对钻孔桩基础施工质量要点控制的探讨

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　　摘要：钻孔桩施工工艺看似简单，但内涵相当丰富，且隐蔽性强，质量控制相当困难。本文主要讲述钻孔桩施工的质量控制过程中应注意事项，并提出了相应的处理措施。
　　关键词：钻孔桩；质量控制；钻进；水下混凝土
　　
　　随着公路事业的发展，钻孔灌注桩的应用越来越多。钻孔灌注桩的施工特点无论是钻进成孔还是灌注混凝土，都在水下进行，无法像其他工程一样进行直接观测，而且一般要穿越地层几十米，地质情况复杂多变，质量不易控制，施工过程中，塌孔、缩颈、斜桩、断桩等事故屡见不鲜。
　　那么真正要确保钻孔桩的施工质量，还是要从施工过程的控制人手，只有把好施工的每一个环节，才能真正避免损失的发生。钻孔桩的工序流程一般为：埋设护筒、钻机就位、泥浆制备、钻进、清孔、制作及吊装钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土等。
　　1 埋设护筒
　　为防止漏浆和塌孔，护筒顶与地下水位或施工水位的高差应控制在0.5～1.5 m；护筒底埋深以嵌入稳定土层、钻孔时护筒不坍塌为原则。在筑岛面上埋设护筒时，护筒底应至少埋人河床面以下0.5m；在岸滩上埋设护筒时，黏性土中埋深不小于1m，砂性土中埋深不小于2m，并须将护筒外换用黏性土分层回填夯实。
　　护筒直径采用回旋钻时大于设计孔径20cm以上，采用冲抓钻或冲击钻时大于孔径40cm以上。
　　2 钻机就位
　　钻机钻进时有较大的振动、冲击力，而且是长时间连续作业，这就要求钻机必须有一个稳固的工作平台，否则就会造成歪桩、斜桩。首先要对地基进行平整、压实，然后铺设钢板、枕木等，再将钻机置于其上。为防止雨水浸泡引起地基下陷，钻机平台四周还须挖设排水沟。桩位如果位于水中，就必须采取筑岛或者打钢管桩、搭设钻机平台等措施，钢管桩平台必须经过验算。
　　钻机就位时钻杆要垂直(用吊线砣检测)，钻机底盘要水平(用水平尺检测)，对位要准确(偏差不超过2cm)。钻机与平台固定要牢靠，防止钻进中发生位移，并在机架周围做上记号，同时在护筒以外用交叉法做好桩中心标记，以便随时检查或者更换钻头重新对位。
　　3 泥浆制备
　　钻孔桩钻进时主要靠泥浆护壁，泥浆必须具备一定的比重、黏度和胶体率。一般地层泥浆比重取1.1一1.3，黏度l6～22S；松散易坍地层比重取1.4―1.6，黏度19～28s。
　　在塑性指数大于l5的黏土中钻孔，可利用孔内原土造浆，其他土层，一般选用塑性指数大于25的黄土造浆。土源困难的，可采用一般黏土中掺入烧碱以提高泥浆的黏度和胶体率。
　　4 钻进
　　首先根据地质情况选择成孔方法。在一般土层和软石层可选用回旋钻钻进，砂卵石层可选用冲击、冲抓钻进，坚硬的岩石层可选用冲击钻或安装自转切削的牙轮钻头回旋钻进。
　　在护筒底口上下1m范围内，必须采取低钻速、低钻压、低进尺钻进，过护筒底口后要停机检查，一切正常后，方可正常钻进，此处是成孔的关键环节，否则会导致护筒倾斜、下沉、偏位。
　　回旋钻在黏土层可自由进尺，在粉、细砂地层中为防止塌孔，要放慢进尺，加大泥浆比重或黏度；在坚硬岩层中为避免钻杆摆动和钻头跳动带来的偏斜，应低压慢速钻进。冲击钻由于本身具有一定的挤密作用，可以自由进尺，但在开孔阶段或粉、细砂层，岩面倾斜的岩层钻进时也不宜太快，以免塌孔可偏斜。倾斜岩层发现钻孔偏斜时可回填小片石后慢速钻进。
