何天明 刘肃丽

摘要：文论述了大孔径钻孔灌注桩的质量控制与施工管理的关系，结合工程实际情况分析了出现质量问题的原因，着重介绍了施工方法。

关键字：灌注桩；质量；管理

Abstract: This paper discusses the relationship between quality control and construction management of large diameter bored piles; combine with the practical engineering analyzed the reasons of quality problems, and focuses on the construction method.Key words: pile; quality; management

中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：

大孔径钻孔灌注桩(以下简称钻孔灌注桩)在我国的应用已有十多年的历史，也已积累了一些经验。由于桩基是地下工程，成桩的质量与施工管理关系十分密切，这就要求每个施工人员必须具有良好的技术水平和认真的工作态度。有些人认为施工方法比较简单，不够重视，导致桩基工程存在不同程度的质量问题。如桩位偏差过大、孔底沉渣偏多，钢筋笼保护层不足、断桩等。这些质量缺陷的存在，使成桩难以满足设计要求，且补救困难。这就需要加强施工管理，提高成桩的质量，保证桩的可靠性。

一、桩位偏差的控制

桩位偏差，即实际成桩位置偏离设计位置的差值。对大孔径灌注桩而言，允许偏差是很大的，但工程中仍有一定数量的桩超过了允许值。由于上部结构作用在基础上的荷载位置是不能变动的，桩偏位后，桩的实际受力状态发生了变化，要想达到设计受力状态非常困难，即使采用补桩，加大基础底梁或承台等补救措施，往往也难以达到设计要求，造成桩的可靠性降低，工程造价增加，工期延长等后果。在施工过程中，造成桩位偏差的主要原因有:测量放线的误差；护筒埋设时偏差；钻机对位不正；空孔段孔斜造成的偏差；钢筋笼下设时的偏差。只要将上述各个环节的偏差控制在最小的范围内，就能保证成桩位置的正确性。

1.测量放线

桩位测量放线时，要求各桩位的测量误差控制在±0.5cm之内，一旦确定了桩位，即用长约30cm的木桩打入地下，木桩头比地面稍低，在木桩头以铁钉标明桩位的准确位置，并做好保护。

2.护筒埋设

护筒的主要作用是保持孔口稳定和定位，在护筒埋设时，既要做到牢固可靠又要保证护筒设置在正确的位置上。护筒的埋设方法有挖坑法、锤击打入法和挖坑与锤击打入相结合的办法。用挖坑法埋设护筒，周边回填土在钻孔过程中容易出现孔口坍塌，对孔口稳定而言不如锤击打入法好，但当护筒较大时锤击打入又较为困难，为此，大直径桩的护筒最好采用挖坑与锤击打入相结合的办法埋设。

为了保证钻机对中，护筒埋设完毕后，应将桩中心点反引到护筒上，并在护筒的上口做上四个标记，并量出标记至桩中心的距离A、B、C、D(图1)，在施工过程中以此作为检查、校核钻孔中心和下设钢筋笼的依据，这一点对控制桩位偏差是至关重要的。

3.钻机对位

在钻机对位时，先将钻机底座调整水平，钻塔调整垂直，然后根据护筒埋设后重新定出的桩中心检查钻头中心是否与其重合，如果偏差较大，应调整钻机位置保证偏差小于2cm。

4.空孔偏差

有些工程由于上部建筑物基础埋深较大，桩头至施工平台有一段距离，即空孔。在钻进过程中，钻孔一旦发生偏斜，就会造成施工平面对位时的钻孔中心与桩顶处的钻孔中心产生偏差，为此，在钻孔过程中，要经常检查钻机的水平和垂直度，发现问题及时调整。且在空孔段钻进时应控制钻头的下放速度，钻压不宜太大，将空孔段的孔斜控制在0.2～0.4%以内，避免因孔斜造成桩位偏差过大。

5.钢筋笼下设时的偏差和保护层控制

在钢筋笼下设过程中，因笼子的导向、对中、定位等工作管理不善，使钢筋笼的中心偏离了钻孔中心，不但造成钢筋的砼保护层不足，且使桩的整体位置产生了偏移，使桩与上部承台连接困难。由于保护层过小钢筋将产生锈蚀，部份主筋失去作用，使桩的受力状态发生改变。为此，在钢筋笼下设中应采取下述措施，保证钢筋笼位置的准确性。

