钻孔灌注桩目前被广泛应用于各种建筑物，属于隐蔽工程中的深基础工程，一般施工难度较大，一旦出现工程质量事故将难以处理，因此要求施工单位要具备较丰富的施工经验，监管人员一定要有丰富的灌注桩管理经验，严格按照钻孔灌注桩监工序，不断提高桩基质量监控水平，把可能发生的工程事故消灭在萌芽状态，对于减少桩基质量事故的发生和消除质量隐患具有特别重要的意义。本文结合工程实例谈谈个人对使用钻孔灌注水泥粉煤灰碎石混凝土桩施工技术处理地基的认识，以供借鉴。
前言
近些年,随着我国城市建设高层建筑的快速发展, 钻孔灌注桩处理地基也得到广泛应用。钻孔灌注桩作为建筑的桩基有许多优点,但由于施工工艺复杂,桩基质量有可能受到许多因素的干扰(土质、地下水位、成孔工艺、施工装备、技术熟练程度和现场管理等)而影响成孔质量和桩身质量,使单桩承载力降低。为了确保上部结构的安全和稳定,除了上述提出的关键工序的控制外,还应控制钻孔桩全过程的施工质量,并及时做好桩基检测工作,发现有质量问题的桩基要采取必要的技术措施进行补救。只有这样,才能保证钻孔灌注桩的施工质量,从而充分发挥钻孔灌注桩的潜在优势。总之要保证钻孔灌注桩的施工质量,各种技术很重要,但其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
1、工程概况
本市某工程项目为高层住宅楼小区,部分有地下室。设计单位要求对地基进行处理,具体方案是钻孔灌注水泥粉煤灰碎石混凝土桩(CFG桩)复合地基。复合地基承载力450 kPa,桩深13. 5 m~15 m,直径0. 4 m,桩头切割后铺0. 3 m褥垫层,梅花形布桩,间距1. 2 m,C25混凝土。
2、CFG桩施工技术
2.1CFG桩的特点
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性,使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用,同时也能很好地发挥其端阻作用。
2.2本工程施工特点与技术工艺要求
为了尽快掌握CFG桩的施工工艺,提高自身素质,本人主动与建设单位要求,参与到施工进程中,全过程见证了CFG桩的施工,掌握了此类工程在施工中的质量控制要点。
本工程采用长螺旋成孔混凝土泵中心压灌技术,即钻孔与灌注混凝土合二为一,一次性完成。长螺旋钻孔机型号为ZKL800BD型长螺旋钻孔机。混凝土泵型号为HBT60A混凝土泵。
钻机钻孔至设计深度后提钻并同时用混凝土泵压入超流态混凝土,直至高出设计标高不小于0. 5 m处而成桩。其工艺流程如下:桩位放线→钻机就位→钻孔→压灌→边提边压→成桩。
本工程具体施工技术及工艺:
根据甲方提供的控制点,引出主轴线的位置,然后依据主轴线放出建筑物的纵横线,主轴线控制点要保护好,以方便复核桩位,具体的做法如下:根据控制点,应用全站仪测出轴线控制点,用木桩标于地上,并在桩顶的投点上钉小钉作标志。
依据已放轴线,结合施工图纸标注桩位,与轴线距离采用钢尺施放,桩位偏差不大于2 cm。
桩位点经检验合格,钻机就位稳定后,开始钻孔,当钻具钻至设计深度后,空转清土,以便使孔底虚土被钻出。
施工前测量场地标高,埋设控制桩,确定成孔控制深度,在钻杆上作出控制标志并作记录,同时通知监理报验。
钻至设计深度后,用混凝土泵通过管路把坍落度为16 cm~18 cm的高流动的混凝土打入孔底,与此同时提钻,孔底单向活动门自动打开,使混凝土流出,并使钻具在混凝土内埋深0. 5 m~1•0 m左右。提钻速度必须与混凝土的泵入速度相匹配,即混凝土的灌入量使孔内混凝土面台升高度比钻头的位置始终高出0. 5 m~1. 0 m,已防止出现断桩。
桩施工完毕后,用人工清挖桩间土、凿桩头。桩头凿除应严格要求,不能用大锤直接夯击桩头,应用钢钎对称凿掉大部分桩头后,再用小锤、钢钎将桩顶找平,桩顶不能出现斜面,若桩顶浮浆过厚,应将浮浆全部凿除,桩顶找平后若低于设计标高的,用高于桩身混凝土强度等级的混凝土补平,补混凝土时,桩顶需清理干净并湿润。
3、CFG桩施工质量控制
CFG桩质量控制的主要对象是:桩长;强度;桩底是否到持力层这三项指标,现场管理和监控要点如下:
（1)测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量,平整后放出各桩的准确位置,将线路纵坡、横坡考虑在内后,原地面标高控制在±5 cm以内。将施工区域进行划分,并将各桩进行编号,定机定人进行管理。
（2)布桩时,CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求进行,并遵循从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工的原则,不宜从四周转向内推进施工。
（3)对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核,消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查,防止操作人员弄虚作假、骗取米数。使用反差大的反光贴条每0. 5 m进行标识,粘贴在钻机导向架上,利于夜间记录人员识别读数。4)指派责任心强、懂技术并经严格考核合格的员工对劳务队伍施工的CFG桩进行现场监控和记录。防止作业队伍偷工减料、暗中做手脚的现象发生。
（5)现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度,以保证桩身垂直度不大于1%,确保桩体的正常受力。
