钻孔灌注桩的论文

浅谈钻孔灌注桩在施工及过程中的质量控制

摘要钻孔灌注桩能适应各类地质条件且设备的投入及操作都相对简易，因而被广泛的应用在房建及大小型桥梁工程的基础中。由于钻孔灌注桩大部分在水下进行而且其施工过程难以观察，成桩后的质量又难以直接开挖检测。因此必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。

关键字钻孔灌注桩施工准备钻孔控制浇注过程控制成品保护

钻孔灌注桩在施工之前，应该熟悉施工图纸和工程地质、水文地质资料，并踏勘施工现场，按有关标准、国家规范及设计文件要求，编制确实可行的施工组织设计。由于钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程，是项工序环节较多，工艺比较复杂，技术要求较高，工作量较大，并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。为此，必须以系统工程的观点，推行全面质量管理，明确工序质量标准，建立严格的施工管理和工序质量检查制度，以工序过程控制，来保证成桩质量。

一、施工前的准备工作

（一）、钻孔场地准备

1、场地为旱地时，应清除杂物，换除软土，整平夯实；

2、场地为陡坡时，可用枕木、型钢等搭设工作平台；

3、场地为浅水时，宜采用筑岛施工，筑岛面积应根据钻孔方法，设备大小等要求确定；

4、场地为深水或淤泥层时，可搭设工作平台，平台必须牢固稳定，能承受工作时所有的动、静荷载。

（二）、护筒的埋设方法及基本要求

护筒的埋设分为：挖埋式护筒、填筑式护筒、围堰筑岛护筒以及深水护筒。因根据不同的场地条件选择适宜的埋设方法。

护筒内径宜比桩径大200～400mm护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m。当孔内有承压水时，护筒应高于稳定后的承压水2.0m 以上，当承压水水位不稳定或稳定后的水位高出地下水位很多，则应做试桩，鉴定此处做钻孔灌注桩的可行性，当处于潮水影响区，护筒应高于最高施工水位1.5～2.0m，并应采取稳定护筒内水头的措施。

护筒的中心轴线必须与桩位的中心轴线保持一致，且必须根据设计图纸中提供的桩位坐标由全站仪放样得出。

（三）、钻孔机械的选择及泥浆的性能要求

钻孔机械分为正循环和反循环钻机，正循环钻机泥浆的作用护壁及携渣，反循环钻机泥浆的作用仅为护壁，而相对施工速度而言反循环的施工速度较正循环快，具体机械的选择应在施工组织设计中通过比较选择。

泥浆原料宜尽可能使用膨润土、或者选择塑性指数大于25，小于0.005mm的粘粒含量大于50%的粘土制浆。

二、钻孔灌注桩施工钻孔控制

（一）、坍孔原因及预防方法

原因：土质松散，加之泥浆护壁不好；护筒埋设不好；筒内水位不高；提住钻头钻进，钻头钻速过快，或空钻时间太长，都易引起钻孔下部坍；或成孔后待灌时间和灌注时间过长。

预防方法：在松散砂土或流砂中钻进时应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆，或投入粘土掺片石低锤冲击，使粘土块、片石挤入孔壁；如地下水位变化过大，应采取加高护筒、增大水头等措施；严格控制冲程高度。

（二）、缩径原因及预防方法

原因：泥浆性能欠佳，失水量大，引起塑性土层吸水膨胀，或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮；邻桩施工间距和时间间隔不当，土层中应力尚未消散，新孔孔壁软土流变；钻头直径磨损过大。

预防方法：为防止缩径，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并必须快转慢进，并复钻二、三次或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径为止。

（三）、垂直度不符合规范要求原因及预防方法

原因：场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进发生不均匀沉降；钻杆弯曲、钻杆接头间隙大；钻头翼板磨损不一，钻头受力不均；钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面。

预防方法：压实、平整施工场地；安装钻机时严格检查钻机的平整度和钻杆的垂直度，钻进过程中定时检查；定期检查钻头、钻杆、

钻杆接头；在复杂地层中钻进时，必要时在钻杆上加扶正器。

三、钻孔灌注桩施工浇注过程控制

（一）、灌注混凝土堵管原因及预防方法

原因：初灌时隔水塞堵管；粗骨料粒径过大：混凝土坍落度不合要求，和易性、流动性差；拌合不均匀．产生离析；导管连接部位和焊缝不密封，发生漏水，管内形成水塞，当管内内混凝上不满而含有空气时，混凝土整斗倾入导管，导致管内形成高压气塞，或气塞挤破管节间密封垫继而导致导管漏水；机械发生故障，导管内混凝土已初凝，增大下落阻力。

预防方法：隔水塞直径应与导管内径匹配，能从管内顺利排出．隔水胶垫应安装在隔水塞的顶面；灌注导管在安装前应有专人负责检查；灌注导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用气压，水密试验的水压不小于孔内水深1.3倍的压力；完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土。

（二）、钢筋笼上浮原因及预防方法

原因：混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋骨架底时，结块的混凝土托起钢筋骨架；清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内混凝土逐渐升高，当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架；混凝土灌注至钢筋骨架底部时，灌注速度过快，造成钢筋骨架上浮。

预防方法：钢筋笼放置初始位置准确无误，并与孔口固定牢固；

为防止铁丝拉长下沉或顶住上升力，可采用吊筋加套管等方法顶住钢筋笼上口。除认真清孔外，当灌注混凝土面距离钢筋骨架底部1m左右时，应当降低灌注速度，当混凝土面上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使导管底口高于骨架底部2m以上，然后恢复正常灌注速度。

（三）、桩身混凝土夹渣或断桩原因及预防方法

原因：初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土；混凝土灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面；混凝土初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝土的正常上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入混凝土内，严重时可能造成堵管事故，导致混凝土灌注中断。

预防方法：导管的埋置深度宜控制在2～6m之间，混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋置深度≥1.0m，单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。

（四）、混凝土灌注过程中断的处理方案

1、若刚开灌不久，孔内混凝土较少，可拔起导管和吊起钢筋骨架，重新钻孔至原孔底，安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土；

2、迅速拔出导管，清理导管内积存混凝土和检查导管后，重新

安装导管和隔水栓，然后按照初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出导管后，立即将导管插入原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土；

3、混凝土灌注过程中因故中断后拔除钢筋骨架，待已灌混凝土强度达到C15后，先用同级钻头重新钻孔，并钻除原灌注混凝土浮浆，再用Φ500钻头在桩中心钻进300～500mm深，这样就完成了接口的处理工作，然后便可按新桩的灌注程序灌注混凝土。

四、成品保护

混凝土灌注标高低于地面标高的桩孔，灌注混凝土完毕要立即回填砂石至地面标高。严禁用大石、砖墩等大件物回填桩孔。

桩在养护期间，严禁汽车、吊机、桩机等大型机械辗压和破坏桩位。

严禁把桩体作锚固桩使用，在桩周围设立明显的警示标志，避免与其他施工项目造成干扰和影响。

五、结束语

在实际的施工过程中导致钻孔灌注桩施工事故的因素很多，但只要我们在工程施工过程中细心研究探讨认真的分析，对各种影响因素都详细的考虑，并且事前准备相应的预防措施，有些事故是可以避免的。

六、主要参考施工规范

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

《公路桥涵施工技术规范》（JTG F50－2011）