长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩施工的质量控制

长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩施工的质量控制

【摘 要】长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺是目前刚性桩复合地基和灌注广泛使用的一种施工工艺。本文从施工、原材料、搅拌、泵送、成桩等方法介绍长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺的质量控制。

【关键词】施工；材料；搅拌；泵送；成桩；质量控制

前言

长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺是中国建筑科学研究院地基所为CFG桩施工研制开发的新工艺，它是由长螺旋钻孔机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系，也广泛地应用于桩基施工中。目前该工艺施工桩长一般小于30米，钢筋笼插入长度国内一般不大于12米。基础施工程序为：桩机就位→钻进到预定标高→预先在搅拌机内按给定配比搅拌混凝土→通过溜槽将搅拌好的混凝土投入混凝土泵料斗中→起动混凝土泵将混凝土通过输送管线泵入钻具芯管→边泵送混凝土边提钻直到桩顶标高→起吊钢筋笼通过自重和振动设备将其插入桩身成桩。

长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺具有如下优点：（1）低噪音，无泥浆污染；（2）成孔制桩时不产生振动，避免施工时对相邻桩和建筑物产生不良影响；（3）成孔穿透能力强，可穿透硬土层，诸如沙层、圆砾层和料俓不大于60mm的卵石层；（4）施工效率高，工期短等特点。本文对该工艺各个环节的质量控制进行分析，仅供参考。

1 原材料质量控制

原材料质量控制长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺施工质量控制的第一步，原材料不合格会直接影响灌成桩质量。其质量控制包括原材料的选择和现场质量控制两方面。原材料的选择应根据长螺旋钻孔管内泵压灌注成桩工艺的要求，从品种、规格、质量等方面确定施工所采用的材料，并对所选定的材料在试验室作配合比。在现场使用的材料应与作配合比选定的材料一致。

水泥：水泥是灌注桩的主要粘结材料，它对桩体强度起决定性作用，施工中通常采用425﹟普通硅酸盐水泥。在选择水泥生产厂家时除要求证件齐全外，还应使用有信誉、质量好的大厂大窑生产的水泥。可避免水泥质量不稳定造成的施工堵管，桩体强度变化较大等质量问题。

砂：砂-般选择细砂-粗砂，要求其含泥量不大于5%，泥块含量不大于2%，且不含根须等杂物。

碎石或卵石：粒俓一般为8-20mm，要求其针，片状颗粒，含量（按重量计）不大于25%，含泥量（按重量计）不大于5%。在使用时要注意以下几点：（1）

应避免由于风化等原因造成强度偏低的石料含量占的比例较大，否则会造成水泥掺量大。（2）因水洗河卵石易冰冻结块，在冬季施工期间不易采用。（3）由于泵送混凝土工艺对石料的粒俓要求有一定限制，运至现场的碎石，有时石粉含量偏大，如含泥基的是非粘土质的石粉时，其含量（按重量计）不大于3%。在雨季施工时，建议采用卵石。

粉煤灰：配比中粉煤灰掺合物的主要作用是改善混凝土的和易性和节约水泥，一般取代水泥量15%左右。施工中使用的粉煤灰为Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰，一般多使用袋装Ⅱ级粉煤灰。

添加剂：添加剂多为泵送剂。添加剂的主要作用是增加混凝土的塌落度改善混凝土的可泵性。某工程由于外加剂的误掺，使其掺量超过其配比掺量，造成桩体不凝固的质量问题。

2 混凝土搅拌的泵送质量的施工控制

2.1 混凝土搅拌质量和施工控制

混凝土搅拌质量直接影响成桩的质量和施工的速度，当混凝土出现不均匀、离析、泌水等质量问题易发生堵塞，影响正常施工，这也是这种工艺的“自锁”现象。因此，施工时必须保证混凝土的搅拌质量。混凝土搅拌要求每台桩基配备2台500升强制式搅拌机进行搅拌。桩基施工时，混凝土搅拌需采取以下质量控制措施：

（1）配料计量准确。原材料称量的衡量应定期检验，保持准确。每盘料应严格按配合比进行上料，原材料的称量采取重量法。施工时的上料顺序为：先装石子，再加水泥、粉煤灰和添加剂，最后加砂子，使水泥、粉煤灰和添加剂夹在砂、石之间，不易飞扬和粘附在搅拌机的筒壁上，也易于搅拌均匀。

（2）确定搅拌时间。搅拌时间是影响混凝土质量及搅拌机效率重要因素之一。时间过短，搅拌不均匀，会降低混凝土的强度及和易性；时间过长，不仅会影响搅拌机的效率，也易出现供料不及时造成成桩不连续。每盘料的搅拌时间应不小于60s，施工中应随时检查搅拌时间。

（3） 混凝土要有良好的可泵性。要求混凝土要有适宜的流动性，能够充满整个管线并易于在管线内流动，混凝土的塌落度一般以18-20cm为宜，塌落度过小，影响泵送效率甚至发生堵管；塌落度过大，则应离析泌水，同样容易发生堵管。要求定期检查混凝土塌落度，每个工作班至少检查两次。

（4）砂、石的含水率经常测量，特别是在雨天施工时，更应增加测量次数，及时调整施工配合比，因料的含水率变化很大。砂、石的含水率在5-30%范围内变化，如不及时调整配合比，会影响混凝土的塌落度，同时混凝土的强度也失去保障。

（5）试块是反映CFG桩桩身强度的重要依据，在每个工作班取一组试块，取样一般在搅拌机混凝土泵边进行，取样应随机。试块的制作，必须严格按照试验规定进行操作和标准养护（温度为2±3℃，相对湿度为90%以上）。

2.2 混凝土泵送过程的质量和施工控制

（1）施工前先将搅拌机的搅拌筒，混凝土泵的料斗及管线用清水湿润，然后搅拌一定的水泥砂浆进行泵送润滑管线。水泥砂浆的配比可采取1：2，水泥砂浆的用量取决于输送管线的长度。

（2）施工时混凝土的泵送速度须与长螺旋钻机成桩时的拔管速度相匹配，成桩时拔管要求连续，应避免停机待料。施工中若因停水，停电或机悈故障等因素影响正常施工，影响时间超过45min或混凝土产生离析，应将搅拌筒，混凝土泵料斗和管线的混凝土排除干净，经清洗后重新搅拌泵送。

（3）施工时要始终保持混凝土泵料内的混凝土液面在料斗面底面以上一定高度，以免泵送时吸入空气，造成堵管。