旋挖钻成孔灌注桩及后压浆的施工工艺与监理要点解读.docx

1、旋挖钻成孔灌注桩及后压浆的施工工艺与监理要点解读随着我国工程建设事业的蓬勃发展,在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头等工程中大量采用钻孔灌注桩基础,目前已成为我国工程建设中最为重要的基础形式。在所有的钻孔成桩类型中,尤其以旋挖钻成孔较为普遍。为了保证桩基质量,完善旋挖钻成孔灌注桩的施工工艺,近几年又出现了混凝土灌注桩后压浆工艺,以提高单桩承载力及稳定性。在邯郸市马庄旧城改造工程中,由邯郸市乾泰房地产开发有限公司开发的乾泰金碧苑住宅小区一期工程的桩基就采用了旋挖钻成孔灌注桩及后压浆这种新工艺、新技术。旋挖钻机的机电液一体化高度集中,结构紧凑,操作灵活方便,机械化,自动化程度高,施工现场干净,环保

2、。采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,辅助时间少,时间利用率高。这种施工工艺对各种地层的适应性较强,施工简单,易操作。再利用后压浆技术,浆液在高压作用下对桩端沉渣及桩端附近土层起到劈裂、渗扩、填充压密、固结等作用,使之形成一种高强度的新土层,且桩端附近土层受压将产生较大的压缩变形,形成扩大桩头,增加桩端受力面积,从而大大提高桩端承载力。浆液从桩端沿桩侧向上,通过渗透挤密和胶结,对桩周泥皮置换和孔隙填充,形成脉状结实体,如同树根植于土中,从而使桩侧摩擦阻力大幅度提高。经后压浆工艺处理的桩基单桩承载力能提高40%140%之多。这一新技术的应运而生也给现场监理工作带来了新的挑战。怎样对这两种

3、施工工艺进行监控,保证工程质量,成为现场监理工作的新课题。1工程概况乾泰金碧苑小区位于邯郸市南环路与邯山街交叉口的西北角,是邯郸市旧城改造工程。该工程为钢筋混凝土剪力墙结构。地下2层,地上32层,总建筑高度94.65m。该工程基础采用钻孔灌注桩,桩身混凝土强度等级C30,工程桩桩径800mm,有效桩长27m,选第9层粉质粘土层作为桩端持力层。该施工技术采用后压浆技术,桩底桩侧均注浆。桩基总数674根。2旋挖钻成孔灌注桩施工工艺与监理要点2.1成孔工艺本工程的绝对标高为59.600m,自然地坪59.600m。钻孔施工首先要根据设计提供的相对标高引控制点到施工现场,确定好施工现场的标高后用全站仪进

4、行桩基定位。本工程地表土层比较松软,采用泥浆护壁时,孔口又会受到泥浆的浸泡、冲刷,加上设备自重作用和设备运转中的震动,孔口容易塌陷,需要用护筒加以防治。在埋设护筒时,一般由人工、机械配合完成,主要利用钻头的挤压方式作调整,精度较高。钻机就位后进行施钻。钻进过程中,需要造浆灌入护筒内,通过泥浆在护筒内维持一定的水头高度,形成对孔壁的静水压力来保护孔壁。当钻进达到设计深度后停钻,然后采用磨盘式钻斗或其它工具一次或多次捞渣清孔,直至孔底沉渣满足设计要求为止。测定桩位要做到准确无误,放线定位应从测量基准点施测,以避免积累误差,并注意保护控制点。旋挖钻成孔灌注桩在埋设护筒时,一般采用钢制护筒,利用打入法

5、埋设,护筒口一般高出地面3040cm,并应在地下水位1.5m以上,护筒中心线与桩位中心线偏差不得大于20mm。钻机就位时,必须保持稳定,不发生倾斜、位移。保证钻机导杆中心线,回转盘中心线,护筒中心线必须在同一直线上。成孔后用测绳(锤或手提灯测量孔深及虚土厚度,虚土厚度一般不得超过100mm,如果虚土超过质量标准,要分析原因,采取孔底清土措施。严禁用超钻的方式代替清孔,因为这将会极大地降低桩端的承载力,也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。2.2钢筋笼的制作与吊放按照设计文件和技术要求在钢筋加工厂完成钢筋笼制作后进行吊装。下放时,要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。对分段制作的钢筋

6、笼,当前一段放入孔内后即用钢管将钢筋笼临时固定在护筒口上,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。此工程桩顶标高离孔口距离较大,用2根吊筋将钢筋笼固定于钢管之上,控制桩顶标高,防止钢筋笼上下浮动。钢筋笼制作,应符合设计要求。吊放时,不得强行下放,如有损坏需更换钢筋笼。当桩身较长时,钢筋笼可分段连接,本工程设计有效桩长27m,采用分段加工,搭接焊连接方式。监理工程师要对其焊接工艺,搭接长度进行现场验收,符合设计和规范要求后方可下方。2.3浇筑混凝土灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工的重要工序,应特别注意。首先要根据孔深精确计算出导管下放的长度,使得灌注混凝土开始时导管底部至孔底为3005

