某水闸工程钻孔灌注桩施工质量的控制

 摘要：钻孔灌注桩技术在水利工程应用广泛，施工质量是一个工程的重中之重，本文结合某水闸工程，从施工准备、施工过程及施工验收三个阶段阐述了施工过程中的质量控制措施，以利于做好施工全过程的管理工作，确保工程质量。 

　　关键词：钻孔灌注桩；质量控制；水闸工程 　　 

　　钻孔灌注桩技术作为一种常见的地基处理措施在泵站、水闸等水利工程中有着广泛的应用，这种技术具有对承载力的适应范围广，施工机具简单，且施工过程具有噪音低、对相邻工程影响小、施工安全性好等诸多优点。但是，钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。 下面结合某水闸工程的钻孔灌注桩施工的质量控制做简单探讨。 

　　 1工程概况 

　　 荆山湖行洪区位于安徽省怀远县，退洪闸位于行洪区下口门附近，采用开敞式水闸型式，水闸设计流量为3500m3/s。退洪闸共30孔，单孔净宽为10m，总净宽300m。水闸底槛高程为17.0m，闸顶高程25.8m，闸室顺水流方向长19m，中墩厚1.4m，边墩厚1.2m，闸室总宽度为295m。本工程闸室基础采用钢筋混凝土灌注桩，桩径1.0m，桩长平均14m，桩数435根，灌注桩依次穿过地层情况为.：重粉质壤土层→中粉质壤土层→细砂层。 

　　 2施工准备阶段 

　　 施工中因准备工作不充分而导致质量问题的情况并不少见，为使桩基能顺利施工，施工人员必须做好施工前的准备工作。主要有：桩位测量放线、桩基施工平台平整、布置道路(或便道)、设置供电、供水系统、制作和埋设护筒、制作钻架、泥浆备料和准备钻孔机具等。此外，钻孔桩施工有很多工序，因施工方法的不同和现场情况各异，施工工艺流程也不完全相同，所以在施工前，要安排好计划，编制具体工艺流程图，作为安排各工序施工操作进度的依据，并设置相应的质量控制流程图。同时，做好施工前期各种人员的召集工作，上岗前要做好技术培训和技术交底，为项目施工各项工作的顺利开展打下良好基础。 

　　 3施工阶段质量控制 

　　 根据要求，桩的钻孔，只有中心距离5m以内的任何桩的砼浇筑完毕24小时后才能开始，结合本工程桩位布置的具体情况闸室段桩基采用跳打法施工，单机跳打一联底板顺序见下图。 

　　 3.1 测量定位 

　　 ⑴ 施工前由测量人员用经纬仪、水准仪，复核测量轴线、水准基点，将灌注桩的轴线和高程引到施工点，桩位轴线放至护筒壁上，壁上四点成十字线。 

　　 ⑵ 由测量人员和工程技术人员负责护孔筒埋设的精度，本工程护筒采用直径Ф1200mm，埋设深度不小于1m，高出地面0.3m并高出地下水位1.5~2.0m。其中心轴线与桩中心偏差<50mm，且四周用粘土回填并分层夯实。 

　　 3.2 成孔施工 

　　 ⑴根据现场工况和工程地质条件，投入6台GPS-15型钻机进行该工程灌注桩施工。 按设计和规程要求使用直径Ф1000mm的钻头成孔钻进，确保桩身直径达到设计桩径。 

　　 ⑵ 钻孔垂直度控制：用水平尺对钻机底座进行找平复核。用经纬仪复核桩径中心，钻杆、天轮外边缘是否在同一铅垂线上，确保钻孔开钻时的垂直度；在不均匀地层、软硬变层地层中钻进时，合理控制钻进速度（粘土≤2m/h，砂性土≤3m/h）、钻进时要轻压慢钻，以防钻孔偏斜；并经常检查钻杆弯曲度，每班对钻杆弯曲度、垂直度检测四次，确保垂直度偏差在H/100以内，孔径偏差在50mm以内。 

　　 ⑶ 采用优质泥浆护壁成孔是防止桩孔缩径和坍塌的有效措施。为使孔壁稳定性好，钻进成孔时针对地层变化进行泥浆性能的适当调整，泥浆性能指标：比重：1.15 KN/ m3－1.25 KN/ m3，粘度17S-20S。同时严格遵守工艺流程，加快施工速度，在砼未浇好之前，泥浆高程平护筒面。 

