送电线路灌注桩质量缺陷及预防控制

　　摘要:针对目前电力工程钻孔灌注桩基础施工中存在的质量问题和缺陷进行了分析,并结合工程施工的实际,提出了合理的预防手段和缺陷处理办法。
　　关键词：钻孔灌注桩，质量，缺陷，控制
　　钻孔灌注桩是送电线路施工中普遍采用的一种基础施工方式，具有适用承载力范围广，对环境影响小、施工机具简单、施工安全性好等诸多优点，但质量控制直观性差，技术环节多，容易出现质量问题。我公司多年在广东地区进行送电线路施工，有多年的施工经验。
　　灌注桩基础施工的流程，基本可以分为分坑、成孔、清孔、钢筋笼制作及安装、混凝土灌注、桩检测六个重要技术环节，下面按照施工流程，对每个技术环节上易发生的质量缺陷问题进行总结和分析，并结合工程施工的实际情况，提出合理的缺陷预防手段和处理办法。
　　1 分坑
　　1．1孔位偏差
　　【易发指数】★★☆
　　【缺陷成因】■测量误差■定位桩移位■桩机对位不准■土质松动
　　【预防措施】认真审阅设计图纸，现场放线定出桩位后，做好标记。在正式施钻之前，对每一个孔位标志点都要进行复核；先用管线探测器探测桩位下面是否埋有管线,确无管线埋在地下时,方可埋设护筒；在埋设孔口护筒时，要保护筒的中心对准标志点，埋设护筒应严格保持护筒的垂直度且要有足够的深度,其周围的回填土要分层回填夯实,以防止其外围周边在使用过程中产生漏浆,以至造成护筒的移位和倾斜。
　　2成孔
　　2．1桩孔垂直度偏差
　　【易发指数】★★★
　　【缺陷成因】■土质松软■钻机稳定性差■护筒偏斜
　　【预防措施】钻孔前确保钻头垂直准确地对在桩位上，可用经纬仪观测钻杆垂直度。保证桩机作业稳定性，避免侧斜。土质松软需要对地面进行适当加固处理，扩大桩机支承面积。在钻机过程中经常检测钻杆相对孔口居中情况，如发现钻杆有偏差，应减慢速度，并提起钻头，上下反复扫钻几次，以便有足够的力量削去硬层，然后转入正常钻孔状态。成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。如成孔偏斜，则要求进行复钻纠偏，并重新验收成孔成质量。
　　2．2孔径偏差或塌孔
　　【易发指数】★★★★
　　【缺陷成因】■钻杆的摆动或弯曲■土层变化■护壁泥浆性能指标差■护筒埋置太浅■护筒未用粘土封紧导致向孔内漏水■松软土层钻进过快■未及时向孔内补浆■下放钢筋笼与孔壁碰撞■钻头磨损■地下水压变化
　　【预防措施】钻杆垂直要紧密顺滑不摆动，钻杆接头要牢固顺直无弯折。制备泥浆进应浆时就选用高塑性粘土或膨润土，并根据井孔穿越土层的要求进行配合比设计。
　　根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进成时间曲线。严格控制钻进进尺速度,在软粘土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。
　　护筒埋置深度应满足规程要求，且护筒周围应用粘土封紧。
　　发现塌孔，首先应保持孔内水位，如塌落量较小，可加浓泥将或投入粘土继续钻孔，如塌落量较大，应立即根据地质资料分析塌孔部位，用粘土回填到已塌孔壁的高度以上，稳定一段时间，待土及水位稳定后再行重钻。
　　2．3成孔深度偏差
　　【易发指数】★★☆
　　【缺陷成因】■孔壁塌落■沉渣过厚■测量误差
　　【预防措施】提钻具时应严格避免碰撞孔壁。在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后的问题，因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。
　　3清孔
　　3．1孔底沉渣
　　【易发指数】★★★☆
　　【缺陷成因】■孔壁塌落■清孔不彻底
　　【预防措施】严格控制泥浆指标：粘度测定17-20min；含砂率不大于6%，胶体率不小于90%等，要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。如孔底沉渣较多，在不影响成也深度的前提下，可采用后压浆技术对孔底沉渣进行固化。
　　成孔至设计标高，应利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10-1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,应立即吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。
