大直径冲孔灌注桩施工质量控制

　　摘要：按照桩基施工质量控制和验收标准，对大直径冲孔灌注桩施工中的质量控制进行探讨，并结合实际工程制定相应的整改措施，从而保证冲孔桩的施工质量。
　　关键词：大直径;冲孔灌注桩;质量控制;后注浆
　　0引言
　　桩基是我国目前工程建设常用的一种基础形式，在高层、超高层建筑中，桩基技术应用最为广泛。混凝土灌注桩由于桩长和桩径范围选择大，提供的承载力幅度大，地层适用性强等特点，发展也很快，目前已形成挤土、部分挤土和非挤土等数十种桩型和成桩工艺，最大桩径达3m，最大桩长达100m左右。
　　1施工质量控制
　　1.1必要性
　　大直径冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土的灌注质量、桩底沉渣的清理和持力层的判断不易监控等问题。因此施工中应当制定严格的施工质量控制程序和验收标准，并制定相应的整改和补救措施，从而保证冲孔桩的施工质量。
　　1.2质量控制主要技术
　　大直径冲钻孔灌注桩应重点解决嵌岩和清渣难题，进一步提高沉桩质量；完善桩端后压浆的适用范围及工艺技术；制定相应措施及检验测试技术；冲钻孔灌注桩施工必须配有泥浆处理系统等。
　　2工程案例
　　2.1工程概况
　　泉州城东庄任海滨花苑1#～7#楼工程总建筑面积213096.49m2，建筑层数28～32层，桩基采用大直径冲孔灌注桩（裙楼部分采用预应力钢筋砼管桩），桩端持力层为碎块状强风化花岗岩及中风化花岗岩，桩身强度等级为C35，桩径为1200mm，桩数总计681根，设计参考桩长约36～46m，单桩竖向承载力特征值为7100kN，桩端进入持力层深度：持力层为中风化花岗岩时，不小于0.5m；持力层为碎块状强风化花岗岩时，不小于2.0m，设计要求桩底沉渣控制在50mm以内。
　　2.2地质条件
　　根据钻探揭示，场地岩土体依据其成因类型及工程性能分为5个工程地质单元共划分12大层，分述如下：①人工回填土（Qml），②第四系松散堆积层（Q4m、Q4al+pl），③残积层（Qel），④燕山早期中粒花岗岩，⑤喜马拉雅期侵入的辉绿岩脉。
　　本工程位于城东片区，城东大街北侧，因整个片区是围海垦区，工程地质条件复杂，地下孤石较多，特别是4#楼与5#楼交接区，经过地勘钻探取样，呈三层葫芦状，深度达到34m，施工难度较大，所以施工时桩长应根据地质实际情况进行调整。
　　2.3影响施工质量因素及相应措施
　　2.3.1放样定位
　　影响因素：按照规范JGJ94-2008第6.4.2条，钻头与桩位点偏差不得大于20mm。由于本工程桩基采用多台桩机（约40台），同时进行施工，泥浆沉渣没有及时外运，现场泥浆随地乱流，桩位受泥浆及桩机行走而产生位移。
　　处理措施：对建设单位提供的水准点和坐标点进行复核，再根据设计图纸放出实际桩位，经监理人员和甲方代表复核后，妥当保护。因此每根桩开钻前，埋设护筒应检查十字桩心是否与桩位重合，确保桩身定位的准确性。
　　2.3.2孔壁坍塌
　　影响因素：由于冲孔桩主要穿越残积粘土层，而残积粘土层遇水就会软化容易塌孔，造成施工难度大，效率低。
　　处理措施：要配有足够深度的砼护筒，并不得用清水开孔；采用优质泥浆，并保持泥浆比重在1.30以上；池内在任何时候均保持足够水位；在松软的残积粘土层冲击时，应控制进尺速度，不要因土层松软，一下子进尺太快而使孔壁失去平衡造成塌孔。
　　2.3.3施工中遇孤石