7、00mm,导管的密封性对灌注桩基混凝土的质量影响很大,保证连接部位不松扣,不渗水。初灌前,预先放置封水塞,并计算出初灌混凝土封底方量,使其一次性封底成功。混凝土浇灌过程中,应经常测探井孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深,宜将其控制在26m。严禁导管提出混凝土面,要有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差,使每次卸掉的导管长度和浇筑桩孔的混凝土上升高度相对应,保证混凝土灌注的连续性,及时填写水下混凝土灌注记录。必须控制好最后一次灌注量,超灌高度宜为0.81.0m,凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。混凝土的和易性良好是保证水下灌注混凝土质量的关键。混凝土运至浇筑地点时,监理工程

8、师应首先检测其坍落度是否符合设计配合比要求,如不符合要求应进行第二次拌合,第二次拌合后仍不符合要求时不得使用。混凝土应连续灌注,严禁中途停止,灌注过程中,外溢的泥浆应合理导流,采用抽水泵及水袋子导入指定的泥浆池中。如有漏浆、跑浆现象,应暂停浇筑,等整修完好后再进行施工。3后压浆施工工艺与监理要点3.1注浆管的制作注浆管一般采用无缝钢管,其结构分端部花管、中部直管及上部带丝扣的接头三个部分,花管段侧壁要按梅花形设置出浆孔。为防止桩身混凝土浆液堵塞压浆管,在放压浆管之前将其用生胶止水带予以绝对密封,加工完成的压浆管应压水灌入检验其密封性,保证压浆管之间的对接,确保焊缝饱满、连续、密封良好。3.2注

9、浆管安装下放根据桩径大小确定好注浆导管的数量,然后将注浆管与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接在一起,保证各连接部位密封良好。同时,注浆管安装时还必须保证花管端部与钢筋笼(设计必须是下至孔底底端齐平,而后管内注满水同钢筋笼一起放入孔内。另外注浆管顶应低于地面0.20.3m,防止钻机移位时碰断注浆管。3.3采用预压水疏通压浆管道当钻孔灌注桩成孔37d内,必须对压浆管道实施预压水试验。用预压水预先劈裂花管侧边的混凝土保护层和花管端部胶带,打通压浆通道,保证后期浇筑能够顺利进行。3.4压浆前压水试验旋挖钻成孔灌注桩及后压浆的施工工艺与监理要点邢军方1杨春成2(1.四方建设监理工程有限公司河北邯郸056010

10、;2.金正科信建设工程项目管理有限公司河北邯郸056010摘要:结合工程实例,阐述了旋挖钻成孔灌注桩及后压浆处理技术的施工工艺,并阐述了成孔灌注桩质量控制的监理要点,提出了施工过程中需要注意的重要环节,以促使此种地基处理方式被广泛应用。关键词:旋挖钻成孔后压浆施工工艺监理要点中图分类号:TL372+.2文献标识码:A文章编号:1674-098X(200905(a-0061-02(下转63页2.2.2第三代减水剂的应用控制技术要求高第三代减水剂使用保证了掺入大掺量的矿物掺合料的混凝土能在较低水胶比下具有良好施工性能、较高强度和密实性,从而保证客专线混凝土耐久性。然而其高减水率的特点也增加混凝土质

11、量控制难度,表现在外加剂对混凝土用水量比较敏感。具体表现在,当骨料级配发生变化,当计量设备偏差较大时,当搅拌时间不够时混凝土工作性往往达不到设计要求。有时混凝土质量出现重大质量波动,经反复排查,往往是由于搅拌站计量设备不准确造成的。2.2.3搅拌站对高性能混凝土认识和经验积累不足。客专线高性能混凝土和以往铁路混凝土不同,虽然过去铁路混凝土也掺入粉煤灰、矿粉,但掺量并不高,还没到大掺量混凝土范围;其次聚羧酸盐类为主第三代减水剂取代由萘系为主第二代减水剂刚刚在客专线建设中大规模使用。因此拌合站相关人员对高性能混凝土认识和使用经验积累不足。2.3解决措施2.3.1提高原材料质量监控水平材料品质在合理

