水利施工灌注桩施工质量管理

灌注桩是一种适应性强、成本适中且施工方便的隐蔽性工程，在水利工程中常被作为基础的施工技术应用于公路、桥梁等多个建筑领域。一般来说影响灌注桩施工的质量因素很多，涉及到施工的每一环节，其质量问题影响可大可小，下面我们对施工中可能出现的事故进行具体分析。这里笔者大致从以下三类施工问题进行分析：灌注前的质量问题主要有以下五类：偏孔、护筒脱落、卡钻、缩孔和掉钻。灌注中的质量问题主要包括卡管、埋管和浮笼。灌注后的质量问题主要有断桩、偏位等。
灌注桩的施工工艺与质量控制要点
针对这些常见的质量问题，我们还原到灌注桩的具体的施工环节，对其施工工艺以及对应的质量控制要点进行系统的分析。
１．施工工艺及其要点分析。灌注桩的施工流程主要分为制备泥浆、平整场地、测定桩位、埋设护筒、钻机就位、钻孔、提钻、清孔、检孔、制作并吊放钢筋笼、二次清孔、水下浇筑混凝土、起拔导管、成桩等步骤。在每一个环节施工方法不当或施工质量较差，都会引起质量问题而拖延工期，造成经济上的损失；所以在施工工艺上须进行具体的标准定位。在施工前期要做好严密的准备工作，主要包括以下几个方面：一是施工材料准备，有地质资料、工程施工图、建筑区域调研资料、机械与技术资料、设计方案、质检与试验标准材料等，这一部分主要是结合工程特点和现场需要，对照标准材料，复查相关文件和设备，以保证各项作业顺利运行。在进行钻孔灌注桩施工时，其工艺方法种类繁多，主要有反循环钻孔、正循环钻孔、螺旋钻孔、旋挖钻孔等施工工艺。钻孔灌注桩基本的施工程序是：首先做好施工测量与钻孔机就位工作，然后根据工程需要选择合适的钻头与合适的施工工艺钻孔注意钻头须造孔进尺，在孔壁铺泥浆来支撑孔壁、稳定地层，以防止孔口变形坍塌，在土层埋设钢制护筒，防止桩位偏差或杂物侵入孔内。一切就绪后，再将泥浆注入孔内冲刷底部，适当控制钻斗的升降速度。
２．质量控制。根据施工工艺特点及其质量控制要点的分析，为施工的质量提供了一定的实践依据，为达到较好的控制目标提供了坚实的实践基础。同时我们主要以灌注桩施工过程中的的合同文件、设计图纸、技术要求、基础设计、施工规程和对应的建筑桩基技术规范（ＪＧＪ９４—９４）与建筑地基基础设计规范（ＧＢＪ７－８９、ＧＢ５０００７—２００２）为主要的理论依据进行对照分析。同时还要优先考虑合同文件，统一执行标准。我们进行灌注桩施工质量控制的总目标是成桩过程各项指标满足设计要求，材料及成桩质量满足规范要求，桩身效果、质量良好。根据施工工艺及质量控制要点分析，我们主要从成孔、钢筋笼施工以及混凝土灌注等三个方面进行具体的质量控制分析。
首先是成孔施工时的质量控制，这个环节直接关联到成桩质量，根据上一部分对施工工艺的探究，为了确保程控质量，我们须着眼于单个工序，进行细节和重点控制。根据施工规范的要求钻孔过程中的施工顺序尤为重要，由成桩特点和桩机数量决定了两孔不易连续钻孔，否则易致使坍孔和缩颈。打桩前后尤其要注意桩位与垂直度控制，桩位控制要以护筒定位中心为基准，并由钻机的平整垂直度来控制成桩的垂直度，成孔后须立即用超声波测试法检测孔口效果，并及时调校。打桩前要选准基线和水准点，按施工图进行测量放样和孔位校正，使其满足规范要求。钻孔时要控制成孔深度、钻进速度和泥浆比重，保证钻进时不会碰撞孔壁或发生坍孔、缩颈及桩孔偏斜等现象；应逐步提速，还要注意最大钻进速度在淤泥和淤泥质土中不宜超过１ｍ／ｍｉｎ；在粘土层中不宜超过０．２ｍ／ｍｉｎ；而在粉砂层中以０．０１５ｍ／ｍｉｎ为宜。泥浆比重应随土层进行调整，使孔内渗水降至最低，以保证护筒内稳定的水压，一般以１．１－１．５为宜。钻孔完成后，还要及时多次清孔，使孔底沉渣厚度控制在５０毫米以内。其次是钢筋笼的质量控制，主要体现在制作和吊放两个方面。在制作时，做好质保检查和验收工作，以保证钢筋的规格、长度、直径、数量和制作质量达到规范要求。再吊放过程中要及时检查遗漏的质量问题进行焊补，重新验收和吊放。
再次是灌注混凝土时的质量控制，主要体现在对原材料质量与配合比、坍落度、拔管等的控制。对混凝土材料要严格执行先检后用程序的批量取样检验来保证其质量，再依据水泥品种、砂、石规格及含水率的变化来调整配合比，并复核校验成品质量。灌注时，控制混凝土１８ｃｍ～２２ｃｍ的坍落度，以防止断桩、夹泥或堵管。灌注时的拔管工艺也很重要，一方面要控制好灌注工艺操作，另一方面要控制好导管抽动升降力度以及幅度，随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度，使其保持在１ｍ～２．５ｍ，以防止堵管、浮浆或夹层。
施工质量控制下的原因分析和应预防措施
根据以上对灌注桩质量问题的分析与研究，笔者强调对施工过程中的质量问题应予以高度重视，查根究源，分析问题形成的原因，并采取适当的预防措施。下面我们研究部分常见的质量问题进行例证。如在钻进过程中护筒变形或突然往下沉，护筒外壁冒水，刃脚或钻孔壁向孔内外漏浆；其主要的预防措施是重新埋设护筒或加固护筒防止漏水；在顶入钢护筒时，尽量增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力，使其深埋；通过提高泥浆密度和粘度可减少护筒下沉量，再根据变形部位灵活处理。桩底沉渣量过厚的主要原因是清孔不干净或未进行二次清孔；所以施工中应保证钻孔灌注桩成孔后维持循环清孔时间在２０ｍｉｎ以上，同时钻头提高至距孔底１０～２０ｃｍ，使其保持慢速空转。孔斜是因为钻机安装时，支撑不好、地层软硬不均匀，操作不适当、转速过高等因素导致孔斜。其主要的预防措施是在成孔前预控与成孔过程中进行适时监控和提前处理。缩颈是由于在混凝土灌注过程中桩边土体产生膨胀造成，其主要的预防措施是加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，严格控制泥浆的失水率、密度、粘度等各项性能指标，当然减少成孔后空置时间也是可行的措施。钢筋笼偏位主要包括钢筋笼上浮或下沉，钢筋笼中心线沿桩基中心线失偏等问题，一方面可采用固定等方法顶住钢筋笼上口，另一方面通过合理控制灌注速度，防止钢筋笼上浮。通过这一系列的问题分析和预防措施，一方面有利于后期对个重要工序的质量控制，同时还可以防止重大质量事故发生。
为了保证钻孔灌注桩的施工质量，我们必须保证灌注桩的每一道工序的施工质量，施工管理人员要有高度责任心，坚持预防为主，对各个施工环节予以充分重视，进行严格的质量控制并精心施工。
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