钻孔灌注桩成孔工艺与质量控制问题探讨

高程琳

摘 要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。在建筑工程施工场地狭窄的环境下，钻孔灌注桩作为一种桩基础形式，以其施工简便、适应性强、成本合理等特点被广泛应用于工程建设领域。针对不同地质条件及工期要求的工程项目，应采用不同的成孔工艺;同时，钻孔灌注桩属于隐蔽工程，施工过程的把控直接影响其单桩承载力，必须严格控制钻孔灌注桩的施工质量，以便工程的顺利开展。本文就钻孔灌注桩成孔工艺与质量控制展开探讨。

关键词：地基基础;钻孔灌注桩;成孔工艺;施工质量

0 引言

建设工程中，采用钻孔灌注桩施工技术，很容易产生各类问题，比如钻孔倾斜等，影响着施工作业的质量。因此，开展施工作业时，必须要做好工程施工质量的把控。现结合以往的工程实践，分析如何强化钻孔灌注桩施工质量的控制。

1 钻孔灌注桩施工技术的工艺流程

1.1 桩基定位和护筒埋设

通过测量放样对桩基的位置进行确定，之后通过经纬仪等仪器对桩孔的中心和标高进行测量，在此基础上依据施工标准和成孔要求选择合适的施工设备，为了避免钻孔过程中出现坍塌现象，还应针对孔口采取一定的保护措施，最常见的就是护筒埋设，不仅如此，护筒还具备良好的隔水性能，并对桩孔位置进行固定。

1.2 钻孔工艺

在建设工程正式开展灌注工作前，应以具体项目规定为依据，选择合适的钻孔方式。针对钻孔，打粧是其重点。”从路的一边开始，不断推进直至另一边”的钻孔形式属于较常使用的方式，其主要优势在于钻孔速度快、整体效果好。与此同时，该钻孔方式易导致钻孔周围土层方向发生变化，需做好相关设备配合，避免影响钻孔周围道路环境。

1.3 制作、安放钢筋笼

在制作钢筋笼的过程中，要在5mm厚的钢板上按照图纸箍圈直径焊上钢筋头，具体应根据图纸依次完成下料、弯曲和焊接工作。之后，根据图纸内容摆好箍圈，进行主筋的焊接工作，最后帮扎螺旋筋。在钢筋笼吊装过程中，要使桩中心和钢筋笼始终处于同一直线上，同时防止钢筋笼和孔壁产生碰撞。此外，在钢筋笼固定前还应对其水平位置以及高程进行检查。

1.4 混凝土灌注工艺

作为建设工程项目施工钻孔灌注粧技术的重点，混凝土灌注工艺是影响道桥施工质量的关键。在实施混凝土灌注工艺过程中，必须检测混凝土质量是否达标，采用科学的搅拌技术，达到均匀搅拌的目的。若采用商品混凝土，则可直接开展灌注工作。需注意的是，为保证混凝土灌注效果，应在首批混凝土凝固前，做好整体灌注工作。

2 钻孔灌注桩的质量管理策略

2.1 做好钻孔常见问题的把控

在鉆孔灌注桩施工作业中，常见掉钻或者卡钻问题，影响施工作业的质量和效率。对于此情况，要采取合理的措施，具体如下：（1）安装钻杆时，要做好钻头接头位置的检查，避免出现松动的情况，使得结构不够牢固。（2）钻头和滑丝部分要极大把控力度。在施工作业中，定期检查和维修钻机等，做好设备保养，及时更换损坏的零部件。除此之外，如果发生卡钻，不可以强拉硬拽，避免出现空打情况，要使用专门的打捞工具进行处理。

2.2 提高混凝土的质量

混凝土能够为钢筋提供良好的保护，因此提高混凝土质量可以避免钢筋腐蚀现象的发生。对此，在混凝土制作时，要采用合适的搅拌设备，同时严格按照规定标准进行材料搭配，科学设计配合比。同时，尽可能的提高混凝土的密实度，做好搅拌过程中的质量控制，避免出现缺孔现象。此外，结合实际情况适当增加混凝土的厚度，防止因混凝土碳化导致的钢筋腐蚀。此外，还可以在钢筋混凝土的表面设置防护层，如环氧树脂、聚氨醋等，防止其与外部环境直接接触，从而防止腐蚀问题的发生。