　　钻孔过程中要始终保持护筒内泥浆高度和浓度，要经常检查钻机对位情况，发现偏差及时纠正。为保证成孔正直，预防缩颈，不但清孔前后要用检孔器检孔，钻进中也要检孔。检孔器用钢筋制成，直径与设计桩径相同，高度为桩径的3―5倍。
　　钻孔到位后要准确测量孔深，在些提醒容易忽视的两个问题：一是要注意测绳浸水后有一定的收缩，最大收缩率可达1.0％，因此测量后应立即与钢尺对比校核，准确算出孔深；二是长时间的钻进会导致钻机平台和护筒有不同程度的下沉，因此测量参照高程应经过复核。
　　5 清孔
　　桩的承载力由桩周摩擦力和桩尖支撑力两部分构成，因此清孔质量的好坏直接影响桩的承载力。由于清孔过程中要降低泥浆比重，孔内压力减小，如果处理不当，就有可能发生塌孔，因此不论是采用换浆法、掏渣法还是吸泥法，都要注意：①清孔时要及时向孔内注入清水或纯泥浆，保持孔内水头高度。②孔内沉渣厚度设计时均有规定，但严禁用加深孔深来代替清孔。
　　6 钢筋笼制作及安放
　　钢筋笼制作时，在每节两端和中问设置胎具，保证主筋位置和直顺度；每隔3一4m设十字形钢筋支搅，以防骨架吊装过程中变形；此外在骨架外每隔2m，对称焊接钢筋耳环用以确保混凝土保护层厚度。现场安装时应将钢筋笼中心对准桩位中心缓慢下放，防止骨回碰撞孔壁导致塌孔。上、下节钢筋骨架的轴线应吻合，严禁焊接后形成折线，可以用吊线砣观测控制。
　　钢筋笼安放好后要牢固定位，并采取具体措施防止在灌注混凝土的过程中下落或被混凝土顶托上升。钢筋笼内所有支撑、扁担等在安放好后必须全部拆除，防止挂导管。
　　7 安放导管
　　导管应先在陆地拼装、编号，并做好水密试验后使用。导管底口置于距孔底约0.5m左右，上口可根据导管内径安放一个厚泡沫板做成的隔水栓(隔水栓在砍球或拔球成功后会浮出水面)。储料斗的容积应满足首批混凝土灌柱后，导管底口的埋深不小于1.0m。
　　8 水下混凝土灌注
　　灌注前再次对钢筋笼、导管底口至孔底距离、孔深、孔底沉渣厚度等情况检查，如不符合要求，应处理合格后方可开始灌注。灌注开始后要连续不断地进行，直至完成，中途任何原因中断灌注，时间都不得超过30min。
　　灌注时可采用“砍球”或“拔球”的方法，当储料斗内的混凝土足够满足首批混凝土灌注的导管埋深要求，并且运输车及拌和机内均储满混凝土后，即可砍球或拔球浇灌。浇灌后立即用测绳测量混凝土面的高度并据此计算导管埋深，确认砍球(或拔球)成功后，继续进行浇注。
　　灌注中要选定专人测量并记录每盘混凝土灌注后混凝土高度、导管埋深、拆卸导管的编号、长度等。任何时候导管的埋深不得小于1.0 m，一般为2一4m，埋深太大容易导致拔不出导管。要严防误测、粗心大意或计算错误导致混凝土“洗澡”造成断桩，这样的例子时有发生。
　　在混凝土面接近钢筋笼底部时，导管应保持较大的埋深，放慢浇注速度，待混凝土面高于钢筋笼底部3一4m时，提升导管，使导管底进入钢筋笼内1一2m，恢复正常浇注速度，这样可以避免混凝土将钢筋笼顶托上浮。灌注时，有时也会发生导管由于负摩擦力的作用上浮的现象，极易导致混凝土“洗澡”造成断桩，可以采取导管加压、加大埋深、放慢浇注速度等措施。灌注高程应高出桩顶设计高程1.0m左右，以便清除浮浆和消除测量误差，务必注意不要因为误测而造成短桩。
　　9 结束语
　　钻孔桩施工工序繁杂，任何一个环节的疏忽或麻痹大意都有将可能产生无法预料的后果。在目前的检测手段和施工技术水平下，只有以高度负责的精神，科学、严谨、细致地控制好每一道工序，才能确保施工质量。

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