浅谈钻孔灌注桩施工技术和质量控制

丁洋

中图分类号：TU74

摘要：钻孔灌注桩目前在湿陷性黄土地区的使用已相当普及，但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难。本文主要就锅锥成孔、正、反循环成孔灌注桩在施工的各个环节中应充分重视、精心施工、加强技术和质量控制等问题进行探讨。

关健词：钻孔灌注桩施工技术 质量控制

前言：钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度。因此，要求在施工过程中加强施工质量管理，将隐患消除在成桩之前。

一、常见的几种成孔形式

目前常见的几种成孔方式有：锅锥成孔、旋挖成孔、正循环成孔、反循环成孔、冲击锥成孔、十字锥成孔等，下面就锅锥成孔、正反循环成孔灌注桩施工中的技术和质量控制作一探讨。

二、施工准备阶段技术和质量控制

施工准备阶段质量控制是钻孔灌注桩施工中的重要组成部分，但其往往不被引起重视，其质量如果控制得不好，将可能对钻孔灌注桩施工进度、质量、效益产生全面影响。

三、成孔前技术和质量控制

1、一般施工方法技术和质量控制

成孔前的技术和质量控制要点为：（1）平整场地。提高测量定位和架设钻孔设备的稳定性和准确性；（2）测量定位，标注桩位，桩位编号，排定施工顺序；（3）管理人员及施工人员到场就位，施工机具及材料到场验收并复检合格。

2、先做基础垫层后成孔施工方法技术和质量控制

成孔采用锅锥的，宜优先采用先施工基础垫层，后成孔灌注混凝土的施工方式，技术和质量控制要点为：

（1）将基坑挖至基础垫层设计标高后，按设计要求进行基坑土方施工，在基坑周边设置排水沟和集水井，准确标示每个桩位中心点；

（2）将与桩同心的钢制箍筒按照桩位中心点位置固定并经复检无误后即进行混凝土垫层施工；

（3）混凝土垫层施工完毕，经对桩位再次复检无误后，可进入成孔阶段施工，其优点是：有利于提高成孔精度和质量；有利加快施工速度；有利减少施工工序，减少施工垃圾；有利于降低成本，增加效益。

四、成孔阶段技术和质量控制

成孔是灌注桩施工的一个重要组成部分，质量控制不好，则可能会发生坍孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，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、采取隔孔施工顺序

钻孔灌注桩和打入桩不同，打入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。钻孔灌注桩则是先成孔，后在孔内成桩，周围土移向桩身，土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取隔孔施工顺序，以减小土体对桩的动压力，对防止坍孔和缩径能起到有效的预防作用。

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。

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50mm，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。如在自然或开挖后未硬化场地上施工，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。

4、灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔

采用正、反循环成孔方法施工混凝土灌注桩，必须在灌注水下混凝土前进行第二次清孔。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。泥浆的制备和清孔是确保灌注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在施工过程中必须严格控制，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50mm，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。

5、成孔质量检测

成孔质量检测项目有：孔径、沉渣厚度、垂直度、孔深。检测数量不得少于总桩数的20%。

6、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，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。

五、成桩阶段技术和质量的控制

1、为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复检，不合格的材料，严禁用于灌注桩。

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，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。搅拌时间不足会影响混凝土的强度，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2m—4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。在施工过程中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，否则容易造成混凝土冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥。

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程，质量检查比较困难，桩基工程检测也只是事后检查的手段，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人，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。

参考文献：

1、建筑施工手册编写组《建筑施工手册》（第四版）中国建筑工业出版社

2、张雁，刘金波 主编 《桩基手册》中国建筑工业出版社