钻孔桩水下混凝土灌注施工质量控制

张 永 宏

(山西宏厦建筑工程第三有限公司，山西 阳泉 045000)

钻孔桩水下混凝土灌注施工质量控制

张 永 宏

(山西宏厦建筑工程第三有限公司，山西 阳泉 045000)

针对钻孔桩水下混凝土灌注施工常见的导管卡管、钢筋笼上浮、孔壁坍塌、断桩等问题进行了分析，从混凝土配制、运输、浇筑、钢导管制作安装等方面提出了质控措施，以确保施工质量。

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钻孔桩水下灌注混凝土一般采用泵送商品混凝土直升导管施工法，混凝土是通过导管依靠重力下落和泵送产生的冲击力，进入首批混凝土下面，由下而上顶托水泥浆和首批混凝土上升，完成全部混凝土的浇筑。这种施工方法不需要降水、施工安全、速度快，但由于混凝土在水和泥浆下施工，具有很大的隐匿性，常会出现一些影响质量的问题，施工中必须做好质量控制工作，否则，任何一个环节出现问题，都会造成很大的质量隐患。

1 常见的质量问题

1)导管卡管。主要原因有混凝土坍落度过小，流动性差，夹有大石块，混凝土离析，粗骨料集中导致堵塞；出现机械故障或其他原因使得混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。2)钢筋笼上浮。主要原因有全护筒上拔、导管提升时钩挂了钢筋笼；钢筋笼在孔口未进行固定，或固定不牢；混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时造成的。3)孔壁坍塌。主要原因有孔内水位差减小，原有的静水压力不能保持，护筒底部孔壁漏水，造成孔内水位降低；桩孔周围堆放重物或存在有机械振动情况。4)灌短桩头。主要有混凝土接近完成时，泥浆过稠，在测锤测探混凝土浇筑面时，不易判别浆渣面还是混凝土面；或由于测锤太轻，沉不到混凝土的表面，发生误判，终止混凝土浇筑后形成短桩头；混凝土浇筑时，由于塌孔未被发现，使得测锤达不到混凝土浇筑面，造成误判，形成短桩头。5)断桩。主要原因由于清孔不彻底，或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，续灌的混凝土冲破顶层而上升，在两层混凝土中夹有泥渣，形成断桩；导管接头不严、焊缝破裂，泥浆浸入混凝土内，在桩身混凝土内形成不凝固体，形成断桩；导管提升过猛，或测探错误，导管底口超出原混凝土面，在桩身中形成泥渣夹层，形成断桩；导管埋入混凝土过深，导管内外混凝土已初凝，使导管与混凝土间摩阻力过大，或提管过猛将导管拉断后夹入泥渣，形成断桩。

2 质量控制措施

2.1 质量管理

1)建立健全施工现场水下混凝土灌注质量管理制度，加强培训教育工作，提高操作人员的质量意识。2)施工前，应编制详细可行的水下灌注混凝土施工方案，并要严格执行，以保证施工质量。3)选派专人进行现场施工调度指挥，加强与搅拌站的沟通和协调，保证施工顺利连续进行。4)灌注过程中，应选派专人负责测探和现场监察工作，及时测探混凝土浇筑面的位置，监察孔壁稳定和孔内水头情况，发现有发生问题的迹象时，应该立即采取措施进行预防。5)严格施工质量检查验收，做好自检、交接检查，合格以后报请监理工程师核检，上道工序不合格，严禁进入下道工序施工。

2.2 混凝土的配制

1)水下灌注所需的混凝土应具有良好的和易性，混凝土的配合比需经试验室试配后确定。2)水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，用量不少于360 kg/m3(当掺入粉煤灰后可适量减少)，初凝时间不早于2.5 h，强度不低于42.5，砂宜选用中砂，砂率宜为 40%～50%，石子选用青碎石，粒径不应大于40 mm。3)混凝土应具有良好的流动性，宜掺加外加剂，坍落度宜为180 mm～220 mm。

2.3 混凝土的运输

在桩孔水下浇筑混凝土过程中，搅拌站应配备足够的搅拌运输车辆，并合理调度，确保混凝土浇筑连续施工，不得间断，同时在运输和停歇待浇时，要保持混凝土连续搅拌，以保证混凝土的均匀性和工作性。

2.4 钢导管的制作与安装

1)钢导管宜采用成品导管，需分节制作，便于拆装和搬运，壁厚不小于3 mm，直径宜为200 mm～300 mm，制作偏差不应超过2 mm。2)自制钢导管应除锈，刷防锈漆两遍，保证内壁圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸，接头应采用快速接头。3)钢导管应具有良好的严密性，在使用前，应进行试拼、试压，试水压力可按0.6 MPa～1.0 MPa控制。4)导管吊放时，应位置居中、轴线垂直、稳步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。导管底部至孔底的距离宜为0.3 m～0.5 m。

