钻孔灌注桩的施工及质量保证措施

《河南水利与南水北调》2012年第8期

钻孔灌注桩的施工及质量保证措施

□赵志刚

□朱卫东

□郭林山（河南省水利第一工程局)

摘要：钻孔灌注桩属隐蔽性工程，其施工工序大部分是在地下进行的。质量控制直观性较差，施工中稍有疏忽就容易出现质

量问题。本文结合南水北调中线一期工程总干渠安阳段路渠交叉十几座生产桥钻孔灌注桩的施工经验，就钻孔灌注桩施工的各个环节中的质量控制和采取的预防措施，加强施工管理，做好质量监控，从而减少或消除施工中容易出现的质量问题，确保工程的施工质量方面进行初步探讨。

关键词：钻孔灌注桩；施工；质量保证措施

钻孔灌注桩是桩基中常见的一种基础形式，广泛应用于楼房建筑、桥墩基础的施工。其适应性较强，适用于各种地层岩性。下入钢筋笼，浇筑混凝土，达到提高地基承载力和稳定性的目的。但钻孔灌注桩施工环节较多，容易出现质量问题，这些质量其施工问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难。为此，质量关键在于各个施工工序的严格控制。严格检查验收，严把工序质量关。施工中出现了问题及时采取有效措施进行补救。只有这样才能保证桩基的质量满足设计要求。

1.施工准备

１．１技术交底。施工前首先召集施工人员进行技术交底工作。共同熟悉桩基的地层岩性、地下水位埋深、地层的可钻性和保护孔壁稳定的措施等相关资料，并针对其施工条件提出相应的技术措施，提出施工要点和注意事项，使施工中每个工序的质量控制做到心中有数，不打无准备之仗。

１．２平整场地。在所施工桩位处，先用人工配合机械进行场地平整，清除杂物，换填软土并整平碾压密实，确保地基强度符合钻孔施工要求，平整碾压面积应满足钻孔施工需要。

１．３定位放样。根据设计单位交付的桩中心参数及相应的测量资料，经校核无误后，按照测量精度要求实地确定钻孔桩位，然后埋设护筒测定桩中心点，搭设钻孔作业平台，测定桩孔护筒顶高程。

2.成孔质量的保证措施

２．１严格控制桩位及钻机安装质量。桩位测定、钻机安装是灌注桩顺利施工的一个重要环节。施工过程中根据测量资料，应用全站仪或经纬仪准确测出桩位坐标位置，然后在桩位中心垂直的４个方向各打一控制桩，挂线相交拉出“十字”线确定中心位置。按照地层的实际情况居中埋设护筒，并将周围用粘土回填夯实，使

护筒稳定可靠满足钻进要求。钻机平台，应采取扩大支撑垫稳基面，机座调整水平稳定后钻塔吊起钻具使其与护筒中心点重合。如果偏差较大，应调整钻机位置保证偏差在最小的允许范围之内。钻进施工中，要求每班至少校核钻架及钻杆的垂直度一次，若有偏移及时纠正，采取相应措施保证桩孔垂直度符合规范要求。

２．２钻孔过程的质量控制。钻孔灌注桩的成孔所采用的钻机要根据地层岩性和可钻性来有效选择。若地层岩性胶结成岩较差，孔壁稳定性差且多为卵石的地层，宜采用冲击型钻机来施软岩层或较完整的岩石地层，宜采用循环旋工；地层多为土层、转型钻机来施工。冲击型钻机是把带钻刃的重钻头提高，靠自由下落的冲击力来削切岩层或冲挤土、卵石层，排出碎渣成孔。钻孔施工开始先采用小冲程冲击，待钻至一定深度后可根据地层岩性调整冲程高度和频率，使其达到最佳冲击效果。施钻中保持孔内充满浆液，若发现漏浆要及时补充，保证护壁不坍塌。经常校核钢丝绳与护筒中心是否在一垂直线上，确保成孔的垂直精旋转型钻机开始钻进时，应待泥浆循环３～５ｍｉｎ后再启动钻度。

