论钻孔灌注桩质量控制

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【摘 要】本文对建筑工程中钻孔灌注桩的施工质量和技术有关问题作以探讨。

【关键词】钻孔灌注桩；施工技术；质量控制

1成孔质量控制

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

1.1确保桩身成孔垂直精度

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，选多个角度检查磨盘的平整度，钻杆垂直。施工过程中经常校核磨盘的平整度、钻架及钻杆的垂直度等措施。发现倾斜立即调整。并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜检测工作。一般钻孔灌注桩垂直度允许偏差为小于孔深的1%。

1.2泥浆护壁技术

泥浆护壁是钻孔灌注桩施工技术关键之一。泥浆护壁的好坏直接关系到钻孔灌注桩的质量。泥浆护壁按土层的性质可以用原土造浆，即钻孔时直接注人清水使之与原位的粘土混合成护壁泥浆，也可用人工制备的泥浆。在砂层、砂夹层等易塌孔的土层中钻孔，应采用人工制备的泥浆。

泥浆的作用是护壁、携砂、冷却钻头和，其中护壁和携砂是主要的。注入干净泥浆的比重应控制在1.1左右，泥浆稠度过大会影响钻进速度，而泥浆过稀则不利于护壁和排渣。排出泥浆的比重应控制在1.2-1.4左右；当穿过砂夹卵石层或轻易塌孔的土层时排出泥浆的比重可增大至1.3-1.5。泥浆除控制比重外，还应定期测定它的粘度。在不同的土层中钻孔，泥浆粘度要求是不同的，在混有砂土的淤泥层中，合适的泥浆粘度为20-23Pa.s；在砂土中为23一45Pa.s；在沙砾层中大于45Pa.s。

1.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度。

在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，应保持护筒位置稳定，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

合理确定是否入岩，应根据勘探报告所揭示的持力层等高线与孔深比较，加强巡查、记录，结合钻具自重大小、吊挂松紧程度等，观察在界面钻进过程以及进入持力层钻机的反应情况，并加强取样，对照试成桩时确定的岩样为准，最终判定入岩或终孔，确保桩基进入持力层的深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。

为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注重检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快200mm/min左右，在细粉砂层钻进都是15mm/min左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。

1.4清孔施工

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣尽量排除干净。在清孔排渣时，必须注重保持孔内水头，防止坍孔。终孔后，应将钻头提离孔底80～100mm空转，在保证护壁的前提下达到初步稀析泥浆，循环40～60min，具体时间应根据桩径和孔深掌握，尽可能将孔底岩屑、泥块打碎并随泥浆浮出孔外。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10-1.20，清孔后孔底残留的最后沉渣厚度，对于端承桩不得大于50mm，对于摩擦桩不得大于150mm。通常清孔分两次进行，既在钻孔结束后清孔一次，待钢筋笼、导管安放完毕后再清一次孔。第二次清孔后应马上进行水下混凝土的灌注工作，中间耽搁时间不宜过长。

1.5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。在验收中还要注意钢筋笼吊筋长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊筋长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊筋长度，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。钢筋笼宜分段制作，连接时50%的钢筋接头应予错开焊接，对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。同时，要注重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；假如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。根据设计要求制作钢筋笼保护块，一般水下混凝土保护层为50mm，可以绑在钢筋笼的螺旋箍上。

2成桩质量的控制

为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，对不合格的材料严禁用于混凝土灌注桩。

钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试治理，并及时填入原始记录和制作试件。

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。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm-22cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m-10m时，应及时将坍落度调小至12cm-16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，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，保证有程序的拔管和连续灌注，升降幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则轻易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥。在灌注过程中必须每灌注2-3m左右测一次混凝土面上升的高度，确定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.同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。在浇筑过程中要经常上下串动导管，这有利于后续砼的灌注。因为砼在导管内停留时间长，骨料滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，其流动性将变差，易造成上部砼下落困难，从而发生堵管；同时有利于提高砼密实度，保证成桩质量。串动导管可将砼挤入桩周围孔壁中，起到提高桩侧阻力的作用，另外也加大了砼与钢筋笼的握裹力，使水下混凝土更加密实。

在施工中还是会出现一些问题，例如本人在杭州黄龙综合楼钻孔管筑桩施工中，在做动测实验时，发现一根桩径1000mm单桩，桩长没有问题，但在距桩顶3m的地方有质量缺陷，经过人工开挖出来后，在距桩顶3m的地方桩严重缩径夹泥，经调查这是由于工人操作不当，导管拆出时混凝土埋深太浅所致。后来我们凿去上部混凝土，清除3m处浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇高一标号混凝土至设计标高。

3总结

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人。强调现场治理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。