2.5 混凝土的浇筑

1)进场检验。混凝土运至施工现场后，应对其坍落度和均匀性进行检验，当坍落度损失较大不能满足施工要求时，可在罐车内加入适量的与原配合配同成分的减水剂，并快速旋转搅拌均匀，但是减水剂的加入量应事先由试验确定。如二次拌和仍达不到要求，坚决不得使用。2)首批混凝土的灌注。a.混凝土浇筑前，应对孔底沉渣厚度再一次进行测量，如厚度超过规定，可用喷射法向孔底喷射，使沉渣悬浮，然后立即灌注混凝土。b.首批灌注混凝土的数量需经计算确定，必须满足导管首次埋置深度和充填导管底桩孔的需要，导管一次埋入混凝土以下不应少于0.8 m。c.导管上口设置的漏斗必须具有足够的容量，能够满足储备首批混凝土数量的要求。d.浇筑前，漏斗下口应设置塞式隔水栓，下衬垫一至两层塑料布，并用细钢丝引出，既可以防水，又可以向上迅速拔出。3)混凝土的浇筑。a.首批混凝土下落后，必须连续浇筑，要经常对孔内的混凝土浇筑面进行探测，并根据实际情况，调整导管的埋深。混凝土浇筑面探测一般采用测深锤法，混凝土灌注初期，首批混凝土的坍落度大，到灌注后期，首批混凝土的坍落度越来越小，测锤沉入混凝土的深度越来越小，因而测锤不宜过轻，一般锤重不宜小于40 N，以停留在混凝土面或沉入混凝土面下10 cm～20 cm为宜。b.在混凝土浇筑时，导管埋入已浇的混凝土内越深，混凝土向桩孔内四周扩散的效果就越好，混凝土应越密实，表面就越平坦，但是埋深过大又可能导致混凝土在管内流动不畅，发生堵管现象，一般情况下，导管埋入混凝土内的深度宜为2 m～6 m，而且提升用力要均匀。c.混凝土浇筑时，应控制导管的提拔速度和单桩浇筑时间，每根桩的灌注时间应按首批混凝土的初凝时间进行控制。d.从开始浇灌到导管底口高于钢筋笼底1 m之间，应放慢混凝土灌注速度。直至上升到骨架底口4 m以上时，提升导管，使其底口高于底部2 m以上，此时可以恢复正常的灌注速度。e.在浇筑过程中，应保持桩孔内水头，以防坍孔。f.使用全护筒灌注时，护筒的底部应始终控制在混凝土面以下，随着导管的提升，逐步上拔护筒。4)桩顶混凝土的浇筑。a.混凝土浇筑接近桩顶时，应认真核对混凝土灌注数量，控制最后一次浇筑量，以确定混凝土的灌注数量是否正确。同时用铁盒取样器插入可疑层位，取样后详细判别混凝土层面的位置。混凝土超灌高度宜为0.8 m～1.0 m。b.混凝土灌注至超灌高度后，不要立即拔除导管，宜将导管上下移动，可起到振动作用，5 min后，可以缓慢向上拔出。拔出时应避免过快，以防桩头空洞及夹泥。

2.6 超灌桩头凿除

混凝土强度达到设计强度的70%后，破除桩头，去除松散层，凿除桩头后，暴露的桩顶混凝土应达到设计的强度等级。

2.7 桩身质量检验

1)桩基需及时进行成桩质量检验，确保其承载力、桩身混凝土质量符合要求。2)承载力检验一般采用静载荷试验方法，检验桩数不少于总数的1%，且不应少于3根，当总数少于50 根时，不应少于2根。3)桩身质量检验一般采用低应变法或声波透射法。设计等级为甲级，地质条件复杂、成桩质量低的灌注桩，不应少于总检验数量的30%，且不应少于20根；其他桩基不应少于总检验数量的20%，且不应少于10根，且每根柱子承台下不少于1根。

3 结语

钻孔成孔水下灌注混凝土施工，由于其施工环节多、工艺复杂，许多因素均会影响到桩基混凝土的施工质量。在施工中，应对桩基施工全过程进行质量控制，发现问题及时处理，确保施工质量。

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[5] 娄 津.谈钻孔灌注桩施工的质量控制要点及防治[J].山西建筑，2012，38(1)：80-82.

Underwater concrete pouring construction quality control of bored pile

ZHANG Yong-hong

(ShanxiHongxiaBuildingEngineering3rdCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper analyzes common underwater concrete pouring construction problems of bored pile including pipe failure, steel cage up-floating, hole wall collapse and broken pile and so on, and puts forward quality control measures from aspects of concrete preparation, transportation, pouring and steel tube prefabrication, with a view to guarantee construction quality.

bored pile, perfusion, quality control, concrete， pouring

1009-6825(2014)07-0222-02

2013-12-26

张永宏(1968- )，男，工程师

TU753

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