刘 广

(山西省公路局晋城分局，山西 晋城 048000)

谈钻孔灌注桩的施工与控制

刘 广

(山西省公路局晋城分局，山西 晋城 048000)

通过钻孔灌注桩在桥梁工程中的施工实践，阐述了钻孔灌注桩的施工控制要点，并对水下混凝土灌注桩出现的导管堵塞、漏水、钢筋笼上浮、桩顶空心等缺陷的成因及防治措施进行了研究，以确保钻孔灌注桩的施工质量。

钻孔灌注桩，施工，控制，防治

钻孔灌注桩目前在我国公路桥梁的建设中已普遍使用，虽然在公路《桥涵施工技术规范》中有一定的施工要求，但钻孔灌注桩属于水下施工，施工人员无法直接观察整个施工过程的好与坏，对施工过程的缺陷没有办法在过程中直接补救，只能通过成桩后进行检测才知道是否合格。这就要求钻孔灌注桩施工必须严格要求，避免出现任何问题，否则将直接影响工程的质量和进度，还会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。所以有必要对钻孔灌注桩的施工做进一步的探讨，达到提高施工水平和节约资金的目的。

1 钻孔及成孔的控制

放点定位至关重要。在放桩基的坐标之前，一定要对设计交底的基准水准点和导线点进行复核，确保水准点和导线点准确。根据放点位置埋设护筒，并复核护筒的位置准确，使护筒的中心与桩基的中心平面偏差不大于50 mm，护筒的周围要填土夯打密实，护筒要高出地面至少300 mm，防止地表水或杂物流入孔内，防止护筒在钻孔过程中发生漏浆或倾斜。开孔前，在护筒四周要打护桩挂十字线，护桩最好用混凝土固定，以便在钻进过程中随时拉十字线检查桩位偏移情况，确保桩位不偏移。桩顶标高的控制应通过护筒顶某一固定点来检测，但至少是开钻前和停钻后各用水准仪检测一次，以确定应该钻进深度和是否已达到预计深度。在用测绳测孔深的时候，要考虑施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，要保证测绳精准，在使用的时候要预湿且用钢尺标定，并在使用中经常复核保证准确。

1.1 为了保证桩基的成孔和成桩质量，钻孔要采取隔孔施工

钻孔桩与其他桩基不同，它是先钻成孔，再用导管灌注水下混凝土成桩，孔周围土体向桩身移动产生侧向动压力，钻孔过程中泥浆护壁，在桩初期，混凝土强度较低，选择合适的桩距施工将有利于混凝土强度的提高和防止塌孔、缩径的发生。

1.2 钻孔和第一次清孔

钻孔过程中除经常检测孔位、孔深、泥浆外，为了防止塌孔、缩径和检验是否与设计相符，还应填写详细的钻孔记录，主要地层变化，判断地质情况并与地质剖面图核对。经常复核钻头直径，如发现钻头磨损超过1 cm，就要及时修补或更换。在孔深、孔径及倾斜率检查合格后，就要进行第一次清孔。由于在钻孔过程中为了保证护壁稳定，孔内泥浆密度、粘度都较大，含砂率也较高，需要对泥浆进行稀释，使泥浆的相对密度、粘度、含砂率等各项检测指标满足规范要求，同时清除孔底的沉渣。孔底沉渣对灌注桩承载能力有重要影响，尤其是嵌岩桩，必须使沉渣层厚度满足设计或规范要求。泥浆的制备和清孔是确保灌注桩质量的关键环节，泥浆要选用高塑性粘土或膨润土，并根据施工机械、工艺及穿越土层等情况进行调配。

2 钢筋笼的加工与安装

钢筋笼制作前要对钢筋原材进行检验。检查钢筋的出厂合格证是否齐全，外观是否有破损或生锈，按检测频率检测钢筋的冷拉、冷弯等性能是否合格，确定合格后方可按设计图纸和技术规范要求施工。钢筋笼除检查长度、直径、焊接等情况外，还应特别注意钢筋笼箍筋的绑扎质量，如全部绑扎，有可能在吊放过程中箍筋下滑或松动，如全部采用电焊，对箍筋的烧伤较严重，所以本人建议箍筋大部分采用梅花形绑扎，在绑扎中穿插一小部分点焊以进行补强。钢筋笼做好后要放在平稳的枕木上，既防止被污染又可保证不变形。钢筋笼吊环的长度能否使钢筋笼准确地吊放在设计标高上，因为吊环长度随孔顶标高的变化而变化，所以应对孔顶标高和吊环加以复核，从而确保钢筋笼能被吊放在设计标高处。直径较大的钢筋笼应在加强筋处加十字筋防止变形。钢筋笼在吊放过程中应逐节检查焊缝质量，对焊接不合格的应进行补焊，在下放过程中要防止碰撞孔壁，如：下放时不能全部顺利下放，不要强行下放，要查找原因，防止塌孔和钢筋笼变形，如是孔位偏斜造成，要提出钢筋笼重新开钻，成孔后检查合格再放钢筋笼，并尽可能缩短吊放钢筋笼的时间，如钢筋笼需加焊，也需加快焊接时间。

