砼在凝结硬化期间所需要的水份蒸发过快，砼表面就会出现片状或粉状的剥落，甚至砼内部结构亦会松散，大大影响砼的强度。

为避免脱水现象，最简单和最好的方法是长时期的、有规律地对砼表面进行喷雾洒水，以保持初龄砼经常处于潮湿状态。

此外，在炎热和干燥气候中灌注砼还须注意以下几点：

a．砼拌合物不宜太干，应稍带塑性，水泥用量也应比普通砼酌量增加。

b．如用吸水性较强的备料（如水制砂）时，应在拌合前将备料洒水湿透，使水泥硬化有储备水分。

2．砼表面出现干缩裂纹的原因及其防止措施。

砼在干燥时均会有或多或少的收缩现象，而在吸收水分时又会重新膨胀，这种体积变化在砼的初龄阶段最为强烈，而随着龄期的增长，体积变化的程度逐渐减弱。

在新浇注的砼中出现收缩现象主要是由于多余水分的蒸发，所以在砼中多余水分愈多，其收缩性愈大，砼的含砂率越高，水泥用量越多，搅拌时所需水分也越多，同时也增大其收缩性。

新浇注的砼，当它未达到充分的强度时，遇干燥气候就会发生干缩裂纹；但当砼已具有充分强度，遇干燥气候就不致发生裂纹，因此，防止砼出现干缩现象就应尽量地使这种现象在砼充分硬化后再出现，最简单的方法就是长时期地保持砼的湿润，以防止多余水分的过早蒸发。

此外，应将干缩裂纹和膨胀裂纹区分开来，膨胀裂纹的产生主要是由于使用安

定性不良的水泥或在骨料中夹杂有锯末、煤末等，经吸收水分后体积增大而使未充分硬化的砼发生胀裂。

二.因施工中的疏忽而产生的表面缺陷及修补方法

在砼的施工过程中，往往由于思想上或技术上的疏忽，使砼表面产生蜂窝、麻面、气泡、砂流、粘掉皮、露筋或表面裂纹等缺陷，针对这些缺陷，应查明其产生原因后，制定预防措施，在施工中加以防止，若已经出现，则可据此加以修补后方可使用。

1. 蜂窝

就是在砼表面形成象蜜蜂窝一样的小窟窿，造成蜂窝的主要原因是原材料配合比不准确（浆少，石碴多）或搅拌不匀、捣固不密实、插模工作不正确，造成水泥浆与粗骨料分离，粗骨料未被砂浆填实而聚集成的蜂窝。

防止出现蜂窝的主要方法有严格规范后盘计量，严格按照砼的搅拌时间搅拌砼，在砼捣固中派专人捣固，必要时可进行岗前培训等；若已出现小蜂窝，则先用清水洗刷干净，再用1：2或1：2.5的水泥砂浆修补；若出现大蜂窝，则应先凿光其薄弱部分及突出颗粒，然后用清水洗刷干净，再用细骨料拌制的砼填实；若蜂窝特别大，形成孔洞，这种情况应作为质量事故处理，经补强后方可使用。

2．麻面

是在砼表面形成无数的小凹点，其产生的原因主要是由于模板表面不平整、不光滑或脱模剂涂抹不均匀，在处理时可用同标号的水泥砂浆普遍抹一遍，即可将麻面抹平。

3．气泡

气泡产生的原因是由于用水量过多，多余的水分留在砼内，砼凝固后，水分被吸收或蒸发后的部分就产生气孔；或者是由于捣固方法不正确，以致未将砼内的空气驱出，而形成气孔。

气泡一般不做处理，但应该避免再次出现。

4．露筋

就是钢筋暴露在外，从构件外面可以看到构件内的钢筋，其产生的原因是捣固时垫块移位或没有加垫块，钢筋紧贴模板，以致砼保护层厚度不够；或者保护层部分的砼没有振到或振捣不密实而形成露筋。

如果仅仅是表面露筋，可先将露筋部分用清水（或钢丝刷）清洗干净，润湿后用1：2或1：2.5的水泥砂浆抹平。若露筋较深，应将周围松散部分凿掉，润湿后用细骨料砼（标号比原砼提高一级）填塞，并捣固密实。

5．裂纹（缝）

裂纹（缝）产生的原因，一种是由于砼构件在浇注过程中受到剧烈振动或在砼的凝结过程中，基底或模板局部发生沉陷，而在其表面产生裂缝；另一种是由于砼浇注后没有及时浇水养护，内部产生的水化热不能及时散失而收缩形成裂纹。

砼表面产生的裂纹，需经过一段时间的观察，当确认其不再发展后方能进行修补。

a. 由于收缩而产生的细小裂纹可用水冲洗后用水泥砂浆抹补。

b．裂纹宽度小于5mm时，可以压注水泥浆。

c．裂纹宽度为5—20mm时，可压注水泥浆或环氧树脂。

d．裂缝宽度大于20mm的，应先把裂缝凿开，除去石屑粉末，并用水清洗后，用高强水泥砂浆或环氧树脂砂浆修补。

此外，在砼施工中使用木模时，因模板浇水不足或是模板间接缝不严，砼构件表面会因为模板吸收过多水分或水泥浆流出而形成砂流现象；或是由于砼内水分过多，导致水泥与砂分离，发生流砂现象，这种缺陷修补时，可用同标号水泥砂浆抹一道。

通过对以上几种砼表面质量缺陷的分析，我们不难发现，只要我们在施工中认真做到以下几点，严格要求每道工序的作业，是能够防止甚至消除这些砼表面质量通病的。

a．施工中严格按照施工配合比进行砼的配制，严格后盘的计量工作。

b．砼浇注前应对模型板进行严格检查，模板表面是否平整，脱模剂涂沫是否均匀，模型接缝处理是否严密，钢筋笼与模板间垫块是否已设置，设置是否牢固等。

c．砼浇注过程中派专人捣固，捣固方法应正确（有必要时可对操作者进行培训）。d．砼浇注完毕后，对构件及时进行浇水养护。