宝山某大厦钻孔灌注桩施工与质量控制

宝山某大厦钻孔灌注桩施工与质量控制

黄俊杰

身份证：445224199012080394

摘要：通过宝山某大厦钻孔灌注桩工程,了解该项目的工程概况、施工方法及设计要求，从施工机械的选型、桩孔放线定位、钢护筒埋置、护壁泥浆调制储备、钻机就位、钻孔施工、成孔验收、钢筋笼制作与吊装、清孔作业、浇筑桩芯混凝土等整个施工过程，研究旋挖钻孔灌注桩的施工工艺流程及技术要求。并深入剖析其在施工过程中常出现的质量问题，制定相应的施工质量控制措施。

关键词：旋挖桩；钻孔灌注桩；工艺流程；质量通病；质量控制

1 引言

1.1 选题的背景

随着全球工业的发展高层建筑不断的增加，对建筑物的地基条件要求越来越高。不同地域的地质情况不尽相同，由于钻孔灌注桩施工时无振动、无挤土、噪音小、适宜在城市建筑物密集地区使用等优点，在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。此次选择宝山某大厦钻孔灌注桩工程为例，因其桩基选型为大直径钻孔灌注桩,采用泥浆护壁成孔工艺，施工机械选用旋挖钻机，桩端持力层为中风化花岗岩时分不同桩型需嵌入13/15m或嵌入微风化花岗岩0.6m，预估桩长在40~60m之间，是比较典型的旋挖钻孔灌注桩工程。

1.2 钻孔灌注桩施工技术的现状

钻孔灌注桩施工技术出现以来，广泛的用于各工业建筑、高层、超高层的建筑物和重型构筑物中，常见的施工机械有冲击式钻机、正反循环钻机、长螺旋钻机和旋挖钻机等。虽然现钻孔灌注桩的施工技术比较成熟，但在施工过程也会出现一些质量问题，由于地基与基础工程施工设计标准、每个地方的相关规范标准要求及各个工程项目的特点均有所不同，需要结合具体的工程项目研究钻孔灌注桩施工以及质量控制措施。

2 工程概况

2.1 工程简介

本工程拟建1栋46层，高度196.45m～208.00m的高层办公楼，并设整体3层地下室。灌注桩直径为2.6m，共36根，需嵌入中风化花岗岩13/15m或微风化花岗岩0.6m，预估桩长在40~60m之间。工期要求90日历天。

2.2 钻孔灌注桩在本工程中的运用

本工程采用大直径钻孔灌注桩，桩身设计直径为2.6m，通过与业主及设计单位沟通，土层段桩径调整为2.8m。桩型为端承摩擦桩，单桩竖向抗压承载力特征值为58000~65000kN。采用泥浆护壁成孔工艺，通过研究分析地质勘察报告，结合设计要求及终孔条件（桩端嵌入持力层深度大、岩性强度高、终孔深度深最深可达60m）等特点，施工机械选择2台大功率旋挖钻机型号为徐工450E、460型和1台徐工365R。

3施工过程中常见的质量问题与控制措施

3.1 孔壁坍塌现象分析与质量控制措施

3.1.1原因：塌孔是灌注桩机械成孔过程中常遇见的一种现象，通常是因为泥浆浓度较低或在软弱地层钻进时速度过快造成，塌孔会造成桩周边的土方一次性突然坍塌，在大面积出现这种情况的时候，可能会对周边沉降造成一定的影响，因此需控制塌孔现象的发生。

3.1.2措施：针对土质较差的情况，在钻孔过程中，在泥浆中加入膨润土来改善泥浆性能，降低塌孔现象的发生机率。施工过程中，桩机进行跳桩施工，防止相邻两根桩出现串孔或者塌孔的现象。钻进时控制每次进尺深度，采用少钻勤提方式，严格控制钻头在孔内的升降速度。

3.2 钻孔偏斜问题分析与质量控制措施

3.2.1原因：本工程地质存在多层及较大的孤石，在钻进成孔过程中很有可能遇到。在有软硬地层交界处岩面倾斜钻进时，钻头受力不均也易造成钻孔偏斜。另地面不平实，钻机站位不稳，钻杆随动架不垂直，部件松动等原因也可能造成钻孔偏斜现象。

3.2.2措施：避免使用老旧及存在问题的钻机进场施工。钻机就位前，检查地面是否平实承载力是否足够，可先用挖掘机来回碾压试走几遍，无异常后钻机方可就位。钻进时可用全站仪随时观测复核桅杆垂直度，有偏差及时纠正。在软硬地层交界处钻进时要控制转速，降压钻进。

