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【摘 要】 本文通过工程实例，提出在沿海软土地基中，采取大直径钻孔灌注桩施工时监理的质量控制方法。
【关键词】 软土地基；灌注桩；质量控制
【中图分类号】 TU 153.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1121-5123（2011）04-030-02
在沿海地区软土地基中桥梁桩基施工中采用大直径钻孔灌注桩时，由于地质条件极差，土层物理力学指标差异较大，因而成孔质量不容易保证。在通过对连云港市蔷薇河流域大浦河调尾工程新港城大道交通桥桩基施工中，我们采取了一系列的监控手段，保证了钻孔灌注桩的成孔质量，取得了较为理想成桩效果。
１ 工程概况
新港城大道交通桥由５×２０ｍ钢筋预应力空心板梁构成，１１０ｃｍ直径三柱式钢筋混凝土桥墩，１３０ｃｍ直径，深２０ｍ的钻孔灌注桩基础。全桥共８０棵钻孔灌注桩。该项目地处沂沭丘陵区滨海相沉积平原地貌，该区地形较为复杂，现为交通要道及居民区。地形平坦，沟河纵横，其间地表水系发育畅通，地面标高３.５～５.０ｍ左右，桥址区地层由填土第四纪全新世粘性土、晚更新世粘性土及中元古代变质岩系片麻岩组成。据钻探及土工试验结果，将地层分为如下工程地质层，各层特征如下：①―１杂填土，主要是生活垃圾及粘性土组成，平均层深２.１５ｍ。①―２为素填土，由碎石及粘性土组成，平均层厚２.４０ｍ。②粘土，土质均匀，可－软塑，含少量铁锰氧化物，平均层深２.９２ｍ。③―淤泥层，青灰式及灰黑式，地质均匀，饱和，底部含贝壳碎屑及细砂，层深１１.９０～１２.３０ｍ。层厚９.０～９.４ｍ。高压缩性，强度差。④含钙质粘土层，含大量钙质结核，平均层深１２.９８ｍ。中压缩性，强度较好。⑤粘土，黄褐色夹灰绿式，地质均匀，饱和，平均层深１４.２２ｍ。
２ 工程监控措施
土的力学性质表明，该场地土１０.２０ｍ以上为流塑性淤泥层，地的力学强度很差，地场地不良地质层。为了保证钻孔桩顺利穿过流塑淤泥层我们工地项目监理组采取了以下的监控手段，从而保证了钻孔灌注桩的施工质量。
２.１ 准确地控制桩位。在开钻之前准确地放出桩位，使之符合验收规范要求，埋设护筒，并且合理地确定其埋设深度下其顶端高度，护筒的顶端高度，按情况确定。超过水位２ｍ以上固定钻位置，隔离地面水。使得钻孔机械准确就位。钻孔时，通常钻机重心靠上，导向性能较差，容易使桩头扩大偏移。此时，我们采用了３根１２米长０.５ｉｎ园管，上端焊挂钩，等距离吊挂在护筒周边边缘上.开钻时，采取小水量，稠泥浆，自重慢速钻进，而且钻杆上部供水龙头给予导向，防止歪钻。
２.２ 制备泥浆，加强护壁。软土地基中桥钻孔桩施工，泥浆比重与粘度控制极为重要。钻孔泥浆材料采用膨润土以机械和人工制作的方法循环使用，对护壁泥浆则采用细小颗粒含量＞５０％，塑性指数＞２５的粘土造浆。其数量可按钻渣１／３体积计，均匀投放孔中。当钻至淤泥层时，护壁泥浆用土量再增加５０％左右，将足量的粘土与钻渣混合形成粘稠状泥浆，悬浊在钻孔机内的泥水中，在钻头钢圈旋抹作用下，将其涂贴在孔壁内侧，形成泥浆护壁，保护孔壁的稳定。钻机进尺时，根据地质变化情况，合理调速，确保孔形.钻机钻至淤泥层时，做到少转圈，慢下钻，低钻速，以防止出渣过多造成扩孔.慢进尺可以防止钻渣抽不出造成缩孔.当穿过砂与粘土交界面时，适当加压钻具，快速穿过，避免造成扩孔.同时为避免孔径扩大，辅以仪器及时双向校正钻杆垂直度。
