２０１２．ＮＯ．７第１ １卷总第１０５期 ｄｏｉ：１Ｏ．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７１－９１０７．２０１２．０７．０２９ 施工技术２９ 冲击成孔灌注桩施工及质量控制 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｆｉｏｎ ａｎｄ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｖｅｒ Ｃａｓｔ．．ｉｎ．．ｓｉｔｕ Ｂｏｒｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｐｉｌｅ 朱建中．宋家武 （重庆建工桥梁工程有限责任公司，重庆４０００６０） 摘要：该文针对冲击成孔灌注桩易发成孔质量问题和水下混凝土灌注失败的特点，详细介绍了成孔工艺、施工方法和质量控制，以及水下混凝土 施工的措施和注意事项 关键词：冲击成孔：水下混凝土：质量控制 中图分类号：ＴＵ７４文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—９１０７（２０１２）０７—００２９一Ｏ３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｈａｔ ｃａｓｔ－ｉｎ—ｓｉｔｕ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｉｓ ｖｕｌｎｅｒａｂｌｅ ｔｏ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｃａｓｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｔｔｏ ｆａｉｌｕｒｅ，ｔｈｅ ａｎ— ｈｏｒｓ ｉｔｎｔｒｏｄｕｃｅ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｅｄ ｈｏｌｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｈｅ ｔｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｉｐｓ ｆｏｒ ｎｄｅｒｕｗａｔｅｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｌｌｅｄ ｈｏｌｅ；ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ 间夹有泥缝断层等不良地质。地下水位距离地面约３ｍ，钢筋笼 ０引言 冲击成孔灌注桩在房屋基础、桥梁基础以及其他结构工 下端距离孔底２．５ｍ，上端嵌入承台２．５ｍ，保护层７ｃｍ。吊重约 ７ｔ。混凝土强度等级为Ｃ３０，水下混凝土灌注，要求不得有Ⅱ类 以下基桩出现，且Ⅱ类桩比例不得超过１Ｏ％。 本冲孔桩工程具有量多、桩径大、桩较深、地质条件差等 特点。 程基础中得到大量采用，特别是在地质和水文条件恶劣、持力 层较深、工期紧的情况下非常普遍。其优点是：施工安全度较 高，施工速度较快，不受雨季影响；其缺点是：成本有所增加， 质量风险相对较大，环境要求较高。但经过多年的实践，施工 单位已经形成了一整套成熟的施工工艺和方法．对可能出现 的质量和环境问题都有了切实可行的应对措施。 ２工艺流程（见图１） 冲击成孔灌注桩质量问题主要表现在成孔、 混凝土灌注和成品保护三个方面。在成孔过程 方案报批 —］ 中，容易发生偏孔、坍孔地陷、扩孔、缩孔、斜孔等 问题：除此之外．还可能因存在地下暗河、溶洞和 护壁质量不佳造成的不能保水的问题：在混凝土 灌注过程中容易发生穿孔、断桩、夹渣、钢筋笼偏 技术交底 一＿＿ｒ 堕—厂 －合格 Ｌ＿—］一 ｌ 合格捞取渣样 测量放线 —］。 位上浮等问题或事故［１】：在成品保护阶段容易发 生扰动、桩头凿出偏差、预留钢筋受损等问题。为 ｌ 皇 塑堕堕堡鱼 Ｊｒ 钻机就位 —— Ｉ格 主 预防和控制上述质量问题或事故．应当从编制方 案开始到完工交验为止涉及的各个方面进行充ｌ塑鳖 鱼 厂一 钻进施工 合 格 分的考虑。下面以某工程冲击成孔桩施工为例， 对实施过程的质量控制作简要介绍。 ｌ 塑三望墨 上 厂 Ｉ．．．．．．．．．．．．－－．．—．－．－－．－－．—－－－一继续钻进卜＿———— 菊 备检孔器 １工程概况及特点 厂 —钢筋原材 — 本工程基桩设计为摩擦端承桩．单桩长 ５０ｍ，桩径２．５ｍ，数量为每个（共６个）承台８根桩 按照梅花状布置，桩间净距２ｍ。工程地处冰川飘 石地带，可能存在溶洞。覆盖层为褐色砂粘土，厚 度５ｍ左右，其下为砂岩、石灰岩、少量花岗岩，中 混凝土试配 — ！ 吊装机具 钢筋笼制作 前后舱准备 ｌ竺 混凝土原材 成桩检测 收稿日期：２０１２—０３—２６ 互 下道工序 作者简介：朱建中（１９７１一），男，重庆人，本科，高 级工程师。从事建筑施工技术和施工管理工作。 图１冲击成孔灌注桩工艺流程图 ３施工步骤、方法和过程质量控制 ３．１方案编制报批 由总工或技术负责入主持进行方案编制。