广西送变电建设有限责任公司
摘要：泥浆护壁钻孔混凝土灌注桩是目前比较常用的地基处理技术，其具有承载力高、适用范围广、施工噪声小等诸多优点，电力线路工程，地基比较平坦，满足大型机具进出时，也常常采用灌注桩进行地基处理。但灌注桩施工质量往往会受到水文、地质、材料、工艺等诸多因素的影响，一旦桩基质量有问题，会直接影响桩基的承载力，因此施工中必须确保桩基的施工质量。本文对泥浆护壁钻孔灌注桩的施工质量控制进行了详细的阐述，以期为泥浆护壁钻孔灌注桩施工质量的提高提供相应的借鉴作用。
关键词：泥浆护壁钻孔灌注桩；质量控制
前言
混凝土钻孔灌注桩因其适用范围广、施工操作简便、施工速度快等优点而被广泛采用，但由于各种外力条件的制约导致其成桩后质量检查比较困难。因此应对相应操作人员及施工过程中的每项施工工序都应进行严格的控制，做好事前、事中及事后控制，密切关注施工过程中各个环节，对所发现的问题进行分析，找出发生问题的原因并制定整改和预防措施，保证混凝土钻孔灌注桩施工质量符合标准和规范要求。
工程概况
锡盟～山东1000kV特高压交流输变电工程线路工程11标起于天津市武清区大良镇大十百户村东，止于天津市武清区黄花店镇罗古刹村西南，该标段线路长度32.993km，双回路钢管塔64基（其中耐张塔18基，直线塔46基）。基础全部为灌注桩基础，单个塔腿的基础主要分三种：单桩、四联桩、九联桩。桩基总数1048根，桩径最小800mm，最大2000mm,桩长最小14m，最大26m。
1.混凝土灌注桩成孔质量控制
（1）加强施工前准备工作
良好的事前准备工作是保证钻孔灌注桩施工质量及进度符合要求的必要前提，在桩孔灌注桩施工之前首先应进行场区线路复测，保证桩点位和孔位的正确性，确定合理的成孔顺序。其次，结合地质资料掌握所施工区域的地质情况，进而根据实际需求选择合适的施工机械。最后，保证施工现场的场地、排水设施及桩孔灌注桩施工所需的泥浆池符合施工需求。
（2）护筒质量控制
1）护筒用4mm钢板卷制,护筒内径大于桩直径100mm,其上部宜开设1～2个溢浆孔。
2）护筒埋设应准确、稳定,四周用粘土夯填密实，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于20mm,保持垂直度和水平度。
3）护筒埋设深度：本工程现场地形分旱地、鱼塘两种。护筒埋设深度在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，并应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。鱼塘水域的护筒长度根据鱼塘水深确定，主要考虑护筒顶高出标高地面300mm以上，护筒埋设深度不小于1.0m的要求。
（3）护壁泥浆技术指标确定
（4）泥浆的质量控制
泥浆质量的控制主要包括原材料质量控制、新拌制泥浆质量控制、浆池泥浆质量控制、孔内泥浆质量控制、回收泥浆质量控制等。控制方法为制定管理制度，并设置专职泥浆检验人员负责各环节质量检测。
（5）成孔质量的控制
成孔质量的好坏直接关系钻孔灌注桩的桩身质量及桩体的承载力，是钻孔灌注桩施工过程中的一项重要工序，应采取合理的措施加强成孔质量，在成孔施工质量控制方面应做好以下几项工作。
1）为防止坍孔或缩径，当孔间净距离小于4倍孔桩直径时，采用间隔孔位的施工方式进行成孔施工。正循环钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。操作时应掌握升降机钢丝绳的松紧度，以减少钻杆、水龙头晃动，钻进时，根据不同的地质条件，随时检查泥浆指标。反循环钻进时，应认真观察进尺和砂石泵排水出渣情况。排量减少或出水中含土较多时，应控制钻进速度，防止因循环液密度太大而中断反循环。
2）控制灌注桩成孔垂直度。钻机应平正、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持在同一铅垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进，钻孔过程加强桩机的稳定性并加强钻架及钻杆垂直度检查，保证其垂直度满足要求。
3）确保桩位、孔径及成孔深度符合要求。在桩位控制方面首先应在护筒埋设后及时调整二者中心线偏差，保证其偏差值在50mm之内。为保证桩的孔径符合标准要求，应在钻机钻孔受阻时，采用高一级钻头进行扫孔，同时应在施工过程中进行钻头直径的复核，保证钻头直径偏差在10mm以内。在钻孔深度控制中，为准确控制成孔深度，通常是在桩架就位后及成孔后对其进行控制，在桩架就位后应复核底梁标高及桩具长度，在桩架上设置控制深度的标尺，以便校验成孔深度、在施工中进行观测记录。在成孔后应采用测绳复核成孔深度，并根据复核结果采取措施进行调整。
