钻孔灌注桩成孔质量检查与控制

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　　摘要：钻孔灌注桩在桩基工程中被广泛应用，但是施工工序多，对于成孔工序质量的控制，如垂直度、孔径等，通过南京河西某高层住宅项目工程成孔质量检测结果分析，提出成孔质量控制与预防措施，辅助采用JJC-1D型灌注桩孔径检测系统对桩身垂直度、孔径等成孔质量进行检测，直观地展现桩身实际成孔状况，为更好的控制工程施工质量提供了依据，并采取预防措施，效果良好。
　　
　　关键词：钻孔灌注桩；垂直度；孔径
　　
　　钻孔灌注桩在桩基工程中被广泛应用，其施工过程大部分在水下进行，施工质量不能直观控制，成桩后也不能直接开挖验收，如施工中出现质量问题，不但影响整个工程的质量和进度，造成相应的经济损失，并将影响企业的信誉，这就要求应注重加强施工过程的质量控制，严格控制施工工序质量，消除工程质量隐患。
　　钻孔灌注桩施工工序多，影响工程质量的因素也多，特别是对于成孔工序质量的控制，如垂直度、孔径等，在整个施工过程中都是隐蔽的，控制起来比较困难。本文结合南京市河西某高层住宅项目工程实例，对钻孔灌注桩施工过程中的成孔质量检测结果进行分析，提出成孔质量控制与预防措施。
　　1工程概况及难点分析
　　1.1地质条件
　　根据工程地质勘察报告，场地岩土层结构分布自上至下为：
　　①杂填土：灰黄色、灰色、杂色等，很湿～饱和，分布较稳定，局部缺失，层厚0.70-5.40m。
　　①2素填土：灰黄色、灰色，很湿～饱和，分布较稳定，局部缺失，层厚0.40-3.50m。
　　①3淤泥质填土：深灰色、灰黑色，饱和，软～流塑状，局部分布，层厚0.50-2.50m。
　　②1淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑，全场区分布，层厚18.50-26.70m。
　　②2淤泥质粉质粘土夹粉土：灰色，饱和，流塑，分布不稳定，局部缺失，层厚1.70-7.30m。
　　③1粉细砂夹粉土：青灰色，饱和，中密，局部密实，全场区分布，层厚3.0-13.0m。
　　③2粉细砂：青灰色，饱和，密实，全场区分布，层厚6.6-14.2m。
　　④含砾中细砂：青灰色～灰黄色，饱和，中密，局部密实，中偏低压缩性。主要由长石、石英、云母等矿物碎屑组成，颗粒级配不均匀。夹不规则团块状或无规律卵砾石，空间分布凌乱。卵砾石砾径2～10cm不等，个别可达20cm以上，呈次圆状～圆状，局部棱角状，含量10%左右，分布不均匀，局部富集部位可达40-50%，成分以石英砂岩、石英岩为主。卵砾石较密集部位由中密～密实状粉细砂～中粗砂充填。全场区分布。顶板埋深46.8-51.2m，层厚4.9-18.5m。
　　⑤1强风化泥岩：紫红色，岩石结构完全破坏，上部岩芯多呈硬土状，下部岩芯呈碎石～碎块状，岩石强度往下逐渐提高。全场区分布。顶板埋深54.1-66.5m，层厚4.0-7.4m。
　　⑤2中风化泥岩：紫红色，泥质结构，块状构造，岩石较完整～完整，岩芯呈长-中柱状，块状，小裂隙发育。岩石天然单轴抗压强度平均值为1.01～2.46MPa，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ类。顶板埋深61.5-71.7m，层厚5.0-12.9m。
　　1.2工程概况
　　本工程主体结构33层，桩基设计采用钻孔灌注桩基础，桩径为800mm，桩端持力层均选用⑤2中风化泥岩，桩端进入该层深度不小于2.0m。
　　1.3难点分析
　　a.深孔垂直度控制难度大：
　　钻孔灌注桩的垂直度是保证单桩承载力的重要环节，尤其是对一柱一桩的工程，孔斜超标会造成桩的受力状态改变、桩位偏差超标等，影响钢筋笼的安置和上部结构质量，且在砂性土质地层中还极易出现塌孔、沉渣不易清干净等现象。另外，当桩距较小、桩孔较深时，还可能造成连体桩等不良后果。
　　根据工程地质勘察报告及设计要求，本工程单桩孔深67-72米，桩孔深且地质条件复杂，如成孔后发现孔斜超标时再行纠偏，不但难度很大，费时费力，而且桩的充盈系数通常也会很大，浪费材料，这就要求加强对桩孔垂直度的控制。
　　b.复杂地层桩孔直径控制难度大：
　　钻孔灌注桩的桩孔直径是确保成桩质量、保证单桩承载力的主要控制项目，尤其是对以摩擦力为主的工程桩，如成孔时出现缩径、塌孔等现象，将会影响单桩承载力并留下质量隐患，在后期桩基质量检测时有可能出现Ⅲ、Ⅳ类桩，影响整个工程后续施工。
　　本工程设计要求工程桩以入⑤2中风化泥岩2米为持力层，基岩强度较低，单桩承载力主要以摩擦力为主，桩身成孔穿越粉细砂夹粉土、粉细砂、含砾中细砂等不良地质地层，易出现缩径、塌孔等现象，施工中应加强成孔过程的质量控制，确保桩孔直径。
　　2试成孔质量检测与分析
　　本工程在施工前期采用JJC-1D型灌注桩孔径检测系统对桩身垂直度、孔径等成孔质量进行检测，能更直观的展现桩身实际成孔状况，为更好的控制工程施工质量提供依据。
　　2.1垂直度检测结果分析
　　a.检测结果：桩基规范要求桩孔的垂直度允许偏差不大于1％，根据本工程试成孔垂直度检测的结果反映，对于一个桩孔，其实际的垂直度上下是不一致的，多数是上部垂直度偏差小、下部垂直偏差大，而且偏心的轨迹也不一致，存在越深越偏的现象。
　　b.原因分析：开钻前钻机架设、钻杆垂直度检查控制较好，而在钻进过程中由于场地密实度差、钻进过程发生不均匀沉降等情况造成钻机倾斜，但在施工过程中未及时复核、校正钻杆垂直度；钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成钻头偏离方向。
　　2.2孔径检测结果分析
　　a.检测结果：桩基规范要求孔径的允许偏差为±50mm（负值指个别断面），根据本工程试成孔孔径检测的结果反映，普遍存在上部孔径大于设计要求、但在进入含砾中细砂层孔径小于设计要求的情况；在粉细砂夹粉土、粉细砂地层中存在个别断面有缩径、塌孔等现象。
　　b.原因分析：在钻进含砾中细砂层时钻头磨损严重造成孔径偏小；钻进进尺过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注等因素造成缩径、塌孔。
　　3成孔质量控制措施
　　3.1成孔垂直度控制措施
　　a.开工前压实、平整施工场地，对现场软土区域应采取铺设建筑垃圾等措施进行场地硬化处理。