浅谈钻孔灌注桩施工要点及质量控制

韦清波

摘要：本文从施工方面着手，对钻孔灌注桩的施工要点、质量控制以及常见问题进行了较为详细的阐述。

关键词：钻孔灌注桩 ，施工要点 ，质量控制

Abstract: this paper from the aspects of construction of the cast-in-place pile construction points, quality control and common are detailed in this paper.

Keywords: bored piles, key points of construction, quality control

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

一、引言

天津开发区地质情况较差，属软土地基，一般情况下都需要对地基进行处理。目前，大部分工程常采用沉管灌注桩，但随着工程等级、抗震要求、桩基承载力的提高，越来越多的工程（如高层建筑、桥梁等）采用了钻孔灌注桩，由于钻孔灌注桩施工工艺环节多、地下施工、情况不明确等原因，需要加强施工管理，严格控制施工质量。

二、钻孔施工要点及质量控制

1、孔的垂直度

钻孔灌注桩的垂直度是保证桩承载力的重要因素，若偏差超过规范要求，桩的受力状态被改变，桩头偏位，影响上部结构质量，严重情况还影响钢筋笼的安置。

为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。钻机进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要慢。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。导正装置经工程实践表明，也是防止孔斜的简单有效的方法。

2、孔的深度

孔的深度是保证桩承载力的又一重要因素，必须保证灌注桩的孔深达到设计要求。造成孔深不够的原因主要有：测量有误差以及钻孔深度达不到设计要求等。对于前一种情况，应加强孔深的测量，在施工现场设置长度标记作为准绳，每次终孔进行核实；对于后一种情况，应及时与设计、监理单位沟通，采取处理措施。

3、孔径

与孔径有关的质量问题有：l）孔径小于设计要求，桩的截面缩小，承载能力降低；2）在软土层内发生缩颈现象，容易造成桩身抗压强度不够而破坏；3）可导致钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力削弱或丧失。

防治的主要措施是加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，增大泥浆比重、粘性及稠度。同时，钻头直径应适当加大，也可在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。此外在易于产生缩孔的土层中施工，减少空孔时间也是非常重要和有效的措施。

4、泥浆

在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是对桩承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。若泥浆质量差，则不能形成护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔；若泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力；另外，稠浆在钢筋笼上粘附，导数钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。

5、清孔

在钻孔到位后，第一步就是清孔。可用相对密度较低的泥浆或清水压入清孔，具体应视实际情况而定。如地下水位高时，地层容易坍塌，泥浆相对密度可大些。清孔过程中应注意保持水头，经常检测泥浆指标，一旦达标，迅速起钻。

6、钻孔时需注意的问题

应注意钻孔的连续性，因故停钻时，应将潜水钻机及钻锥提升至孔外以防埋钻。发现异常情况，如塌孔、进尺异常等问题，应仔细观察分析，查明原因和位置，及时与监理、设计单位取得联系，采用相应的对策。

三、灌注混凝土的施工要点及质量控制

1、下放钢筋笼

将制做好的钢筋笼下放时，应保证钢筋笼的焊接质量，成笼圆、直。选派经验丰富、技术熟练的人员操作，为节省时间，可两名人员同时操作。

准确计算钢筋笼的置放位置，要保证伸进承台部分的钢筋长度。下放时，随时调整笼子的位置，使笼中心与桩中心保持一致。为了保证中心的一致性及保证钢筋笼的混凝土保护层的厚度，沿钢筋笼纵向设置混凝土保护层垫块。

2、混凝土灌注

砼灌注是最关键的一道工序，首先必须严格按设计强度配制砼。灌注前，应测量孔底沉淀厚度，保证不大于规定值。如果大于规定值，还得再次清孔。此时，可用喷射清孔法，即用高压射水或射风数分钟，待少量沉淀物漂浮后，立即灌注混凝土。

