范勇

摘 要： 灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩具有入土深、能入岩、刚度大、承载力高、桩身变形小，可方便地进行水下施工等优点，已被广泛应用到工程建设中。随着钻孔灌注桩应用的日益扩大，如何保证工程质量成为首要问题。

关键词： 钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制点；事故预防

1.钻孔灌注桩施工技术

（1）施工准备

内容包括修筑便道、围堰筑岛和埋设护筒等施工项目。埋设的钢护筒顶端标高应高出原地面或围堰面50cm，护筒底端埋入原南百以下不少于1m范围内必须保证为粘性土并至少护筒底0.5m以下。

（2）测量放线

根据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在场区内实地放线，同时以桩中心为交点。测量是桥梁工程非常关键的工作，必须密切配合业主和监理方作好本工程测量工作，确保每个钢护筒和每个结构物定位准确。

（3）钻孔机的安装与定位

安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。

（4）埋设护筒

钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。

（5）泥漿制备

钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度。

（6）钻孔

钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣（冲击式用），还要随时检查成孔是否有偏斜现象。

（7）清孔

钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。

（8）钢筋笼制安

钢筋笼采用在岸上分节制作，孔口吊装准确定位后焊接成整体。焊接采用单面焊，焊缝长度须满足施工技术规范的要求。为控制钢筋保护层厚度，在钢筋上设置“耳环”，串上混凝土滚轮，焊接在钢筋骨架上，每隔四米设置一组，每组四块对称安装。

（9）水下砼灌注

根据现场条件及水上施工方案，水下砼采用砼运输车或拖式砼泵输送至孔口漏斗的水下导管灌注成桩工艺。

现场采用直径275mm壁厚5mm的法兰连接导管灌浆。下管时，做到导管内涂油光滑，导管之间连接处放置橡胶密封圈，确保密封。

2.钻孔灌注桩施工要求

（1）灌注桩混凝土采用商品混凝土，设计强度为水下混凝土C30。

（2）钻孔灌注桩应满足桩身质量及钢筋笼焊接质量要求，不得有断桩、混凝土离析、夹泥现象发生。

（3）混凝土应连续灌注，每根桩的浇注时间不得大于混凝土的初凝时间。混凝土浇注应适当大于桩顶的设计标高，凿除浮浆后的桩顶混凝土标号必须满足设计要求。

（4）泥浆：槽内泥浆液面应保持高于地下水位0.5m以上，泥浆的比重配置应保持孔壁稳定。

（5）清孔：清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。

（6）钻孔灌注桩施工时应保证桩径偏差不大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%，桩位偏差轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm。

（7）钻孔灌注桩作为支护桩，桩底沉渣不宜超过150mm。钻孔灌注桩钢筋保护层厚50mm，充盈系数≥1.1。

（8）钻孔灌注桩排桩宜采取隔桩施工，并应在灌注砼24h后进行邻桩成孔施工。

（9）圈梁施工前，应将支护桩桩顶浮浆凿除清理干净，桩顶以上出露的钢筋长度应不小于圈梁高度。

3.钻孔灌注桩质量事故的原因和预防

钻孔灌注桩在工程领域得到广泛应用的同时，又因其工序繁多、工艺复杂等原因，在施工过程中经常出现一些质量事故。

（1）坍孔及预防措施

坍孔是由于钻孔灌注桩成桩过程中桩壁四周土体不连续而产生切变，桩壁四周土体的粘聚力与内摩擦角等发生变化，受桩体周围土体竖向应力、侧向压力、地下压力等影响，

受桩体周围土体竖向应力、侧向压力、地下水压力等影响，达到临界状态，出现程度不一的孔壁坍塌等质量事故。针对上述问题，采取如下措施：在钻孔灌注桩的成孔施工中，钻孔速度如过快，则孔壁未形成有效泥浆膜，施工中易出现孔壁坍塌的质量事故。

（2）桩底沉渣过厚及预防措施

桩底沉渣量过厚会影响桩基的承载力，载荷后会产生较大的沉降。施工中发生桩底沉渣过多的主要原因及处理措施如下：清孔不干净或未进行二次清孔是桩底沉渣过多的主要原因。当使用的泥浆密度过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，沉渣将堆积在桩底，影响桩与地基的结合，所以在施工中应合理控制泥浆的密度、粘度等指标。钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会碰撞孔壁，造成孔壁土坍落在孔底。

桩孔清孔后尽量缩短待灌时间，避免泥浆沉积而使桩底沉渣过厚。

（3）护筒失效及预防措施

在钻进过程中护筒变形或突然往下沉，护筒外壁冒水，刃脚或钻孔壁向孔内外漏浆。由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。

相应的防治措施有：采用粘土加固护筒周围时，若漏水严重，应将护筒拔除，然后回填重新埋设；在顶入钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深一些，增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力；护筒变形处理可以根据其变形的部位进行灵活处理（氧割、千斤顶校正、套筒法等）。

（4）孔斜及预防措施

孔斜是指钻孔灌注桩成孔过程中孔位产生倾斜，倾斜度大于1%的桩孔。造成孔斜的原因为钻机安装时，支撑不好、地层软硬不均匀，操作时在易斜孔段不适当加压钻进、转速过高造成晃动等因素引起钻机整体偏斜，也可能钻头在钻孔过程中发生偏斜，结果导致孔斜。

预防孔斜主要在成孔前预控与成孔过程中监控。在钻机就位和钻孔过程中随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。

（5）断桩及预防措施

断桩是指混凝土凝固后桩体不连续，中间被浆液、气泡、泥块等疏松体充填的间断桩。断桩现象影响了桩身的整体性与连续性，降低了桩体强度和承载力，直至无法满足设计要求。浇灌过程不连续、配合比中坍落度损失大、灌注过程中发生埋管、卡管、缩颈等情况都将造成断桩。

针对断桩发生的不同作用机理，相应的预防措施如下：

钻孔后必须认真清孔，清孔时间应根据孔内沉渣情况而定。为有效预防断桩的发生，施工中还必须做好原材料的检测与试验工作，严格按程序确定混凝土的配合比。混凝土应具有良好的和易性和流动性，初凝时间与坍落度损失应满足灌注要求。

4.结论

要确保钻孔灌注桩施工质量，就要有一套完善的施工技术和措施来保证，编制详细且符合施工现场实际，具有针对性的施工组织设计；其次是有一支丰富经验和过硬技术的施工管理团队，加强过程质量验收和控制，采取有效措施，严把施工质量。

参考文献

[1]席永慧.土力学与基础工程[M].同济大学出版社.2006.

[2]乔志春.质量控制点在钻孔灌注桩施工中的应用[J].建筑经济.2007（7）：165～167.