浅析某工程钻孔灌注桩施工与质量控制

　　摘要：钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。

　　关键词：钻孔灌注桩,施工,质量控制

　　1 施工前准备工作

　　1.1 组织施工管理人员熟悉施工图纸及场区工程水文地质条件，确定桩位的地质情况，熟悉主要施工规范及施工验收标准，并对施工管理和操作人员作详细技术交底。

　　1.2 测量放线。按图纸进行总体测量放线，控制桩进行绑点记录，并进行认真复核，确保测量精度满足规范要求。

　　1.3 平整场地，如遇软土须换填好土并压实;施工现场接通水电，设置发电机组，并进行试调，保证正常运行。

　　1.4 探查施工范围内的管线情况，并采取措施予以保护。根据已放出的控制桩将钻孔桩位置定出，并在四周绑点控制，以便核对。

　　1.5 根据桩径，选用合适的钻桩机(回旋钻桩机、冲击钻机)，安装桩机。施工前做好桩机的准备工作，并进行调试。

　　1.6 准备相应数量的粘性土及施工必须部分物资。

　　1.7 做混凝土级配试验资料，并对结构主材用料抽样送检。

　　2 钻孔灌注桩施工方法

　　2.1 护筒安装

　　根据资料，在正式施钻前对护筒加固处理，才能开孔钻进，在正式施钻前对护筒有关要求如下：

　　2.1.1 护筒采用钢护筒，用厚度不小于6～10mm钢板卷制，护筒顶端设15cm宽的钢板条加劲箍和吊环，护筒内径比桩径大10～20cm为宜，高度不小于2m。

　　2.1.2 根据护筒的直径和埋置深度，在钻头安装扩孔器或用稍大直径的钻头开孔，钻至要求深度后，用钻机的副卷扬机吊勾将护筒吊起慢慢放入孔内。

　　2.1.3 在护筒就位的过程中，中心偏差通过"+"字护桩进行控制，即下护筒的过程中，随时测量护桩到护筒边缘距离的变化，根据事先计算的结果进行尺量调整，将护筒中心与桩中心调整到规范允许之内，同时用水平尺调整护筒的竖直度满足验收标准要求。

　　2.1.4 护筒就位后，应保持护筒顶面高出地面30cm为宜。

　　2.1.5 护筒埋设回填密实后，沿十字护桩进行挂线，在与护筒相交处做好标记，量测出十字交点(钻孔桩中心)至护筒标记点的距离。

　　2.2 泥浆制备

　　2.2.1 钻孔采用泥浆护壁的工艺，泥浆采用钻机或冲机制备的优质泥浆，不能使用孔内原土造浆。

　　2.2.2 泥浆的性能指标应根据地质情况确定，在确保泥浆的各项性能指标满足使用要求后，存储在泥浆池内。

　　2.2.3 根据本工程地质情况，泥浆的性能指标应符合以下要求，并在施工中根据地址情况进行调整，以满足施工需要为原则

　　泥浆比重:1.10～1.20。

　　黏度:一般地层16～25s，松散易坍地层19～28s。

　　含砂率:新制泥浆不大于6%。

　　胶体率:不小于95%。

　　PH值:大于7-9。

　　2.2.4 泥浆循环利用，现场设置泥浆池和沉淀池，混凝土灌注时孔内溢出的泥浆均排至沉淀池内，经沉淀后用于下一钻孔护壁。

　　2.3 钻孔施工

　　2.3.1 按既定的施工顺序进行桩孔的施钻工作，未经同意不可擅自改变施工顺序而随意进行桩孔的施钻。

　　2.3.2 启动旋挖钻机进行钻杆起立、安装钻头及调垂工作，旋挖钻机进入工作状态，检查各项仪表和显示器的工作画面，确保旋挖钻机的工作状态正常。

　　2.3.3 移动旋挖钻机使钻头中心与桩位中心对中，对中通过钻头底部中心钻齿的尖部与护桩交出的桩位中心进行控制，桩位中心通过"十"字护桩拉线交出，两点处于同一铅垂线上的偏差在验收标准允许偏差范围内即为对中完成，对中完成后设置钻机的平面位置记忆系统记住工作位置保证工作中自动对中归位，同时采用钢板尺进行复测，做好钻机就位的偏差记录。

