浅谈钻孔灌注桩施工质量控制要点

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　　 摘要：钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等特点。作者结合多年来的施工经验文章主要针对钻孔灌注桩的施工、钢筋笼制作及吊放、成桩质量控制三方面进行简要论述。
　　
　　 关键词：钻孔灌注桩施工质量控制
　　
　　1. 钻孔灌注桩施工前的准备工作
　　一般准备工作从以下几个方面着手:
　　(1) 根据地层特点和施工工艺的要求, 土质、桩径、桩深以及施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电等条件的要求选择合适的施工设备。
　　(2) 对施工程序进行合理安排, 做好施工技术方案设计和施工组织方案设计。具体对灌注桩施工来说, 要安排好各桩的施工成桩次序,熟悉成孔、成桩各工序的操作工艺。
　　(3) 做好施工前场地平整, 探明和清除桩位处的地下障碍物, 按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布设。
　　(4) 施工前对进场原材料进行严格的质量检查。
　　(5) 施工前进行试成桩, 核对地质资料是否正确,检验所选用的设备、机械, 施工工艺及技术要求是否合适。在试成孔过程中, 根据持力层具体情况, 决定选用钻头的型式, 并且选择合适的清孔方式。成孔结束后, 必须检验孔径、垂直度、孔壁稳定和沉渣泥浆密度等一系列指标是否达到设计要求。如满足, 试成孔的施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据； 否则, 要对设计指标进行相应调整。
　　
　　2. 钻孔灌注桩成孔方法及施工质量控制
　　2.1 成孔方法及要点
　　 根据地层结构的不同, 灌注桩成孔的方法也不同。目前, 灌注桩成孔主要有干作业法成孔、泥浆护壁法成孔、套护壁管法成孔及沉管灌注桩法成孔。干作业成孔灌注桩适用于地下水位以上的黏性土、粉土, 填土, 中等密实以上的砂土、风化岩层。泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎(砾) 石土及风化岩层, 以及地质情况复杂, 夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层。套管沉管灌注桩适用于黏性土、粉土、淤泥质土、砂土及填土； 在厚度较大、灵敏度较高的淤泥和流塑状态的黏性土等软弱土层中采用时, 应制定质量保证措施, 并经工艺试验成功后方可实施。沉管夯扩桩适用于桩端持力层为中、低压缩性黏性土、粉土、砂土、碎石类土, 且其埋深不超过20m 的情况。
　　2.2 施工质量控制要点
　　(1) 测定桩位。将桩位精确定位到实地, 当设计桩径D≤1000mm 时, 桩径允许偏差应控制在±50mm 之内, 垂直度允许偏差应小于1mm, 1～3 根单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩桩允许偏差应小于D/6, 且不大于100mm； 当设计桩径D> 1000mm 时, 桩径允许偏差不超过±50mm的范围, 垂直度允许偏差也应小于1mm, 1～3 根单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩桩允许偏差应小于100+0.01H, H 为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离。
　　(2) 埋设护筒。护筒的上口边缘须开设溢浆口；护筒坑一般采用机械开挖与人工清理, 挖孔直径比护筒直径大0.4m 左右。护筒埋设时, 通过龙门桩定位, 护筒中心与桩位中心重合, 其偏差不得超过20mm, 并应严格控制护筒的垂直度。护筒调整到位并固定后, 周边用黏土均匀回填并分层夯实, 以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。
　　(3) 钻机就位。钻机安放前, 先将桩孔周边垫平, 确保钻机安放到位后机身能保持平稳, 并确保机架的底盘、钻头中心及桩位中心在同一铅垂线上, 其对中误差不得大于20mm； 钻机就位后, 测量钻机平台标高来控制钻孔深度, 避免超钻或少钻。正式钻孔前, 钻机要先进行运转实验, 检查钻头的同心度和钻机的稳定性, 确保后续成孔施工能连续进行。
