钻孔灌注桩质量控制要点及常见质量通病及预防措施

青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程06标段

钻孔灌注桩质量控制要点

常见质量通病及预防措施

编制：

审核：

审批：

中铁二十二局集团青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程

06标段项目部

2014年4月12日

目录

一．钻孔灌注桩成孔质量控制要点： (3)

二．钢筋笼制作质量控制要点： (4)

三．质量通病及预防措施： (5)

（一）钻孔过程中易出现的施工质量问题及防治措施 (5)

（二）水下混凝土灌注过程中易出现的施工质量问题及防治措施.. 6

一．钻孔灌注桩成孔质量控制要点：

1.钻孔桩施工前应探明和清除桩位处的地下障碍物。

2.钻孔时，孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5-2.0m。并应及时向孔内补水或泥浆，保持水头高度和泥浆比重及黏度。

3.桩位允许偏差为：顺轴线方向±100mm,垂直轴线方向+50mm，每根灌注桩钻孔前应利用提前埋设的护桩复核桩位。

4.成孔深度必须符合设计要求，其允许偏差为+100mm。

5.钻孔桩原材料和混凝土强度必须符合设计要求，每桩制作不少于1组混凝土抗压试件。桩长大于40m 或复杂地质条件下的所有桩基均采用声波透射法检测桩。当桩长不大于40m，则四桩承台底下选择一根桩预埋检测钢管，六桩承台底下选择两根桩预埋检测钢管。

6.浇筑水下混凝土前应清底，柱桩桩底沉渣厚度不应大于50mm，摩擦桩桩底沉渣厚度不应大于100mm。

7.成孔过程中泥浆比重应能保证不塌孔，清孔后泥浆比重不大于1.1，黏度为17-20s，含砂率小于2%。灌后桩顶应高于冠梁底面20~30cm。（考虑破除桩顶不良混凝土长度

60~90cm为宜）。

8.钻进过程中应经常检查钻头直径、磨损程度及钻杆垂直度。钻孔过程中应严格控制钻头升降速度，减少钻头升降对孔壁的扰动，避免造成塌孔事故。

9.桩混凝土浇筑采用的导管直径宜为250~300mm，导管使用前应严格清理干净，并进行导管密闭性及通球试验，导管底端距孔底应保持300~500mm。

10.封底混凝土浇筑后导管埋深应不低于1m,根据估算封底混凝土需要3方，混凝土浇筑过程中保持导管埋深2~3m，桩混凝土应该具有良好的和易性，配合比应通过实验确定，粗骨料宜采用粒径不大于25mm的碎石，混凝土塌落度宜控制在160mm~210mm。

11．在拔出最后一节长导管时速度要慢，避免孔内上部泥浆压入桩中。钢护筒在灌注结束、砼初凝前拔出，起吊护筒时要保持其垂直性。当桩顶标高很低时砼灌不到地面，砼初凝后回填钻孔。

12.混凝土浇筑应连续，整桩浇筑应在封底混凝土初凝前完成，以保证钢筋笼不上浮。

13.桩身混凝土灌注完成后48小时内应避免重载车辆从桩附近经过，以保护成桩质量。

14.混凝土设计强度等级为C40水下砼，混凝土充盈系数不得小于1.1，不宜大于1.15。

15.现场用于质量控制的测量设备要准备要，测绳、泥浆比重计、塌落度筒等。

16.现场混凝土试块制作频率和方法由工程部试验室提供。

17.现场浇筑混凝土过程中如发现混凝土外观质量不符合要求，立刻向主管领导及拌和站报告，及时解决问题。

二．钢筋笼制作质量控制要点：

1.钢筋品种、级别、规格、数量应符合设计要求，钢筋笼制作必须符合设计要求，其允许偏差为：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，钢筋笼直径±10mm，长度±50mm。

2.钢筋笼主筋连接应保证35d连接区段范围内接头率不大于50%，单面焊接长度不小于10d，焊接连接时主筋焊接段应做适当弯折，确保钢筋主筋同心。

3. 沿钢筋笼外侧，对应内箍筋位置，每2m间距布置4个砼轮型垫块，垫块强度等级不应低于桩身砼强度，以保证钢筋笼在桩内位置准确，保护层满足设计要求。

4.HPB235钢筋采用E43型焊条，HRB335钢筋采用E50型焊条。

5.钢筋笼箍筋与主筋的相交处宜采用点焊或绑线绑扎牢固。

6.外箍筋布置应圆顺，间距应均匀一致；箍筋加密段位置应准确，加密范围应满足设计要求；外箍筋与主筋连接应牢固可靠，不允许出现焊点脱开或绑扎松动现象，箍筋接长应符合规范要求。