原则是结合工 程特点、实际环境现状以及施工技术水平实施编制．还包括合 同条件、施工图纸、规范要求等。编制内容包括：该工程基础分 部工程概况及特点、工艺流程、施工进度计划、资源计划（包括 劳动力、机械设备、材料、资金）、施工准备及施工、施工质量控 制、施工安全和环保控制等。编制过程中必须注意两点．一是 方案在项目内审后还要经过公司级技术部门的审核．二是方 案具有指导现场具体施工的作用，也就是要细化、全面。该方 案必须经过监理工程师和业主的审核批示并认可后进行实 施。 ３．２技术交底 技术交底分三级进行．即技术负责人对现场技术管理人 员交底．技术管理人员对工班长交底．工班长对操作人员交 底。内容包括：工程概况特点、施工方法和具体措施、技术和质 量控制要点、安全和环保要求、施工其他注意事项等。技术交 底是确保各个环节按照既定方案实施的有效手段．其中技术 和质量控制要点是关键．交底时必须详尽．最好落实到每一个 工序和具体操作步骤。交底必须有书面记录 。 ３．３测量施工 采用全站仪按照极坐标法进行测量。测量放线前，仪器必 须经过有资质的计量检测单位检校，并取得合格证。实施前， 首先编制一个实施性的测量方案．根据方案和现场情况布置 测量基准控制点，然后进行控制测量．将成果报送相关部门经 审核批准。具体实施时，一定要注意天气环境。并保护好仪器 设备。本工程视野开阔，沟谷呈Ｕ形，仪器架设方便。过程中很 方便随时监控。 ３．４施工准备及钻机就位 ３．４．１施工用水 该工程采用以自来水为辅、截流抽水蓄水为主的取用水 办法。自来水主要解决生活用水。小溪沟水体清澈，水质经检 测符合施工用水标准：虽然水流量不大．但通过修建蓄水池蓄 水可以满足施工需要。蓄水池容量１ＯＯｍ３，水池位于山头上，水 头差足以将水送达任何一个施工点并具有一定压力 全桥用 ５Ｏｍｍ钢管沿线布设主水管．支水管采用铝塑管或者高压胶管 分流。 ３．４．２施工用电 主墩安置５００ｋＶＡ变压器一台，引桥安置４００ｋＶＡ变压器一 台。沿线用７０—９Ｏｍｍ２的５芯电缆敷设。现场配备一台２５０ｋＷ 柴油发电机。 ３．４．３施工临时便道 沟谷地带比较平缓，还有现成的机耕道可以利用。往两侧 山顶拟修建临时便道。便道以之字形盘旋攀升。宽度８ｍ．坡度 重庆建筑 Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ 不大于７％，最小转弯半径１Ｏｍ，路床多为挖方，碾压后手工铺 以３０ｃｍ片石，其上撒铺碎石。局部采用混凝土硬化。挖方路堑 设置排水边沟。整条道路均避开墩位，并尽量少砍伐苗木。 ３＿４．４机具准备就位 如果在就位前埋设护筒．则注意保证护筒不偏位。护筒采 用８ｍｍ厚钢板卷制，长度３ｍ．以人工挖孔的形式安放到位．溢 浆口距离护筒预口约２０ｃｍ。由于是群桩承台，每个台位只能布 置２台钻机，考虑对角布置。考虑钻头重量约１Ｏｔ，采用２５ｔ吊机 进行安装。采用１Ｏｔ慢速往复式卷扬机，进场前检查性能．进场 后进行组装试运转。机器就位后，还必须检查护筒是否偏位。 ３．５钻进施工 开钻前，还必须将泥浆池、沉淀池和弃渣场修筑成形。按照 规范试配泥浆。采用泥浆泵将泥浆抽送至孔内。再次检查以上 各项准备情况，确定无误可以开钻。一旦开钻，记录就随即开始 进行。如果发生坍孔．即刻停止钻进。分析原因，采取如下对策： 若护筒过短，则焊接接长护简用钻锤强打进土层：如果是地质 塌陷，则采取反填重新埋设护筒开钻的办法：如果发生偏孔，一 是可以采取小钻扫孔的办法．或者投掷片石到偏孔位置以上 ５０ｃｍ处重新钻进，有时甚至需要反复进行：如果发生扩孔或缩 孔，就要重新确定钻头直径．加焊钻铁或者削掉一部分钻铁：如 果是发生斜孔，一般是地质分界，强弱差距太大，这就要反复投 掷较大石块进行修钻：如果遇到地下暗河或者溶洞．就要立即 报告设计进行研究处理：如果是单点溶洞或暗河且影响区域 小，则采取投放石料并灌浆，达到一定时间后再行钻进：如果大 型溶洞或喑河。可能与外界连通且影响较大．一般是请求设计 和地质重新确定设计。在钻进过程中，特别注意防止卡钻和掉 钻的情况发生。一旦发生卡钻．就要用小钻进行试探冲击．修正 后提出钻头，并检查钻头和吊绳：如果发生掉钻，则用打捞钩勾 住钻头上的护绳，慢慢将钻头提出孔外，同时检查吊绳．重新固 定钻头后接着钻进。 本工程钻孔桩数量多，一共配备了９台钻机。平均每根桩 成孔时间为３０天．最后用了不到半年的时间完成了所有桩基 施工。 ３．６成孔检验 到达设计标高后。捞取渣样，请设计、地质、监理人员进行 确认，必要时进行压碎试验。一致认为满足要求后，进行成孔检 验。除了渣样确认外，检验的内容包括查验施工记录．孔径检 查，垂直度检查。之前必须准备好检孔器，按照规范要求．以３ 倍桩径长度用钢筋制作检孔器，并顺畅慢速下放到底为准。垂 直度可用吊钻检查，每提升３ｍ测一次吊绳夹角或偏位。检查完 毕，将结果逐一填写到相应表格。检验合格，形成会议纪要。并 有会签。 ３．７清孔 采用置换泥浆和捞取残渣的办法进行。之前的泥浆浓度较 大是为了悬浮钻渣，此时泥浆浓度应该按照混凝土灌注要求考 虑。捞取残渣使用打淹筒，直径一－￣｛６０～８０ｃｍ，长度２～３ｍ。由 于安装钢筋笼和连接安装导管需要一定时间．所以过程中还必