混凝土钻孔灌注桩桩头超灌量控制研究

冀紫豪 高科飞 魏洪旭

（河北建设勘察研究院有限公司，河北 石家庄 050000）

在钻孔灌注桩施工过程中，为保证桩顶混凝土质量，通常会规定一定的超灌量。实际施工过程中是通过人工测绳来控制超灌量，误差较大，容易发生超灌量超过理论值或者低于理论值的现象。超灌量低于理论值，其桩头质量难以保证；超灌量超过理论值，会造成一定的浪费，增加施工成本。此外，超灌量过大也增加了后期桩间土开挖和桩头破除的工作量，二次增加施工成本。基于此，对超灌量控制进行研究十分必要。

1 灌注过程中混凝土受力情况

混凝土浇灌和导管拔除是控制灌注桩桩头超灌量的两个关键阶段，需要对混凝土在这两个阶段的受力情况进行分析。混凝土灌注过程如图1所示。

图1 混凝土钻孔灌注桩浇筑过程示意图

混凝土初灌结束后，导管内外均有一定量的混凝土，可以将这时混凝土的状态看作平衡状态。假设钻孔孔深为H，初灌结束后导管埋入混凝土的深度为h3，导管内混凝土剩余高度为h1，初灌结束后泥浆高度为h2，混凝土和泥浆的密度用ρ表示。根据图1可知，初灌结束后孔内混凝土和泥浆满足平衡状态的条件是：

ρ混凝土×h1=ρ泥浆×h2

初灌结束后继续向导管内注入混凝土，自卸混凝土在自身重力作用下克服导管摩擦力（F摩）继续向下移动，使孔内混凝土面逐渐升高，部分泥浆也随之排出孔外，导管内混凝土和孔内泥浆重新达到平衡，重新平衡后的混凝土和泥浆需满足的条件是：