7.加强箍筋采用焊接连接，加强箍筋截面应垂直主筋方向安放，与主筋焊接应可靠，加强箍筋封闭焊接应满足单面10d,双面5d的连接要求。

8.钢筋焊接应饱满，无气孔、夹渣等焊接不良现象，焊接长度应满足规范要求。

9.钢筋笼焊接成型后应整体性良好，满足吊装要求，吊点部位应加焊吊装L筋，加强吊装点连接强度，确保吊装安全。

10.成品钢筋笼注意保护，防止生锈、污染、变形，并应编号，以防混用。

11.钢筋笼入孔过程中应吊装牢靠并保持顺直，缓慢吊入，以免触碰桩壁。

12.钢筋笼吊筋宜采用圆钢不小于￠10，长度需根据现场情况进行计算，吊筋与钢筋笼主筋应焊接牢固。

三．质量通病及预防措施：

（一）钻孔过程中易出现的施工质量问题及防治措施

1．护筒冒水

护筒冒水多为护筒周围土不密实，或水位差太大，或钻头起落时碰撞。护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

防治措施：埋设护筒时，坑底与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

2．孔壁塌陷

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然流失，则表示有孔壁塌陷迹象。

造成原因：孔壁塌陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位过低。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁塌陷。

防治措施：在松散易塌的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

3．缩颈

缩颈即成孔直径小于设计孔径。

造成原因：塑性土膨胀。

防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

4．钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于30mm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔上方0.5m以上，重新钻进。

5．桩底沉渣量过多

造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。

防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-50cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

（二）水下混凝土灌注过程中易出现的施工质量问题及防治措施

1. 堵管

1.1 开始灌注时堵管

开始灌注时堵管，指首盘混凝土灌注即堵管，其原因主要有隔水塞被卡住和漏斗底部混合料产生离析，致混凝土无法下落两种情况。为预防初灌时堵管需采取以下措施：a钻孔桩灌注前对导管进行试探，检查导管的垂直度，并进行导管过球试验。

b首盘混凝土拌和应适当多掺加水泥和细骨料，确保首盘混凝土的和易性，另外在

灌注漏斗内洒水润湿，以利混凝土顺利下落。

c精确计算导管底口与孔底之间距离，控制在30～50cm为宜，太小容易堵管，太

大则无法保证初灌导管埋深。

1.1灌注过程中堵管

灌注过程中堵管，主要由于混凝土和易性太差、离析；石子粒径过大；有大的异物（如受潮水泥结块等）；埋管太深；导管直径太小；灌注时间太长或两盘混凝土间隔时间过长所致。为预防灌注过程中堵管，主要采取以下措施。

1.2.1 合理组织，加快混凝土灌注速度同时确保混凝土连续灌注，不要因吃饭等原因而间断灌注。

1.2.2 合理安排混凝土到场时间，做好混凝土灌注前检查。确保灌注的混凝土无离析和泌水现象。宜掺加缓凝减水剂，改善混凝土的性能。混凝土坍落度宜控制在160mm~210mm。

1.2.3在灌注漏斗上设一10cm×10cm钢筋网垫，隔离混凝土中的大块异物，确保无大块物体进入导管中。

1.2.4 灌注过程中勤量测,勤拆管，埋管深度宜控制在2m~6m之间，以免埋管太深造成堵管。

1.2.5 根据钻孔桩直径。宜选用内径25cm或30cm并且顺直、内壁光滑的导管，不宜选用内径过小的导管。如果出现堵管，则要分析原因，采用长杆冲捣，大锤敲击导管，或利用卷扬机将漏斗稍提一定高度，猛然下落，利用振动使混凝土下落。如仍无效，则提出导管，清理出混凝土，分析原因，重新施工。