　　 3.3清孔 

　　 清孔时始终保持钻孔的水位高出地下水位1.5-2.0m，以防止坍孔。采用正循环法进行钻孔，钻至设计孔深后即开始清孔，将钻头提离孔底80-100mm输入新泥浆循环，直至返回地面泥浆含渣量<5%为止，下完导管后进行孔深测量，若沉渣量超过100mm则进行二次清孔。清孔初期用比重大（1.15 KN/ m3-1.25 KN/ m3）的泥浆，将孔底泥渣洗出，清孔后期改为比重小(1.05 KN/ m3-1.2 KN/ m3)的泥浆以利于成孔至浇筑砼时沉渣较小。为了保证清孔泥浆质量，用沉淀泥浆池供清孔使用。清孔后由专人用测绳（带重锤）测定孔底沉淤厚度，直到≤100mm并验收合格后方能灌注混凝土。 

　　 3.4钢筋笼安装 

　　 钢筋笼安装深度按设计要求，放在准确的位置，以栓系的钢丝绳长度确定位置。同时用4根相同长度的钢管对称地顶在钢筋笼的第一道加强筋上，其上端分别卡在钻架上以避免钢筋笼下移和灌注混凝土时上浮。 

　　 3.5水下砼灌注 

　　 灌注砼采用HZS50E搅拌站生产， 6m3砼运输车运输， THB125-37砼泵车浇灌，浇注砼前由灌注桩施工员对孔深再进行一次测量，必要时进行二次清孔，确认沉渣符合要求后方可进行浇灌砼。浇筑的导管在地面上进行拼装，接管处不得漏水，必要时进行水压试验，并检查其垂直度。灌注过程中施工员通过计算，更重要的是进行测量，确定拆管长度；浇筑的砼顶面高度比设计高度高出80cm为宜，灌注的砼实际方量大于理论方量值，其充盈系数1.05~1.10为宜。 

　　 ⑴ 初灌量计算：按桩直径1m初次导管埋入混凝土深度1.5m 计算， 　 

　　 ―砼的初灌量(m3) 

　　 d―桩孔直径(m) 

　　 d1―导管直径(m)取0.25m 

　　 L―钻孔深度（m） 

　　 H―导管埋入砼深度（m） 取1.5m 

　　 h―导管下端距灌注前测得的孔底高度（m） 取0.5m 

　　 t―灌注前孔底沉渣厚度（m） 取0.1m 　 

　　 考虑砼的充盈系数为1.08，实际砼初灌量为1.89×1.08=2.04m3，故初灌量料斗方量为2.1 m3以上。 

　　 ⑵ 隔水塞（制作方法：先把一个装满锯末的塑料袋加工成比导管内径略小的球状放入导管顶部，然后用一根铁丝系在一块上部焊有吊耳的圆形铁板上，铁板下面用三根螺栓与一块厚3mm，直径比储料斗下口内径略大的橡皮垫连接，用铁丝把铁板吊入，封住斗底。）先配制0.2m3水泥砂浆放入漏斗，并将砼装满储料斗后，拉出铁板，使砼直冲而下。 

　　 4验收阶段 

　　 验收阶段工作主要有桩基的质量检查和质量评定。 

　　 4. 1 质量检测 

　　 桩基质量检测包括质量无破损检测和混凝土的抗压强度试验等。 

　　 1) 无破损检测。桩体混凝土强度达到28 d 抗压强度(即设计强度) 的75 %以上或灌注混凝土14 d 后，即可通知测桩单位前来检测。 

　　 2) 混凝土的强度试验。混凝土试件养生期满后，按规范规定进行混凝土的强度试验，并将试验报告归档。 

　　 4. 2 质量评定 

　　 桩基质量评定以每墩、台为一个统计单元，根据有关规定要求，实行项目及外观鉴定综合评定。评定时考核的重点为：桩基无破损检测结果、混凝土试件的抗压强度试验结果、钻孔灌注桩的全部检查记录。 

　　 5结语 

　　 桩基工程为隐蔽工程，一旦出现质量问题很难修复。本工程通过对灌注桩施工程序、施工方法和施工工艺严格把关，尤其对于钻孔、混凝土灌注关键施工过程的质量控制，保证了工程质量，为整个工程创优获得黄山杯打下了基础。 　　 

　　参考文献： 

　　[1] 淮河干流荆山湖退洪闸工程施工组织设计，安徽水利开发股份有限公司编制. 

　　[2] 《建筑施工手册》第三版 

　　[3] 朱淑珍，浅议钻孔灌注桩施工质量的控制，山西建筑，vol.31 No.10,2005,42-43.