粟　璞

( 四川蓝天柱建筑工程有限公司, 四川成都 610000)



简述钻孔灌注桩施工及质量控制方法

粟璞

( 四川蓝天柱建筑工程有限公司, 四川成都 610000)

文章简单阐述钻孔桩的施工原理和质量控制方式，希望能和大家产生共鸣。

钻孔灌注；桩；施工质量

1　钻孔灌注桩施工

1.1施工前准备工作

(1)首先场地平整，清除杂物，回填土应夯打密实； (2)砌泥浆池、沉淀池、储水池，准备合格粘土；(3)水、电源接通；(4)埋设护筒，护筒四周应夯实，顶端高出地面30 cm，底部埋深2.0～2.5 m，护筒应上下正直，护筒中心线平面偏差小于5 cm；(5)机架要平直，机应垫稳，不能软硬不均，钻孔过程中不能移位和不均匀沉陷；(6)泥浆指标，粘土层“16-17”、砂层“17-19”、含砂率不超过8 %，胶体率应在90 %以上，比重1.0～1.4左右，本工程要求不超过1.2 ；(7)泥浆槽应挖成高20 cm，宽30 cm，长度不小于15 m，泥浆流速不大于10 cm/s； (8)安装钻机时要求转盘中心同钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20 mm。

1.2钻孔

(1)初期钻进速度不要太快，在孔深4.0 m以内,不超过2 m/h，以后不要超过3 m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。冲孔钻在开孔时要慢，孔深2.0 m以内，不超过1.5 m/h。(2)钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程为南充君汇上品，桩共计1 628根，项目中遇到地质条件比较复杂，场地在施工的时候地下遇到很多中风化页岩，给我们的钻孔工作带来很大阻力，我们在成孔的时候，下方一直坍塌，空位偏移不能有效成孔，我司专业技术负责人深入探讨后决定上报一个施工方案给设计单位确定：先用素混凝土对坍塌的孔进行回填，然后用冲孔机械重新在原位置先成孔再进行后续施工。得到设计统一后，我们按方案执行。该方案虽然增加了成本但很好地解决了成孔难问题。

1.3清孔

(1)钻孔到设计深度时，现场开始清孔，由于局部小区域的几根桩清上来的全是淤泥，地质报告与现场的情况略有不符，请设计人员到现场查看后，给出的解决方案是再向下多入2 m看是否达到承载力，如果还是没达到，可继续下探至持力层位置，后续加深桩的设计长度，标号不变。照此方式施工，在这片区域内总共有6根桩需要加深，其余桩分别下探1 m后均到达持力层，虽耽误了点工期，但质量得到了保证。(2)在清孔达到要求后，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签字认可同意隐蔽后，再进行下道工序。

1.4钢筋笼制安

(1)钢筋的制作安装比较顺利，我们按照公司及施工方案的秩序按照流程施工，首先钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检验合格后方可使用。(2)钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑扎。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔混凝土预制圆柱体，或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度。(3)钢筋笼的加强箍筋必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号，以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。(4)钢筋笼最好一次性使用一台吊机。(5)钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。(6)超声波检测桩的钢筋笼要安装声测管一般用镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。

1.5浇注水下混凝土

(1)水下混凝土浇筑不像普通混凝土，浇筑混凝土往下倒入即可，一定要重视导管的提升，不能间断，否则就成了断桩，同时导管直径需要根据桩径大小确定。导管每节长度2～4 m。导管使用前试拼，并做封闭水试验(本工程试验压力为0.7 MPa)，15 min不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。(2)导管安装时底部应高出孔底30～40 cm。导管埋入混凝土内深度2～6 m，导管提升速度要慢。(3)首批混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度的要求，灌注前要备足相应的数量。(4)混凝土落度为18～22 cm，以防堵管。(5)混凝土要连续浇注，中断时间不超过30 min。浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5 m以上。混凝土用商品混凝土或自备搅拌设备，吊机吊斗入槽或用泵送混凝土直接入槽。(6)施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。

1.6桩基检测

(1)凿除桩顶预加高的混凝土，桩头钢筋不能乱弯。凿桩头用风镐或人工凿除。桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。(2)桩基检测的方法是动测超声波。每条桩用什么方法检测由设计和监理工程师和质检部门决定。(3)施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。质量合格后方能进行下道工序施工。

2　钻孔灌注桩的质量控制

2.1成孔质量的控制

上诉我们讲到施工时遇到的复杂情况，该节讲述施工中的质量如何控制，成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

(1)采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生主动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

(2)确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

(3)确保桩位、桩顶标高和成孔深度。 在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50 mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，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，就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缩水的问题，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。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0.2 m/min左右，在细粉砂层钻进都是0.015 m/min左右，两者进尺速度相差很大。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10 mm就要及时调换钻头。

(4)钢筋笼制作质量和吊放钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。

(5)灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻子L桩工程质量的关键环节。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：粘度测定17～20 min；含砂率不大于6 %；胶体率不小于90 %等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而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。灌注桩成孔至设计标高，应充分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50 mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放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，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，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。

2.2成桩质量的控制

(1)为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。

(2)钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，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，在混凝土搅拌前都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。

(3)为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18 cm～20 cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2 m～6 m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8 m～10 m时，应及时将坍落度调小至12 cm～16 cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。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，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，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2.3 m左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

3　结束语

从上文的工艺和质量控制措施中我们就能看出，虽然只是一个机械在一个场地上打孔、清孔、灌注就可以成桩，但控制的要点和细部节点也是很多，更必须要人员严格遵守的，说到底要想控制好桩的质量，我们必须完全理解透桩的原理，不同场地但控制方法是一样的，现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。

[1]JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范[S].

[2]GB 50497-2009 建筑基坑工程检测技术规范[S].

[3]GB 50202-20023 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[4]JGJ 18-2003 钢筋焊接及验收规程[S].

TU473.1+4

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[定稿日期]2016-07-20