3 导管安装和灌注前二次清孔

在导管安装之前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止导管在灌注混凝土时漏气、漏浆，而影响灌桩质量。由于孔内泥浆在安装钢筋笼和导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，沉渣过后不容易被反起，最终成为永久性沉渣，影响桩基的承载能力。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔(在导管口戴一个帽子，此帽子能安装进水管)，使泥浆的各项指标和孔底沉渣满足设计规范要求。

4 混凝土灌注施工控制

4.1 原材料、配合比、坍落度的控制

水泥宜采用硅酸盐水泥，水泥的初凝时间不宜早于2.5 h，水泥的强度等级不宜低于42.5 MPa。粗集料宜优先选用卵石，如采用碎石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40 mm。细集料宜采用级配良好的中砂。混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6，混凝土应有良好的和易性，无明显的离析和泌水现象，坍落度宜控制在180 mm～220 mm之间。

4.2 提升及拆管的控制

混凝土应连续灌注，随着桩内混凝土的不断升高，需适时提升、拆卸导管，拆卸前需用测绳测定混凝土面的高度，以确定提管高度即拆管节数，埋管深度一般控制在2 m～6 m，不宜大于6 m或小于1 m，过多则影响灌注速度或造成塞管，过少则易造成浮浆或泥巴夹层，严禁将导管提出混凝土外，而且首次灌注混凝土的数量应能使导管埋置深度不小于1.0 m。在施工过程中，上下提拉导管使混凝土面上升的力度要合适，如抽拔导管的幅度过大则容易造成混凝土体突然冲刷孔壁，导致孔壁松散或塌落，有可能造成桩身夹泥成为质量问题。灌桩要做好灌桩记录，详细记录下每次卸管长度、管的剩余长度、埋深、灌注混凝土的方量等，以便备查。

5 水下混凝土灌注桩缺陷成因及防治措施

5.1 初灌未封底

导致初灌未封底的原因：1)桩底沉渣太多或混凝土冲击力不够，使初灌不能正常反浆，造成这种问题的原因是清孔不干净或没有二次清孔，也可能是管壁不够润滑，混凝土未形成有力冲击。应认真检查孔深，采用正确的测绳与测锤，准确测量沉渣厚度，使之满足规范和设计要求。在放第一斗料时，先将斗底用一物堵住，并吊在吊车上，当料斗放满料的同时突然将堵物去掉并形成连续放料，从而形成较大冲击力；2)导管距孔底太远，初灌量不能埋住导管，导管底端距孔底高度依据桩孔大小而定，最高不超过0.5 m。

5.2 导管堵塞

灌注时间过长，上部混凝土接近初凝，形成硬壳，泥浆中沉渣不断下沉，加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，反浆困难，造成堵管。尽可能提高混凝土的灌注速度，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防止导管堵塞。混凝土的拌和质量是堵塞导管的主要原因，和易性不好和离析可导致堵塞导管。另一方面浇筑完导管要冲洗干净，保证导管内壁的充润。如导管上部堵，可用钢筋疏通，下部堵，可上下振击。如运料时间过长，可多埋点导管，每隔15 min左右稍提一下导管。

5.3 导管漏水

导管使用前须做密封试验，检查是否漏水，弯曲等，发现问题及时更换。在灌注过程中发现漏水应加快灌注速度，加大混凝土的埋深，使管内混凝土超出漏水处。

5.4 钢筋笼上浮

当灌注到钢筋笼底部时，混凝土对钢筋笼具有较大的向上冲力，此时应缓慢放料，减小对钢筋笼的冲力，防止上浮。

5.5 桩顶空心

桩顶空心的原因是导管插入混凝土太深，混凝土的坍落度小，导管拔出后，混凝土浇筑不能及时充填，造成泥浆填入。为防止空心，在灌注结束前导管埋深应不超过6 m，导管拔出混凝土之前，上下活动几次，幅度不超过0.5 m，并尽可能缩短灌注时间。

5.6 桩身有夹渣、夹泥、蜂窝、断桩

在浇筑过程中，须不断测定混凝土面的上升情况，并根据混凝土的上升确定拆卸导管的长度、时间，防止发生桩身夹渣、夹泥、蜂窝、断桩等事故。同时，在浇筑混凝土过程中，使混凝土浇筑的顶部能垂直上升，不要有大泥块或局部沉渣过厚发生，是防止桩身夹渣、夹泥、蜂窝、断桩的关键。

6 结语

从多条高速桥梁桩基施工和最后检桩结果来看，此施工控制方法确实能保证桩基的质量，减少经济损失，加快施工进度。施工过程中严格控制各道工序，提高现场管理人员和操作人员的责任心，做好详细的施工记录，施工前做好充足的准备，对过程中出现的问题及时发现并解决是保证工程质量的关键。

[1] JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2] 汤惟金.灌注桩施工问题及相应的防治措施分析[J].山西建筑，2013，39(4)：67-68.

On construction and control over bored piles

LIU Guang

(JinchengBranch,ShanxiEngineeringRoadBureau,Jincheng048000,China)

According to the construction practice of the bored piles in projects, the paper illustrates the construction controlling points for the bored piles, and researches the defects reasons for the underwater concrete bored piles, including the pipe blockage, leakage, floating of reinforced cage, and hollowness of pile tops, and their prevention measures, so as to ensure the construction quality of the bored pile.

bored pile, construction, control, prevention

1009-6825(2014)34-0091-02

2014-09-28

刘 广(1977- )，男，工程师

TU473.14

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