２.３ 及时清孔，缩短待灌时间。基桩成孔以后，要及时清孔。要根据设计要求、地质情况来确定。清孔时利用钻机本身的反循环系统，采用抽浆法清孔。清孔工作很重要，直接影响桩的质量。清孔方法可根据设计要求，钻孔方法，机具设备条件，地质情况来决定：①换浆清孔法适用于下循环钻孔法的摩擦桩，开钻孔完成后，提升钻锥距孔底１０～２０cm，继续循环，以相对密度较低的泥浆压入，把孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出。②抽浆清孔法，此法清孔较彻底，适用于各种方法钻孔的柱桩和摩擦桩，一般用空气吸泥机、水力吸泥机、真空吸泥泵、反循环钻机等进行。清孔过程中及时补给足够的泥浆，并保持浆面稳定。当终孔检查合格后，即认真清孔，继而安放钢筋骨架与装设混凝土导管，这时再次控测孔深，以确定孔底沉淀厚度。（根据评定标准）规定，对于摩擦桩，沉淀厚度不大于０.５ｄ，且不大于５０ｃｍ，这里ｄ―桩的直径，对于端承桩，沉淀厚度不大于５ｃｍ），如果超过允许值，则要进行二次清孔，以尽可能排出孔底沉淀物，免得影响桩的承载力或沉淀手被卷入桩的混凝土内造成夹泥事故。①正确安放钢筋笼。制作应符合设计尺寸，各部尺寸的偏差值应小于规定的允许偏差值，设计上应考虑适当加厚钢筋保护层，而施工中要坚持做到沿钢筋骨架四周分段设置衬耳，以保证桩身不露主筋，钢筋骨架的制作人保持整体的顺直性，在放入桩孔时，要保持垂直下落，以免下放过程中撞破孔壁，引起塌孔。灌混凝土时，应采取措施固定钢筋骨架的位置，钢筋骨架在制作，运输、安装过程中，应采取措施防止变形。②埋设导管。导管是灌注水下混凝土的重要工具，使用前应检验其接头与焊缝强度，并通过压水试验，以防导管在使用过程中发生脱焊、破裂脱节、漏水等事故而导致灌注水下混凝土工作的失败。为使灌注混凝土时混凝土下落通畅，应在每次使用完毕后，坚持及时冲洗，清理导管内壁上的残浆，而且不能随意有锤敲打管壁，以免造成管壁大小凹凸，毛糙不平，另外，应指出的量，导管两节之间，特别是顶端一节与漏斗之间的连接，一定要坚持上满，上紧螺栓、螺帽，不能为图省事而不坚持这一点，因为这是防止混凝土漏浆的切实有效的措施。③水下混凝土灌注工艺。桥梁基桩混凝土体积每根近３０ｍ２，为保证混凝土浇灌质量，必须连续、快速灌注，一气呵成。并要求每根桩的灌注时间不得超过４小时，为保证水下混凝土灌注质量试验室根据要求准确地提供混凝土拌和料的各项指标，含砂率＞４０％，灰水比２.０，塌落度１８～２０ｃｍ，除了满足混凝土强度要求外，还要有良好的流动、缓凝、保水等性质，确保混凝土在运输过程中不离析，还可以在混凝土中掺入适量的缓凝剂。浇灌水下混凝土，这是钻孔灌注桩成败的关键，在混凝土拌制、运送、提升与灌注过程中，任何一个环节发生故障，都会使灌注过程陷于停顿，引发断桩、废桩事故，以致前功尽弃，因此，最主要的是：灌注混凝土之前，必须做好充分准备，考虑周到，防止意外。