根据经验，首灌混凝土除数量满足埋深要求外，可适当增加一点水泥量及含砂量，以保证其和易性和流动性，使以后浇入的混凝土容易顶升；若首批混凝土的初凝时间早于灌注全部混凝土所需的时间，则首批混凝土中还得掺入缓凝剂。经常检测混凝土的坍落度，并使之控制在18～20cm的范围内。

3、导管控制

混凝土灌注过程中，最重要的就是控制导管的埋深，规范要求在2～6m范围内。埋深过小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥；过大则使混凝土不易流出顶升，还可造成桩外周的混凝土出现骨料离析和空洞，减小桩的有效直径。

提升导管的原则是：每次卸掉的导管长度应和浇入桩孔的混凝土上升高度相对应，必须保证导管埋深在2～6m范围内。

每次下料后，都应准确测定混凝土面的上升高度，计算导管埋深，从而确定导管拆卸的节数，作好拆卸记录，防止导管拔出混凝土面而造成断桩。在混凝土浇至钢筋笼位置时，应放慢混凝土灌注速度，使导管有较大的埋深，待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后，再提升导管口控制在最小埋深，使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离继续灌注，防止钢筋笼被顶托上升。

当灌注将至设计位置时，由于导管外泥浆稠度增大，混凝土顶升困难，可用水冲法稀释泥浆，提高灌注落差，并适当加大埋深，因为此时泥砂、部分拌和物及被首批混凝土翻上来的沉淀物等杂物均落在混凝土的上面，测深无法反映混凝土顶面高度，容易造成误测，致使过早停浇。

四、钻孔灌注桩常见问题及处理方法

钻孔过程中的坍孔、卡管、掉物等故障，可分别采用回填重钻、淤泥吸拔、叉钩打捞等方法，只要工前认真检查，有的故障可避免。下面重点谈谈浇筑过程中出现的故障及处理方法。

1、卡管

卡管是最常见的现象，原因有：混凝土和易性、流动性差造成离析，各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在管中停留时间过长而卡管，导管进水造成混凝土离析等。

解决办法：锤击导管法兰、吊绳上下抖动等都可疏通。个别严重的，也可安装附着式振动器，最好在一开始就采用，虽然振动可疏通，但也可使混凝土离析；在导管外加焊铁板，利用导管下落时铁板与其它卡座的撞击振动疏通。

2、导管进水

导管进水，其原因有：首灌混凝土量不足或导管口提升过高以至无埋深；误测导致导管提升至混凝土面外，其基本现象为导管中会重新充水，孔内水位明显下降。

解决办法：第一种原因造成的进水，可用导管作为吸管，用空管吸泥方法将孔内混凝土吸出，重新灌注。

第二种原因造成的进水则可采用重插法。即重新插入混凝土中，用泥浆泵抽出管内的泥浆，再重新浇灌混凝土。其前提条件是表面混凝土没初凝，若超过初凝时间则作为废桩。

若导管已离桩顶不远时进水，可在以后基础开挖中埋入护筒，清除沉渣及软弱混凝土层，安装同样直径的模板，浇筑混凝土至设计标高。

3导管拔断或拔不出

其原因有埋深过大，时间长后造成混凝土初凝，引起摩阻力过大，螺栓拧紧力矩不足。

处理办法：加强测深，控制埋深。若导管断在混凝土中，则继续浇筑，权当加入钢筋；若导管断在混凝土外，则采用重插法，设置隔水栓，重下导管重新浇筑，前提同样是混凝土未初凝。

若用上述方法处理无效时，应及时将导管拔出，将已灌的混凝土吸出，抽出钢筋笼，重新清孔，下钢筋笼，下混凝土，再无法处理时，只能按废桩对待。

五、结语

为了提高建设工程钻孔灌注桩的成桩质量，应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高：

l）对钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。

2）不同的施工方法其效率和质量有很大差异，施工前应从施工方法着手进行预先控制。

3）提高和完善管理水平，应以工序控制和事前控制为主，建立系统化的动态管理制度和方法，把质量隐患消除在萌芽中。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。