（6）清孔质量控制
钢筋笼安装前，必须先进行清孔，把孔内泥浆清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求，以免沉渣超过规范规定值，钢筋笼放不到设计深度，从而影响桩基承载力。孔内水下灌注一般采用导管法进行清孔。对原土造浆的钻孔，在钻孔达到设计深度后了，使钻机空转不进尺，同时射水，待孔底残余的土块已磨成泥浆，排出泥浆相对密度达到1.1左右或以手触泥浆无颗粒感，即可认为清孔已合格。对注入制备泥浆的钻孔，采用换浆法清孔，至换出泥浆相对密度小于1.15～1.25时为合格，用沉渣仪或重锤测量孔底沉渣，端承桩不大于50mm，摩擦桩不大于150mm 。清孔完毕，立即灌注水下混凝土。
2 钢筋笼质量控制
钻孔灌注桩钢筋笼施工分为钢筋笼制作、堆放、安装以及固定四个环节，应针对各个环节制定相应的质量控制措施，最终保证钻孔灌注桩的施工质量。
1）原材料质量：为保证钢筋笼的质量，首先应控制原材料的质量，钢筋的品种、级别、规格、数量应符合设计要求，检查所使用钢筋的各项质量证明材料及进行复试合格后方可进行使用。同时，应注意钢筋笼吊环长度，使其满足吊装过程中的标高要求，并根据实际需要进行调整。
2）钢筋笼焊接。从事钢筋焊接施工的焊工应持有钢筋焊工考试合格证，并应按照合格证规定的范围上岗操作。在钢筋焊接施工前，参与该项工程施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺试验，经试验合格后，方可进行焊接。焊接过程中，当钢筋牌号或直径发生变化时，要重新进行焊接工艺试验。需要注意的是，试验工艺使用使用的材料、设备、辅助材料及作业条件要与实际施工要一致。钢筋焊接完成后按国家相关标准对接头进行焊缝长度、厚度、外观质量进行检查，对接头力学性能检测，保证接头质量符合规范要求。
3）钢筋机械连接时，加工接头的操作人员应经专业培训合格后上岗，钢筋接头的加工前先经工艺试验合格后才能进行正式加工。螺纹接头安装后使用专用扭力扳手校核拧紧扭力矩；机械连接接头的工艺要求、套筒材料的质量要求及控制按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。
4）钢筋保护层质量控制：使用宽度50mm、长度400mm的扁钢，将其外形加工成凸起状，直接将其焊在钢筋笼主筋的外侧，同一断面上不少于4个为一组，沿钢筋笼长度的间距约3m设一组作为钢筋保护层的定位器。
5）钢筋笼变形控制：为防止钢筋笼在搬运和吊装过程中发生变形，在钢筋笼加工时，每隔2m设加劲箍筋一道，加劲箍可根据钢筋笼直径、长度选用直径16～22的Ⅲ级钢，在钢筋笼内每隔3.5m左右装一个井字或十字形临时加劲架，在钢筋笼入孔时依次拆除。
6）钢筋笼吊放：钢筋笼吊放一般使用移动式汽车吊进行吊装。吊装时钢筋笼要对准孔位，垂直缓慢地放入桩孔内，一般采用正反旋转逐步下沉的方式进行，避免碰撞孔壁，以防坍孔或钢筋笼变形。钢筋笼放入孔内后要调整好钢筋笼的标高、中心位置，用铁线固定在孔口的横杠上，防止钢筋笼下沉、上浮、偏移。重点注意：根据桩顶标高、地面标高、木杠（钢管）大小计算吊筋长度；钢筋笼吊装就位后测量其顶部标高，对出现偏差者，在浇灌混凝土前进行调整；由于灌注桩所用的混凝土坍落度较大（一般为18～22cm)，混凝土浇灌后，混凝土还没有凝固，如果混凝土浇灌完后马上剪断吊筋，容易发生钢筋笼下沉现象，因此，吊筋应在混凝土终凝后再剪。钢筋笼采用对称吊挂，尽量便钢筋笼垂直平衡，防止钢筋笼上正下歪。钢筋笼定位高程偏差应控制在±50mm，钢筋笼中心与孔中心偏差不得超过±10mm。钢筋笼安装完成后应进行二次清孔冲洗。
3混凝土浇筑质量控制
1）根据不同项目的情况，钻孔灌注桩所采用的混凝土供给类型分为商品混凝土和自行搅拌混凝土。本工程使用商品混凝土。首先对商品混凝土供应商质量、信誉、供货能力、运输距离进行调查，在签订合同时明确相关质量要求、供货要求。对商品混凝土的进场合格证及材质单进行严格检验，同时应对混凝土的塌落度进行现场检验，确保满足施工需求。
2）做好施工计划，提前与混凝土供应商确定供货时间和供货数量，确保孔桩在钢筋笼安装合格后能及时浇灌混凝土和每桩连续不间断的浇灌。
3）导管及隔水栓：导管采用直径为Ф250，壁厚10mm的无缝钢管制作，螺纹连接，接头处采用橡胶圈密封，导管长度标准节为2.5m，同时配备数节0.5m、1m、1.5m的短导管，底管长度不宜小于4m。隔水塞：采用混凝土隔水塞，外径比导管内经小20mm，并用3～5mm橡胶垫圈厚进行密封。