灌注桩各工序应连续施工在钢筋骨架放入地孔后期４小时内必须灌注混凝土，并按规定表格做好灌注记录，灌注开始后，必须集中力量，一气呵成，以此保证地混凝土的连续性，所用导管的第一节底管长度应不小于４ｍ，灌注混凝土前，导管中应设置球、塞等隔水，灌注混凝土时要有足够的灌注高度和足够多的首批混凝土储量。灌注首批混凝土时，必须保证：①导管下口至孔底的距离为２５~４０ｃｍ；②导管底端能埋入混凝土中不小于１.０ｍ。在以后的灌注过程中，应保持导管下端插入混凝土中的深度不小于２ｍ和不大于６ｍ，以此要求来计算确定导管每次提升的高度与拆除的节数，由此来防止因导管埋入混凝土太浅而出现夹层，再有，当混凝土灌注到接近桩顶一段时，导管下口应超出护筒内水面的高度不小于４～６ｍ，以使混凝土充满漏斗与导管时，在导管的下口混凝土有足够的超压力，促使混凝土向四周翻涌，强迫泥浆被顶托上升，不让泥浆裹入桩内造成桩身局部缺陷或影响桩的混凝土质量。灌注后的桩的混凝土的顶标高０.５～１.０ｍ应高于设计标高，并予以保护，待进行以后工序需要时再凿除到设计标高，以确保桩顶处的混凝土的质量完好。
２.４ 大直径钻孔灌注桩施工质量评定。①钻孔灌注桩质量检查程序。在施工前，由施工单位将施工组织设计、材料设备、试验仪器及施工放样验单上报工程监理部门，由监理部门复测后方可进行施工。各分项工程必须按检验规程填写自检记录，上报工程监理部门，经复验合格后方可进行施工。灌注桩施工时应跟踪检查，基桩强度试块均由工程监理部门抽查。监理部门按照规定抽检混凝土试块。②直观检查。桩基开挖以后，由监理单位对每一棵桩的桩位偏差进行检查，该工程桩位偏差率在验收规范范围之内，合格率１００％。雅缩径、钢筋骨架浮落等现象。③抽检试块验桩。当混凝土试块达到养护至规定日期时，将试块送至检测中心进行试抗压试验，试验结果按照规范ＧＢ１０７－８７（混凝土强度检验评定标准）的检验方法评定，试验结果均满足设计要求。④采用先进的检测手段。在钢筋混凝土钻孔桩施工的过程中，采用了先进的检测手段，以此来确保工程质量。例如在检查桩径、桩长的时候，我们采用先进的检测手段――桩的小应变完整性检测技术，用ＣＹ－１工程检测仪作为主要的分析接收装置，形成反射波测试系统，当桩身阻抗有明显变化时，就会有反射波回到桩顶引起波相幅发生变化，从记录分析所接收到的波形特征，就可以获得判断桩身质量的有关数据和波形标志。从而可以得出基桩反射相幅曲线特征图，并用此特征图来进行桩身完整性评价。
３ 结束语
沿海地区软土地基桥梁基础采用大直径钻孔灌注桩施工，监理部门只要确实了解地质情况，不同的地质情况采取不同的措施，是能够保证钻孔灌注桩的质量的，另外，监理部门认真执行监理制度，施工单位认真执行操作规程及验收规范，严格施工管理，严格验收制度，在施工中只要准确安置钢筋笼，迅速合理地浇灌混凝土并正确测量超高度，桩的偏移、欠灌等现象是可以避免的。该桥的８０棵桩基经检验完全符合设计要求，达到Ⅰ类桩要求。采用先进的检测手段，也可以从中证明利用先进的检测技术，检测大直径的钻孔灌注桩质量缺陷是完全可靠的。对混凝土有断桩、夹层、径缩等严重缺陷，可以做到准确判断，为桩基质量检查提供可靠的数据。
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发表于 2020-6-22 09:19:17
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