　　影响因素：在4#楼与5#楼交接区交接区域，存在较大的孤石群，石层比较薄的，缓慢锤击，多施工几天就能够把孤石击穿，遇到坚硬的孤石，进度缓慢，且造成钻锤向孔外偏斜，影响工期，造成经济损失。
　　处理措施：当钻锤开始出现孔外偏斜，抛下石块到偏孔以上位置，缓慢锤击，重复操作，直至把孤石层击穿。此方法施工进度缓慢，拖延工期，但能保证桩身的施工质量。
　　2.3.4岩面和终孔的确定
　　影响因素：应场地占地面积大，根据地质勘察报告持力层面起伏较大，桩长变化大。
　　处理措施：根据设计参考桩长和地质报告提供岩层资料，从孔中泥浆取出沉渣样品，委托原勘察单位指派专业技术人员现场判断与地质报告岩层是否相符，若相符即可确定岩面，并测量岩面深度。桩端持力层是中风化花岗岩时，继续钻进，保证桩端嵌岩深度不小于0.5m，如桩端持力层是碎块状强风化花岗岩时，继续钻进，保证桩端嵌岩深度不小于2.0m，即可终孔。
　　2.3.5沉渣控制
　　影响因素：孔底沉渣是冲孔灌注桩特别是大直径、高承载力的冲孔桩，一项极为重要的质量控制指标，直接影响基础的承载力，造成建筑物不均匀下沉，所以沉渣必须有效控制。
　　处理措施：终孔及下钢筋笼后应分别进行二次清孔，在砼灌注前，用测绳检查沉渣厚度，直到孔底沉渣厚度不超过5cm，开始进行砼灌注。
　　2.3.6砼灌筑
　　影响因素：灌注水下砼时，一定要保持导管合理高度，防止发生砼离析、断桩等事故。
　　处理措施：应先检查导管剪球是否放入，砼灌筑时，速度应加快，保证剪球时砼的冲击力，以便排渣。每次灌筑砼应有足够数量保证埋管深度不小于2m，严禁导管移出砼面，同时也不能埋管太深，以免提管困难，桩身砼超灌高度应超过桩顶设计标高50cm以上。
　　2.4后注浆技术
　　在钻孔灌注桩成桩一定时间后，桩身有一定的强度时，应用渗入性灌浆理论，使水泥浆液通过预埋注浆管（或利用超声波测试管、或取芯后的取芯孔），在高压的作用下，克服各种阻力而渗入地层或沉渣的孔隙和裂屑中，与桩底沉渣或地层介质的颗粒固结，起到地基加固，最终提高钻孔灌注桩的承载力，减小桩的沉降为目的。
　　2.4.1适用范围
　　①适用于在以强风化岩为持力层的钻孔灌注桩桩基工程。②适用于在以基岩为持力层，受条件限制，清孔不彻底的钻孔灌注桩工程。③适用于经取芯检查发现沉渣较厚的补强处理的钻孔灌注桩或人工挖孔桩等桩基工程。
　　2.4.2工程效果
　　考虑到本工程冲（钻）孔桩比较长，设计桩直径大，桩底强风化层深厚等工程特点，为了确保施工质量，提高灌注桩承载力和减少沉降，桩底拟采用高压后注浆。对工程桩采用静载、低应变和抽芯检测，结果表明后注浆效果明显。
　　3结束语
　　影响大直径冲孔灌注桩的施工质量，主要因素有方样定位、孔壁坍塌、终孔嵌岩、砼质量及沉渣厚度。通过结合实际工程情况，得到重要的心得就是在施工中应加强各主要工序的质量控制和现场监督，才能尽早发现问题，具体问题具体分析，从而解决问题，最终保证施工质量符合要求（低应变类桩占95%，静载试验桩顶沉降均小于25mm，抽芯取样桩底大多无沉渣，其余沉渣厚度均小于20mm）。桩基础施工完成后，经多方单位共同验收，认为完全满足设计和验收规范要求。
　　参考文献
　　[1]JGJ94-2008，建筑桩基技术规范[S].
　　[2]GB50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].
　　
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