4）砼浇筑注意事项：
a)导管入孔前，应进行拼装、试压，试水压力一般为0.6～1.0MPa，以不漏水为合格，并准备充足的密封垫圈。
b)商品混凝土一般采用混凝土搅拌运输车进行运输，在严寒和炎热天气应采取保温或隔热措施；预拌混凝土从搅拌机卸入搅拌车运输至卸料时间不宜大于90min，因此施工时要充分考虑运输时间，确定运输路线，保证混凝土在初凝聚前浇筑完毕。按照确定的配合比和初灌量配置砼，储存于储料斗内；先配置0.1～0.3m3水泥砂浆，放入隔水塞以上导管及漏斗内，以便剪断铁丝后，隔水塞与砼在管内下行流畅，减少返浆阻力。
c)开始灌注混凝土时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～600mm；初灌剪球时，要同时观察返浆情况，及时测量砼面上升标高和计算初次埋管长度，导管一次埋入混凝土以下应在工作800mm以上，混凝土上升5m时，要及时卸下初灌漏斗和拆除导管，接上小漏斗
d)在浇筑过程中经常探测砼抬升高度，一般以每灌筑1～2m3探测一次，检查埋管情况，正常埋管深度为2.0m～6.0m。埋管太浅会造成混凝土扩散不均匀，表面坡度过大，易于分散离析，影响混凝土的密实度，埋管太深，导管拔出时容易发生断桩事故。
e)为防止钢筋笼上窜，孔内砼接近钢筋笼时，适当增加埋管深度，放慢浇筑速度，待砼进入笼内1～2m后，再提升导管，恢复正常埋管深度。
f)混凝土灌注必须连续进行，不得中断。在抽动浇筑混凝土的导管时，抽动幅度不得过大以防止混凝土冲刷孔壁，进而造成孔壁坍落、桩身夹泥现象的发生。
g)砼浇筑接近桩顶时，注意保持足够的导管高度，一般为4～6m。混凝土浇灌结束前一定要检查浇灌标高，桩顶要高出设计标高500～800mm，以保证将孔内的泥渣及强度较弱部位凿除，桩顶标高仍符合设计要求。
h)浇筑结束后，应及时冲洗干净导管、储料斗、漏斗等机具,并及时整理汇总混凝土灌注记录。
5桩头凿除质量控制
桩头混凝土凿除质量是桩基质量控制的重要一环，如果不加以控制，往往会造成桩基开裂和桩基钢筋的破坏。
（1）直径800mm以下桩头破凿头用风镐或人工进行；
（2）对直径大于800mm以上桩基，用勾机破桩头时要有专人配合清理混凝土渣，严禁用炮头直接将混凝土渣刮出桩外；
（3）用勾机破桩头时不能直接破完，要留不少于300mm高度用风镐破，防止桩身出现裂缝；
（4）严禁用勾机推压桩头钢筋，防止桩头钢筋弯曲变形，更不能折断；
（5）用勾机破桩头现场要有专人负责指挥。
结语
锡盟～山东1000kV特高压交流输变电工程线路工程11标，桩基总数1048根，桩基施工完成后，经有资质的第三方进行检测，桩基承载力全部满足设计要求，桩身完整性均为Ⅰ类桩，未发现Ⅲ、Ⅳ类桩。
泥浆护壁灌注桩的施工质量直接关系着建筑物或构筑物的安全性，在施工过程中应加强监督、检查力度，保证其施工质量。本文通过对锡盟～山东1000kV特高压交流输变电工程线路工程11标桩基施工进行总结，主要从泥浆护壁灌注桩的施工前准备工作、成孔、钢筋笼以及混凝土浇筑等方面对混凝土灌注桩质量控制进行分析，提出了相应的质量控制措施，使泥浆护壁混凝土灌注桩的施工质量得到有效的保证。
参考文献
[1]张丽娜．张鹏．钻孔灌注桩施工过程中质量缺陷与防治处理．［J］．Magnificent Writing，2011(03)．
[2]张长秋．混凝土钻孔灌注桩施工过程的质量控制[J]．科技致富向导，2014，（11）．
[3]郭林山．混凝土钻孔灌注桩施工质量控制与检测试验[J]．山西建筑，2010，（5）．
[4]GB/T 50476—2008,混凝土结构耐久性设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2008
[5]《基础工程施工手册》主编苏宏阳、郦锁林。北京：中国计划出版社，1996年8月第一版。
[6]GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》北京：中国建筑工业出版社，2012
论文作者:江胜添
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/23
标签：钢筋论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 钻孔论文; 质量控制论文; 导管论文; 桩基论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;