3.3 导管拔空、掉管现象分析与质量控制措施

3.3.1原因：测量或是计算失误，导致浇筑混凝土时导管拔空或埋入混凝土过少，还有导管接头卡口不牢固、强拉拉脱等。

3.3.2措施：根据本工程的特点，对测量人员认真交底，灌注过程中应多次准确测量及复核孔中至混凝土面深度、导管长度及埋深控制在规范范围内，适当取大值。每次拆管时，应冲洗干净接头、卡扣等各配件，再重新连接接头并上紧卡环。如若该问题已发生，为保证桩基的质量及承载力要求一般得重新钻孔成孔。

3.4 断桩、夹渣问题的分析与质量控制措施

3.4.1原因：导管接头密封条缺失或不密封，桩孔内泥浆渗入导管内，混凝土被稀释，造成桩身不凝固产生裂纹。灌注首斗料时导管底端离孔底距离过大，桩底混凝土被泥浆稀释，改变了混凝土的和易性，使得桩体与桩端基岩之间被凝结不良的混凝土填充，或无法将桩底沉渣彻底返出孔口，最终产生夹渣现象。

3.4.2为避免这一质量问题的发生，桩孔成孔后，必须按规范要求二次清孔，合理使用泥浆分离器，根据孔内沉渣厚度情况安排清孔时间，二次清孔后要及时浇筑，避免孔底沉渣厚度超过规范要求。浇筑前检查导管的接头卡口的严密性，必要时可做密闭试验。导管的拆卸长度应根据灌注方量，结合孔口至孔内混凝土面的深度确定，不可起拔过快过多，如果导管提拔过快，导致下口拔离混凝土面，在桩身容易形成泥浆夹层。

3.5 缩孔、露筋问题的分析与质量控制措施

3.5.1结合本工程地质特点分析，缩孔的原因主要有：钻筒外壁加劲钢条脱落、无及时修复等，造成钻出的孔径比设计桩径小。另地层中有软塑土，遇到水后膨胀使孔径缩小。由于缩孔，土方开挖后势必导致桩身钢筋笼外露。

3.5.2为防止缩孔，施工过程中随时观察钻筒外壁加劲钢条磨耗情况，及时修补。如若遇软塑土层，应适当加大泥浆比重稳固护壁，钻机快转慢进，并反复回转两到三次形成较厚的泥皮护壁。由于本工程比较特殊，经与业主及设计单位沟通后将土层部分的桩径加大到2.8m，最后开挖出来的桩头无露筋现象且观感很好。

3.6 桩底沉渣问题的分析与质量控制措施

3.6.1通过本工程分析主要有孔口土回落孔内、放置钢筋笼时碰撞孔壁孔壁土掉落孔底、二次清孔后未及时灌注混凝土等原因。

3.6.2结合施工经验采取了相应的措施，及时清理孔口桩芯土，使用比重合适的泥浆、二次清孔时使用泥浆分离处理器分离出不悬浮的泥渣、大颗粒砂等，清孔后及时灌注混凝土。

4 结论

通过在施工前对勘察报告、施工图纸的研究及现场踏勘，分析出该工程的重点难点并制定相应的对策。施工过程中严格执行相关的规范标准及设计要求，严把各工序施工质量及验收流程，并针对施工过程中常见的质量问题，结合本工程特点分析潜在的可能性，事先制定相应的解决控制措施。实践证明，本工程所采取的质量控制措施得当，施工组织安排合理，在要求的工期内完成，顺利通过竣工验收。

参考文献

[1]北京市勘察设计研究院有限分司等、建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）、中国建筑工业出版社、2008.8.

[2]北京市勘察设计研究院有限分司等、建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）、中国建筑工业出版社、2014.4.

[3]上海市基础工程集团有限公司等、建筑地基基础工程施工规范（GB 51004-2015）、中国计划出版社、2015.10.

[4]上海市基础工程集团有限公司等、建筑地基基础工程施工质量验收标准（GB 50202-2018）、中国计划出版社、2018.8.

[5]张震、旋挖钻机施工工艺及控制[J]. 山西建筑, 2004.

[6]王振华、钻孔灌注桩的施工及施工阶段质量监控探析[J]. 鄂尔多斯市宏安建设监理有限责任公司, 2009.

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