2.3 混凝土灌注

混凝土灌注是最后也是最为关键的一道工序，混凝土的质量、灌注过程和方法都必须严格加以控制。水下混凝土灌注时，由于阻力大不容易流畅灌入，桩基施工单位常常在浇筑之前向混凝土中加水，增大混凝土的坍落度以便顺利灌入，严重降低了混凝土的强度等级。质检、监理人员应加强现场管控，绝不可轻易相信试块的试验结果。导管法水下灌注混凝土的阻力可按如下公式估算：

式中，D为桩身直径，d为灌注导管直径，l1为护桶顶距灌注混凝土面的距离，γw为泥浆重度，l2为灌注混凝土面距导管底的距离，γh为混凝土重度。要克服巨大的灌入阻力保证最终成桩的质量，必须要有相当大的冲击力。混凝土冲击力越大，则灌注完1斗混凝土所需的时间就越短，越有利于桩身的均匀性。桩身不均，则影响桩的稳定性。为了增大一次灌注混凝土冲击力，应倡导使用大体积混凝土冲击灌注法，该方法具有如下优点。（1）冲击力强物体的冲击能量与自身的质量、速度有关，当速度一定时取决于质量。根据动量原理，自由落体时物体的平均冲力可按如下公式计算：

式中，m为落体质量，t为作用时间，h为落体高度，g为重力加速度。假设混凝土灌注时1大斗方量为1m3，取混凝土容重为22kN/m3，则1斗混凝土的自重为22kN。假定落体高度h=25m，作用时间t=1s，可计算出灌注1斗混凝土的平均冲力F=1？566.22kN，是混凝土自重的71倍左右。根据规范，混凝土灌注时导管底端至孔底的距离应为0.3～0.5m，初灌时导管首次埋深应≥1m。取导管底距孔底的距离为0.4m，假定桩身直径D=0.8m，导管直径d=0.3m，泥浆重度γw=12kN/m3，根据计算可得l2=1.60m，l1=23m，首斗混凝土灌入阻力R=134.43kN，显然冲力F远远大于灌入阻力R，为阻力R的11.65倍。在巨大的冲力下，混凝土的向上顶升力和侧向挤压力有了保证，桩的摩阻力和密实度都得以提高。（2）首斗混凝土灌注冲力大桩底的沉渣与沉淤被冲击溅开，桩端与持力层能较好地结合，保证了桩端承载力的发挥。（3）灌注时间短混凝土骨料分布均匀，桩身强度得到保证。当然，大体积混凝土冲击灌入时务必注意排气技术，防止形成气堵，此外也应注意控制混凝土的和易性，严防灌注过程中形成堵塞。

2.4 做好路桥工程后期维护工作

在路桥施工完成并投入使用后，要对钢筋混凝土进行必要的保养和维护。因为车辆的来往行驶会对路桥产生较大的摩擦，导致腐蚀问题发生的风险大大提升。因此建设单位要定期组织人员对路桥工程进行检查和维护，及时发现并解决混凝土破损、裂缝等问题，一方面避免腐蚀现象的发生，另一方面提升路桥工程的使用寿命。

2.5 定期进行技术检查工作

技术应用过程中需要不断加强审查工作，核实细节是否落实到位，这能够为后续的技术应用提供可靠的支持保证技术的应用效果。大大降低了整个施工过程中出现风险的情况，同时也保证了技术的应用水平，提高工程相关施工质量，促进了社会的稳定进步。

3 结语

综上所述，钻孔灌注桩施工技术是现阶段路桥工程施工中应用比较广泛的技术类型之一，为了保障施工质量，除了做好定位、钻孔、清孔、钢筋笼吊装、混凝土灌注等各项工艺的控制外，还应注意防腐措施的应用，以此保障路桥工程的质量。

参考文献

[1]罗森尧.钻孔灌注桩质量控制的探讨[J].科技通报，2015，29（7）：98-102，115.