　　4钢筋笼制作及安装
　　4．1钢筋笼制用超差
　　【易发指数】★☆
　　【缺陷成因】■焊接不合格■同一层面搭口过多■尺寸偏差■主筋间距超差
　　【预防措施】合理搭配钢筋长度，严格控制焊接搭口长度，制作后进行尺寸复核。
　　4．2钢筋笼变形
　　【易发指数】★★★★
　　【缺陷成因】■焊接不合格■强度计算误差■吊装受力点不均匀■与护壁或孔壁碰撞■吊放受阻时加压强行下放
　　【预防措施】起吊方法正确，受力点均匀，下端不可拖地，必要时还可采用钢筋笼在运输和起吊过程中，要在钢筋笼上每隔3-4m装上可拆卸的十字形临时加劲架，以防止变形。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量。当吊放受阻时，不能加压强行下放，应停止吊放并寻找原因。钢筋笼与护壁触点可加装垫块。
　　5混凝土灌注
　　5．1混凝土离析
　　【易发指数】★★☆
　　【缺陷成因】■浇筑混凝土未使用串筒■混凝土浇筑中途断续■混凝土搅拌不均，水灰比不均匀■振捣不及时，不均或不到位■桩身夹泥
　　【预防措施】为确保成桩质量，要严格检查验收原材料。良好的配合比可减少离析程度，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前者要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
　　适度增加混凝土中水泥用量，提高水泥浆的稠度。调整配合比，适当调大混凝土坍落度。经配合比设计，使用强度高一等级的水泥或向混凝土中掺入适量减水剂，缩短混凝土凝结时间。
　　混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和凝凝土坍落度的控制。混凝土坍落采用18-20cm，当灌注至距桩顶标高8-10m时，应及时将坍落度调小至12-16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。
　　要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥。
　　5．2堵管停浇
　　【易发指数】★★★☆
　　【缺陷成因】■隔水栓堵塞■混凝土导管内停留时间过长■导管埋入混凝土太深■混凝土性能不良
　　【预防措施】要求导管具有足够抗变形的强度，不漏不裂，管内光滑无阻，导管组装后，按规定进行水密性及强度试验。灌注前应清洗导管和漏斗。
　　在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大。
　　严格控制混凝土配合比，初凝时间，混凝土砂率率。
　　6桩检测
　　6．1桩身强度不足
　　【易发指数】★
　　【缺陷成因】■桩底未达到设计标高■桩身出现缩颈、断桩或混凝土离析■混凝土强度低于设计要求■桩顶混凝土浮浆部分超过规定厚度■桩身直径小于设计桩径■桩侧泥浆壁和桩底沉渣过厚■地质资料失误
　　【预防措施】严格按照设计要求的桩底标高进行施工；采取相应措施预防桩身产生严重缩颈、断桩、混凝土离析。严格按混凝土配合比施工，确保混凝土强度；将桩顶混凝土浮浆部分剥除干净；适当增加混凝土灌注量，提高浇灌混凝土的充盈系数，确保桩身直径满足设计要求。
　　清孔采用正循环换浆方式：开动钻头空钻不进尺，使沉渣处于悬浮状态随旧浆排走。清孔后孔底的沉渣厚度必须符合设计要求。在灌注水下混凝土前，先打静载试验桩，根据静载试验取得可靠的单桩承载力数据，复核原设计单桩承载力值，若不能满足则应进行适当修改或调整原设计。
　　6．2桩身完整性缺陷
　　【易发指数】★
　　【缺陷成因】■裂缝■桩身夹泥■缩颈
　　【预防措施】严格控制施工工艺流程，严格控制混凝土配比、塌落度、初凝时间，对施工中出现的异常应明确原因并采取合理解决办法。
　　采用桩动测技术已经能对桩身完整性缺陷作出定性的分析。根据《基桩低应变动力检测技术规程（DBJ10-4-98）》对桩身完整性的检测结果，按缺陷程度划分为Ⅰ-Ⅳ类。根据不同的缺陷程度，可采取不同的补救措施。
　　缺陷处标高离设计标高不远时，可采用开挖式接桩，挖出桩顶，清除泥浆、水泥浮浆层及混凝土松动部分，整理好钢筋，将桩接高到设计标高处。
　　7结束语
　　本文结合工程现场的实际情况，论述了灌注桩施工中经常发生发生的质量缺陷成因和预防措施，这些措施经实践证明是切实可行，且经济性较好，可供有关施工单位借鉴。