　　2.3.4 开孔时，将钻头慢慢下落到地表高程时，通过电脑控制按钮将深度显示仪调整为零，以便钻进过程中跟踪钻孔深度。然后再将钻头放入护筒(护壁)内，正向旋转开始钻进。

　　2.3.5 选用斗筒式钻头钻进时，当钻头提出孔外移至机侧以后，继续缓慢上提钻头，利用动力头下的挡板将钻头上的顶压板的顶压杆下压，通过与顶压杆相连的连接杆件将钻头的底盖打开卸落钻渣，钻渣卸落完成后，再将钻头下落至地面关闭底盖。

　　2.3.6 遇有坚硬地层，斗筒式钻头钻进困难时，换用锥形螺旋钻先将土层松散，再换用斗筒式钻头进行掏渣，如此往复，直至通过坚硬地层。

　　2.3.7 施工过程中应通过钻机本身的三向控制系统反复检查成孔的竖直度，确保成孔质量。钻孔过程中，应经常观察主机在地面和支腿支撑处地面变化情况，发现下沉现象应及时停机处理，保证旋挖钻机始终处于自动调垂的工作状态。

　　2.3.8 钻孔过程中随着孔深的增加向孔内应及时、连续地补浆，维持护筒内应有的泥浆面高于护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m，保持足够的泥浆压力，防止孔壁坍塌。还要随时注意地质变化，准确判断地层情况，防止对地层的误判导致坍孔等事故的发生，并根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标和钻进工艺，以保证成孔质量。

　　2.3.9 钻孔应连续进行，因故停钻时，应注意保持孔内泥浆比重，经常检查桩孔周围地表土的变化情况，防止孔壁坍塌。钻孔完成后，应尽快浇筑混凝土。

　　2.3.10 钻孔过程中应做好各种记录。

　　旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为:工作项目，钻进深度、孔底标高、地质描述、净钻孔时间及停钻原因等;《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录。

　　钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，及时测量孔深及沉渣厚度。

　　2.4 清孔及成孔检测

　　2.4.1 钻孔达到设计的钻深后，必须核实地质情况，同时应将孔底松散的钻渣清除干净，即将钻头放至孔底后进行原位空转后，提起钻杆卸落钻渣终孔。终孔时须提前通知现场主管技术人员以便终孔时立即进行测量孔深，该孔深为无沉渣的实际钻深。

　　2.4.2 沉淀一段时间后在吊装钢筋笼之前采用掏渣法进行清孔，采用旋挖钻机将筒式钻头下至孔底进行掏渣，掏渣至终孔时的孔深时钻头进行空转清除孔底散落松渣。清孔应达到以下标准:孔内排出的或抽出的泥浆手摸无2～3cm颗粒，泥浆比重不大于1.1-1.2，含砂率小于6%，粘度17～25s;浇注砼前孔底沉渣厚度不大于10cm。

　　2.4.3 清孔完成后进行成孔检测，对桩孔平面位置通过护桩拉线进行复测，对孔径、孔深、沉渣厚度进行检测，确保成孔质量达到验收标准的要求。

　　3 钢筋笼的制作与安装

　　3.1 钢筋笼的制作

　　制作钢筋笼的设备与工具有:电焊机、钢筋切割机、钢筋圈制作台和钢筋笼成型支架等。钢筋笼的制作程序如下：

　　3.1.1 根据设计，确定箍筋用料长度。将钢筋成批切割好备用。

　　3.1.2 本工程钢筋笼一般长度为11.1～14.6米，所以在施工时采用在钢筋笼加工场整条制作的方法制作，然后用16T或20T汽车吊吊装。

　　3.1.3 钢筋笼主筋接头应互相错开，同一截面内的接头数目不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm，接头采用双面搭接焊，焊缝应饱满，不得咬边夹渣。焊缝长度不小于5d。加强筋与主筋间、箍筋与主筋间采用点焊连接方法。

　　3.1.4 钢筋笼主筋保护层厚度为5cm。钢筋笼外侧每2m在主钢筋上设一组(4块)用混凝土作成的保护层(200×50×50mm)，在吊放钢筋笼的过程中，能确保主筋的保护层厚度，同时保证钢筋笼顺利下放到位。