2 导管进水

主要由于导管连接处密封不好、砼初灌量不足未埋住导管、导管连接质量差或导管炸裂等原因而进水。对导管进水，主要采取以下预防措施：

2.1导管安放前，进行水密、承压及接头抗拉等试验。进行水密试验的水压不小于孔底静水压力的1.5倍。不合格者，不得使用。

2.2导管安放时注意放好密封圈，并注意拧紧连接螺栓。

2.3灌注过程中

严格控制导管提升高度及拆管环节，避免因计算错误而控制失误，致使导管提离混凝土顶面。混凝土要徐徐灌注，避免管内出现高压气囊，而炸裂导管。导管一旦进水，则因分析原因，如果是导管上部漏水，可通过丈量计算，在保证埋管深度≮2m的条件下及时提管或拆除一节导管，处理水面以上的漏水处。否则应提出导管，清除已灌入的混凝土，分析导管进水的原因，采取相应措施处理后，重新灌注。

3 导管提不动

灌注过程中出现导管提不动的情况，主要由于埋管太深、被钢筋笼挂住、灌注时间太长等原因造成。针对上述原因，主要采取以下措施预防；

3.1灌注过程导管埋深宜控制在2m~6m，做到勤量测勤拆管，并且在灌注中，导管宜上下勤活动。

3.2确保导管轴线顺直。下钢筋笼时要保持其轴线竖直，确保钢筋笼不变形，避免导管挂拴在钢筋笼上。

如出现导管提不动的情况，则要分析原因，如因钢筋笼挂住，则应将导管在水平位置旋转，再提升，直到提动为止。如因埋管太深或灌注时间太长等原因造成埋管，则应停止灌注，采取其它方式处理。

4 钢筋笼上浮

主要由于混凝土灌注时冲击力过大或灌注时间较长，表层混凝土凝结而推动钢筋笼上浮或钢筋笼固定不好而上浮。针对钢筋笼上浮的原因，主要采取以下措施进行预防：

4.1缩短全桩混凝土灌注时间，避免因表层混凝土凝固而顶推钢筋笼上浮。同时宜掺用缓凝减水剂，以改善混凝土性能。

4.2混凝土要徐徐灌入，减少冲击力，并合理控制拆管，避免导管底与钢筋笼底端距离过小，当混凝土面上升到钢筋笼底端时，导管底口距离钢筋笼底不宜小于2m，此时适当加大导管埋深，以减少混凝土灌注时对钢筋笼向上的冲击力，当混凝土面进入到钢筋笼适当深度后，一次拆除导管，使导管底口进入钢筋笼底端1.5m以上，同时确保混凝土灌注速度，可很好防止钢筋笼上浮。

如灌注过程中钢筋笼开始上浮，需迅速计算钢筋笼底和导管底口距离，采取拆管或将导管提高一定高度控制，如不见效，则在上部采取措施加固。

5 混凝土离析、夹泥

主要是由于混凝土拌和质量差，产生离析、泌水；埋管深度不够，混入浮浆；导管进水使得混凝土部分稀释；灌注前清孔不彻底；泥浆比重大；孔壁垮落物夹入混凝土内等原因造成。针对混凝土离析、夹泥产生的原因，主要采取以下措施预防：

5.1 严格检查混凝土质量

混凝土灌注前，应进行坍落度试验，严格保证入桩混凝土和易性满足要求。

5.2 严格控制导管埋置深度

做到初灌时埋管不小于1 m，后续灌注过程埋管不小于2m，灌至上部时，不宜将导管上提幅度过大，以免将泥皮、混凝土浮浆等带入下层新鲜混凝土内产生夹泥。

5.3 钻孔时加强泥浆护壁

灌注前清孔要彻底，灌前泥浆比重不大于1.1，同时严格控制含砂率。

6 断桩

断桩主要是由于导管提升过高，提离混凝土顶面或混凝土灌注作业因故中断等原因造成。针对上述产生断桩原因，可采取以下措施预防：

6.1施工技术人员和操作人员要进行岗前培训，增强质量意识和业务技能。技术人员要细心量测，准确计算导管埋深，合理控制拆管节奏，严格按施工规范施工。

6.2严格控制混凝土质量，宜掺用缓凝型减水剂，以改善混凝土性能。

6.3钻孔桩施工要确保设备的完好率并有备用设备，一旦设备出现故障，立即启用备用设备，确保正常施工，不得延误时间。