　　(4) 成孔。开始钻进时, 应先在护筒中放入一定数量的泥浆, 稍提钻杆开始空转, 并注入清水,使之搅拌成浆, 开动泥浆泵进行泥浆循环, 待泥浆均匀后开始钻进。开始时应慢慢钻进, 使护筒底部形成坚固的泥皮护壁, 待钻至护筒下1m 以后,再根据土质情况正常钻进。钻进时应注意控制泥浆比重, 在黏土、亚黏土层中成孔, 泥浆比重一般控制在1.1～1.2, 钻进时需不断地向孔内注入清水； 在砂层中成孔, 泥浆比重一般控制在1.2～1.4, 钻进过程应保持孔内液面不低于护筒的溢流口, 使泥浆有足够的压力护壁。钻进过程中应合理调整钻进参数, 操作人员不得随意提动孔内钻具,操作时应精力集中, 掌握好升降机钢丝绳的松紧度, 尽量减少钻杆、水龙头的晃动。在黏土层中钻进时, 宜选用尖底钻头, 采用中等钻速、大泵量稀泥浆的操作方法。在砂土或软土等易坍孔土层钻进时宜采用平低钻头, 减慢进尺、轻压、低档慢速、大泵量稠泥浆的操作方法。在砂砾层等坚硬土层钻进时、宜采用低档慢速、控制进尺、优质泥浆、大泵量、两级钻进的操作方法。如果在钻进过程中有大量活动块石卡钻, 可用冲抓或毛刺钻头将块石清理上来。加接钻杆时, 应先将钻头稍提离孔底,待干净泥浆循环3～5min 后, 再拧卸加接钻杆, 以免泥碴沉积过厚, 使钻杆放不下。接杆后, 重下钻具时, 钻头应距孔底碴面50～80mm, 开动泥浆泵,使泥浆循环2～3min。然后开动钻机, 慢慢将钻头放到孔底, 轻压慢转几分钟后再正常钻进。在钻进过程中, 应防止扳手、垫叉等金属工具落入孔内,损坏钻头。若护筒底部土质松软、漏浆时, 可提起钻头, 向孔内倒入黏土块, 再放下钻头倒转, 使胶泥挤入孔壁、堵住漏浆的孔隙, 若钻孔偏斜, 可在偏斜处吊住钻头, 上下反复扫孔, 使孔校直, 或者在偏斜处回填砂黏土待密实后再钻。若出现孔径缩小, 可采用上下反复扫孔的办法扩大孔径。泥浆上返流速宜大于0.35m/s。在松散土层中的钻压应以保证钻碴清除及时和不坍孔为前提, 灵活加以掌握, 在岩石中钻进时可适当提高钻压。成孔后应进行清孔, 清孔后泥浆比重不宜大于1.2。清孔完毕应立即灌注混凝土。若两者的间隔时间较长, 则应保证孔内泥浆液面无明显下降, 以防坍孔, 并且在灌注混凝土前应进行二次清孔。
　　
　　3. 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。这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的, 因此, 吊环长度是根据底梁标高的变化而改变的。所以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。在钢筋笼吊放过程中, 应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量, 对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时, 要注意钢筋笼能否顺利下放, 沉放时不能碰撞孔壁； 当吊放受阻时, 不能加压强行下放, 因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象, 应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的, 应提出后重新垂直吊放； 如果是成孔偏斜而造成的, 则要求进行复钻纠偏, 并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间, 尽可能缩短沉放时间。
　　
　　4. 成桩质量的控制要点
　　 为确保成桩质量, 必须对进场原材料进行严格检查, 如发现不合格产品应及时进行处理。钻孔灌注水下混凝土时, 施工采用导管灌注, 为防止混凝土离析现象发生, 必须控制良好的混凝土配合比,现场根据水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化对配合比进行相应调整。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, 混凝土坍落一般控制在18～20cm 的范围。准确记录混凝土面的标高和导管的埋入深度, 导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m, 严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶8～10m 时, 应及时将坍落度调小至12～16cm, 以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中, 要控制好灌注工艺和操作, 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中, 保证有程序地拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 导致孔壁下坠或坍落, 桩身夹泥, 这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中每灌注2m3 左右的混凝土, 要测定一次混凝土面上升的高度, 并根据实际灌入混凝土量与设计桩径和桩长理论计算得出混凝土量的比值, 计算每段桩体的充盈系数,《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。
　　
　　5. 结 语
　　 钻孔灌注桩技术是一种理想的施工工艺，只要严格按照施工技术要求，控制好工程质量，就一定会取得良好的社会和经济效益。
　　

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