（6)长螺旋钻施工。钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进,一般先慢后快。在成孔过程中,如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则容易导致桩孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。
（7)判断钻头是否到了持力层一般有两种方法: a.在桩机驾驶室观测电流的变化。根据试桩结果,钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时,电流表指针在120 A~130 A,当钻头遇到持力层时,瞬间的电流将增大到160 A以上,同时电压下降。此时,应判定钻头已达到持力层。b.在钻机旁直观观察。根据勘察资料,结合试桩结果,当钻头到达持力层时,钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动,钻机的动力明显减弱,此时,应判定钻头已达到持力层。
（8)CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥,桩机操作手和地泵操作手密切配合,按照先泵料后拔管的原则,防止先拔管后泵料,防止CFG桩成吊脚桩。
（9)严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩,而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀,桩顶浮浆过多,桩身强度不足和形成混合料离析现象,导致桩身强度不足。故施工时,应严格控制拔管速率。
（10)整个施工过程中,应安排质检人员旁站监督,并作好施工原始记录。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。
11)为控制提钻速度,应购置秒表配发给记录人员,钻孔时间、拔管速度、灌注混凝土时间应记录至秒。当天的记录每页必须由设备租赁方和项目队现场记录人当天进行相互签字确认。12)提钻泵送过程中,旁站人员要经常敲打输送管,确认管内混合料是否充实,以保证桩体密实。13)拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插,由于桩管垂直度的偏差,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量,施工中应避免反插。
（14)桩顶混凝土停灰面根据导向架上标识由值班人员判断,控制在桩顶标高以上0. 5 m位置。15)控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明,混合料坍落度过大,会形成桩顶浮浆过多,桩体强度也会降低。坍落度宜控制在16 cm~18 cm(可根据运送混合料的距离进行调整),和易性好。
（16)设置保护桩长。在泵送混合料时,比设计桩长多加0. 5 m的料。
（17)在截取桩头前应准确测量桩顶标高,并在纵横向挂线标示桩头水平位置。
（18)CFG桩施工中,每台班均须制作检验试件,进行28 d强度检验,成桩28 d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验,其承载力、变形模量应符合设计要求。
（19)CFG桩施工属隐蔽工程,施工完毕后先进行自检,自检频率为10%。自检合格后报第三方进行复检,复检合格报监理工程师签认后方可进行下一道工序施工。
（20)CFG桩成桩后,桩顶以上没有1 m垫层情况下严禁大型机械进入施工区。
4、本工程CFG桩施工中出现的问题与处理
（1)商品混凝土配比问题。开始打桩施工第一天,在灌注第二根桩时发生混凝土堵管,经检查发现混凝土已经初凝,经与商品混凝土公司技术人员沟通,得知混凝土中添加了早强剂,而CFG桩在正常情况下成桩一根也需用时20多分钟,一车6 m3商品混凝土用完需用1. 5 h,显然在混凝土中添加早强剂是不合适的。调整混凝土配合比后此问题再没有出现。
（2)施工用电问题。工地施工用电为临时用电,一天下午,钻机正在钻孔,突然停电3 h,由于无备用电源,混凝土泵与导管中的混凝土全部靠人工清理,所幸钻杆中无混凝土,未造成太大损失。为避免再次因停电影响施工,减少损失,施工单位租借了一台柴油发电机作为备用电源。
（3)清土对CFG桩的影响问题。因桩孔布置密度大,施工单位报监理单位批准采取隔二打一方式成孔。这样一来,每天都要清理钻机钻孔挖出的废土,否则将影响后续施工作业。实际施工中,由于导管占压了几个桩孔,改在第二天清理,因混凝土桩已具有一定强度,在铲车清土时造成三根混凝土桩头断裂,不得不采取补救措施。后在监理要求下改为半天进行一次清土,再没有发生断桩现象。
（4)未成型桩的处理。在钻孔灌注成桩施工中,由于钻机发生故障,一根桩只灌注了10 m(要求为15 m)。经建设单位、监理单位、施工单位共同研究,同意采用施工单位提出的补救方案,即:在原桩点重新钻孔将已灌注的混凝土用钻机钻出再灌注成桩;如不能则报请原设计单位出补救方案。30 h后钻机修好,在监理现场旁站下开始重新钻孔,经过近40 min钻孔,将原孔内混凝土全部钻出。
5、结语
钻孔灌注桩在实际操作过程中可能还存在其他问题，如孔底沉渣问题、钢筋保护层厚度不均等，只要现场重点抓好施工管理，加强现场监督，强化施工人员质量意识教育，规范施工工序流程，做好事前、事中、事后质量控制，就能避免极大部分问题的出现和工程质量事故发生。
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