(1)钢筋笼的制作必须严格按设计图纸进行，焊接要牢固可靠，成笼必须圆而直，在吊装、运输和下设过程中应采取措施，防止钢筋笼变形。

(2)为了保证钢筋笼的中心与钻孔中心重合，且保证钢筋的砼保护层厚度，沿钢筋笼纵向，每间隔2～3m设置一组保护层垫块(板)，其厚度R(h)比设计保护层厚度C大1～2cm(图2、3)，每组以5～6块为宜。在笼子的上部应增设保护层垫块(板)的组数和个数，尤其是桩头埋入地下较深的情况下，这一点更加重要。对较软的地层应采用保护层垫板(图3)。

(3)在钢筋笼下设时，笼子的下端吊入护筒后，根据桩位中心在护筒上的标记和记录的数值。调整笼子的位置，使其中心与桩中心一至，然后才能徐徐下放。笼子的上端下至护筒口时，应再一次检查笼子位置，下到设计高程后应采取固定措施。

二、孔底沉渣的控制

孔底沉渣是孔底残留钻渣和沉淀物的总称。对端承桩来说沉渣的多少直接影响桩的承载力，且在砼浇筑过程中，沉渣容易裹入砼内，影响桩的质量，使桩的可靠性大大降低。孔底沉渣过厚是目前桩基工程中的一大通病。一些工程实例表明，只要加强以下施工环节的控制和管理，孔底沉渣完全可以控制在《规范》允许的范围内。

1.残留钻渣的清理

冲(钻)孔结束后，应立即进行清孔作业。对采用冲击成孔的灌注桩，通常采用抽砂筒清孔，通过抽砂筒上下活动和筒底活门的开闭，将钻渣装入抽砂筒内，达到清孔目的。如果钻渣沉积于孔底，并非处于悬浮状态，那么，钻渣就较难装入抽砂筒内，清理难以达到满意的效果。在这种情况下，当孔底泥浆的比重较大时，可将钻头放到孔底，采用吊打的办法(严禁钻孔超深)，使钻渣与泥浆混合，处于悬浮状态，然后下抽砂筒抽渣，这种作业可多次重量复进行，直至全部残留钻渣清理干净为止。如果孔底的泥浆比重较小，难以悬浮孔底钻渣时，可向孔内投放少量整袋的水泥或膨润土粉，再下钻头吊打，改善孔底的泥浆性能，使钻渣能处于悬浮状态，然后下抽砂筒将钻渣抽出孔外。

采用回转钻进行大直径灌注桩施工时，常采用反循环法，钻渣通过砂石浆泵，随同钻孔泥浆经钻杆抽出孔外，由于砂石浆泵的抽吸力较大，钻渣能及时的排出孔外，钻进结束后，只要把钻头提离孔底5～10cm，保持钻头空转，将钻渣搅向吸浆口，避免在局部位置产生钻渣堆积，3～5min内即可将孔底残留的钻渣清理干净。

2.孔内泥浆的控制

为了保证孔底沉渣在砼开浇前能满足《规范》的要求，钻孔结束后，除作好清孔工作外还要做好换浆工作，将孔内含砂量大，泥浆性能差，容易在孔底产生沉淀物的泥浆，换成性能好，能保证在换浆完毕后至砼开浇这段时间内，在孔底不产生或少产生沉淀物的泥浆，从而保证清孔后良好的孔底状态。如果换浆后到砼开浇的时间较长，泥浆的各性能指标应要求高一些。泥浆的比重应根据地下水位高低和地层稳定情况进行确定，如地下水位较高，地层容易坍塌，泥浆比重可大些，但不宜过大，否则，会造成砼浇筑时顶托困难，影响桩身砼质量。

3.清孔换浆后至砼开浇时间

换浆合格后应尽快进行钻杆拆卸、钻机移位、终孔验收、钢筋笼和导管下设等工作，力求在最短的时间内开浇砼，避免孔内泥浆静置时间过长，在孔底产生过多的沉淀物。在正常情况下，换浆完毕至砼开浇需要3～4h。如因某些原因造成时间过长，孔底的沉淀物过多，就必须再一次清孔，此时因鉆机已移位，孔内又有钢筋笼和导管，不能采用原来的清孔方法，可用空气升液法，即在导管内插入一根风管，向导管注入压缩空气，在导管内形成负压将孔底的沉渣和孔内泥浆一起经导管排出孔外。