12、范围内的波动是无法免除的,对于客运专线高性能混凝土而言,因大掺量矿物掺合料和聚羧酸系外加剂的使用,拌和物性能发生波动尤为频繁。因此必须加大水泥与外加剂相容性、砂细度模数、粗骨料级配的检验频率。当粗骨料级配不好,及时调整大小石子的比例。当粗骨料的级配较差或砂偏粗时,应适当提高砂率,降低骨料总量;反之当粗骨料偏小,砂偏细时,应适当降低砂率,降低骨料总量。2.3.2定期对拌合站计量设备进行校正缩短搅拌站计量设备校正周期,保证配料准确性。只有配料准确性,才能正确分析混凝土质量产生波动原因,采取相应措施。2.3.3对搅拌站实验人员进行一定培训在施工前,对搅拌站的质量控制人员进行培训,加深对客专线高性能混

13、凝土认识和质量控制过程中可能出现问题的应对措施;施工过程中可以定期开会,进行经验交流,起到提升水平作用。2.3.4适当增加混凝土含气量由于骨料品质波动较大,因此可以通过适当增加混凝土的含气量,可显著改善灌注桩高性能混凝土的施工性能。因为,混凝土含气量提高,既弥补浆体体积量的缺失,又改善细骨料中因细颗粒含量过低而引起的混凝土和易性不良,进而起到改善混凝土灌筑性能。3结语客专线向莆线JX-1A标工程的灌注桩高性能混凝土工程已经顺利施工。可见,只要充分认识大掺量矿物掺合料及所用的聚羧酸系外加剂的特性,考虑骨料等原材料的品质现状及供应现状等因素,设计出合理的灌注桩高性能混凝土配合比;在施工过程中,对质

14、量控制人员进行技术培训,提高原材料监控水平,定期进行计量校正,正确判断引起问题的真正原因并及时准确调整,是可以保质保量完成客专线耐久性混凝土的施工。参考文献1吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土M.中国铁道出版社,1999.9.2铁道部科技司.客运专线高性能混凝土暂行技术规定.2005.8.31.为了保证注浆前设备系统的密封性,检查已打通的压浆管是否重新被堵塞,必须在压浆前进行压水试验,压水量一般控制在0.2以内,持续时间13m i n,压力12MPa。预压及疏通注浆通道以检查注浆管的可灌性,为注浆做好准备工作。3.5注浆施工注浆时需要较高的压力,所以必须保证桩身具有一定强度或浇灌达到一定龄期之后方可

15、注浆。浆液的水灰比要求在0.5 0.7之间,为了改善浆液性能,提高注浆效率,可以掺加适量的外加剂。压力注浆终止条件依据设计文件中的明确描述进行控制,通常采用的条件有:压力的注浆量已达到设计要求;压力的注浆量已达到设计要求的某一值(例如70%以上,入口压力已达到某一值(例如8M P a,且持压超过某一时间(例如8min;压入的水泥已达到某一值,地面开始冒浆;注浆压力已达某一值,不管注浆量为多少;桩体上抬量超过某一数值(如3mm。注浆管的密封性是保证后期桩端注浆成功的关键。连接完成后的注浆管必须检查其气密性,如有渗漏应及时整改。注浆管安装前,应准确计算出其长度,否则注浆管过长或过短都会给施工带来不

16、便。本工程设计钢筋骨架分段制作,上部注浆管与下部连接时的焊口要严格控制其气密性,对连接部位进行验收合格后方可进行下道工序施工。注浆作业一般在成桩2d后进行,一周左右最佳。注浆过程中,应时刻注意注浆泵上压力表及周围情况的变化,如遇异常,应暂停注浆,待查明原因后才可继续注浆,做好施工记录。把桩顶的最大上升量控制在5mm以内。注浆完毕或较长时间停泵时,必须对注浆泵、浆液拌合机及地面管路系统等进行认真清洗,以防产生水泥结块堵塞管路或泵体。4结语桩基处理属于隐蔽工程,如工程质量不好,不但影响项目的施工而且一旦被楼房等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。通过对旋挖钻成孔灌注桩及后压浆这种施工工艺的监

17、理工作,不仅可以肯定其成孔速度快,成桩率高,工期短,造价低,不污染环境等优点;而且还对监理工作有了新的认识:对施工质量的控制工作要求监理人员积极配合,认真研究、分析,在整个过程中做好事前、事中控制,方法措施得当,监理到位,将会取得可观的经济效益和社会效益。相信随着旋挖钻成孔灌注桩及后压浆技术的广泛应用和发展,以及人们对后压浆的理论研究及工程实践经验的不断积累,后压浆技术应用水平将会不断地得到提高。参考文献1张忠亭,丁小学.钻孔灌注桩设计与施工M.北京:中国建筑工业出版社,2007,211-213.2上官子昌.地基处理与地下防水工程监理细节100M.北京:中国建筑工业出版社,2007,106-107.3岗俊炎,孙俊志.旋挖钻机施工质量控制与常见灌注故障排除J.福建建筑,2008(754-55.4卓维松.钻孔灌注桩桩端注浆施工技术J.山西建筑,2006,32(17:88-89.(上接61页