　　3.1.5 制作好的钢筋笼在平整的地面上放置，应防止变形。

　　3.1.6 钢筋笼安放前必须经技术人员、质检员按图纸尺寸和焊接质量要求检查验收。并报请监理工程师及业主验收。验收合格者方可使用。

　　3.2 钢筋笼的安装

　　钢筋笼安装用大型吊车起吊，对准桩孔中心放入孔内。为了保证钢筋笼的垂直度，钢筋笼在孔口按桩位中心定位，使其悬吊在孔内。安放钢筋笼时应防止碰撞孔壁。如下放受阻，应查明原因，不得强行下插。一般采用正反旋转，缓慢逐步下入。安装完毕后，经有关人员对钢筋笼的位置、垂直度、焊缝质量、箍筋点焊质量等全面进行检查验收，合格后才能下导管灌注混凝土。

　　4 水下混凝土灌注

　　混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序，应予特别注意。孔底应经过质量检验合格后，才能进行灌注工作。

　　本工程桩身砼设计强度等级为C30，采用商品砼。在水下砼灌注过程中应严格按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)及设计要求施工，各个施工环节互相配合，技术人员层层把关，砼灌注前应会同甲方、监理对该桩孔进行隐蔽验收、签字，合格后方可灌注。水下砼灌注采用竖向活节导管密封拉板法进行，具体要求如下：

　　4. 1 把好商品砼的质量关，经常检查砼的质量，坍落度控制在18～22cm内。

　　4..2 导管制作与安装。灌注导管要便于安拆，并有足够的强度和刚度。导管用钢管制作，导管壁厚不宜小于3mm，直径为250mm。每节导管长度，导管下部第一根为4500mm，导管中部为1500mm，导管上部为300～500mm。导管的驳接口必须加上止水密封胶圈，确保接头密封良好。密封形式采用橡胶圈或橡胶皮垫。灌注前对灌浆设备进行严格检查，导管要求内管光滑。下入导管一定要准确，导管底距孔底控制在0.3～0.5m。

　　4.3导管顶部应安装漏斗和贮料斗。漏斗安装高度应适应操作的需要，在灌注到最后阶段时，能满足对导管内混凝土柱高度的需要，以保证上部桩身的灌注质量。管内混凝土柱的高度，一般在桩底低于桩孔中水面时，应比水面至少高出2m。漏斗与贮料斗应有足够的容量来贮存混凝土，以保证首批灌入的混凝土量能达到0.8m以上的埋管高度。

　　4.4 隔板:采用预制钢板，开灌前用铁线固定在导管内临近泥浆面处。

　　4.5 灌注顺序:灌注前，应再次测定孔底沉渣厚度。如厚度超过规定，应再次进行清孔。当下导管时，导管底部与孔底的距离以能放出混凝土为原则，一般为30～50cm。

　　5 桩基质量检测与验收

　　对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收，也是对其进行事后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性(即桩体质量)及桩承载力检测。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、动测法、声波透射法及射线法，以及静荷载试验法。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是堆载的重量常常达到数百吨、操作不便、费工费时;动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300mm;取芯法缺点是取芯深度也有限;目前只有声波透射法，其机理明确，设备简单，使用方便，检测准确可靠，能测出桩身完整性、均匀性而被广泛应用。仅采用静荷载法不能保证施工后沉降达到设计要求;目前动测法还不能直接测出承载力值。因此，把静载荷法和动测法结合起来较为合理。

　　结语:

　　钻孔灌注桩施工属隐蔽工程项目，质量检查比较困难。因此，施工中要严格施工工艺控制和过程质量控制，以预防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心组织施工，抓好泥浆和混凝土质量，详细做好各项施工记录，牢牢把好钻孔、清孔和砼灌注等关键工序的质量关，才能保证钢筋混凝土钻孔灌注桩的成桩质量。

　　参考文献:

　　1 章学金.章瑾.程学文.浅析钻孔灌注桩施工控制要点.民营科技.2009年第02期.

　　2《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008).

　　3《混凝土结构施工及验收规范》(GB50204-2002).

《浅析某工程钻孔灌注桩施工与质量控制》

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