机慢速回转，轻压慢转数分钟后，逐渐增大转速和钻压。然后进入正常钻进。转速及钻压与钻进深度、地层、钻头形式、供浆压力和供浆量等有关，钻进时应根据这些要素以适宜的钻速进行钻进，并随地层的变化及时进行调整，更好的使钻孔中的泥、砂、砾石、渣屑能随泥浆畅通地冲出孔外。当进入砂、砾层或强风化软地层时，若钻压过大，钻进过快，则钻渣岩粉大部分不能冲出孔外，形成孔内沉渣过多，容易出现孔内事故。因此，钻进操作要根据地层情况，随时调整钻压、钻速、水量使其相互适应，在保证钻孔质量的前提下，提高钻进速度。

２．３根据地层变化泥浆质量的控制。钻孔灌注桩成孔时，泥浆

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除了起到护壁作用外，还是重要的排渣媒介。采用冲击钻机施工，钻头全部进入岩层且能保持竖直稳定时再加速钻进。孔内灌注粘土泥浆或者填入粘土使其钻进中自然造浆来满足成孔质量要求。泥浆主要性能指标，可根据地层岩性、钻进速度和孔壁完好情况来调整，泥浆过浓影响进度且护壁过厚影响成孔质量，过稀时护壁效果差且孔内岩渣不易掏出造成孔内沉渣过多。采用循环旋转泥浆的比钻机施工，泥浆性能指标更为重要。一般在粘性土层中，重应控制在１．１～１．２ｇ／ｃｍ３；在砂和夹砂层中，泥浆的比重应控制在５ｇ／ｃｍ３；在卵石层或易坍塌的软地层中，泥浆的比重应控制１．３～１．

在１．５ｇ／ｃｍ３以上。泥浆的浮渣能力与泥浆的质量紧密相关，评定泥含砂率和胶体率等。当泥浆过浆的质量，除了比重外，还有粘度、浓而钻进时，应兑进较稀的浆液进行调整，严禁加入清水稀释。

２．４清孔的质量控制。清孔是一道十分重要的工序，是减少孔底沉渣，保证桩的承载能力的关键。冲击钻成孔，一般采用换即在保证泥浆性能的同时，成孔浆法进行。必须做到２次清孔，

后清孔一次和钢筋笼下入后浇筑前清孔一次，清孔至孔内浆液钻孔终符合要求，检测人员实测孔内沉渣。循环旋转钻机成孔，孔后应将钻头提高孔底１ｍ左右，使其空转保持原来的泥浆指根据实际情况可以向孔内标，循环冲出浮渣。冲孔一段时间后，送入较稀的浆液来继续冲孔清孔，直至把桩孔内沉渣和孔壁泥皮冲洗得符合质量要求为止。这时即可量测孔底沉渣厚度，若测出结果不符合规定，则需继续清孔。

3.钢筋笼制安质量的保证措施

３．１钢筋笼制作。施工前，首先对已进场的钢筋进行调直除锈，按不同规格分别堆放。然后按照设计图纸配料，制作过程严格按照规范和规格尺寸，在已平整好的平台上焊接绑扎，保证数量，尺寸正确。桩柱主筋采用焊接头，其最小搭接长度，单面焊为１０ｄ，双面焊为５ｄ，并控制骨架间距用箍筋固定绑扎。

３．２声测管制安。超声波检测管以等分圆周的方法设置在钢声测管接头采用套接焊接封闭，底部管口用钢板筋笼主筋内侧。

封焊严密，在与钢筋笼连接处加焊定位钢筋，以保证声测管垂直。制安既要保证整个测管的密封性，又要保证检测探头能顺利下到最低处，确保声测顺利进行。

３．３钢筋笼吊放。钢筋笼的起吊和就位采用汽车起重机吊放，钢筋笼在现场焊接时对每节连接做出标记，防止漏节和错接。吊装过程中应保证钢筋笼垂直，并在笼外侧安装导向，一般４ｍ一组防止钢筋笼中心偏位。钢筋笼长度在１５ｍ以内采用一次

性吊放，１５ｍ以上采用两节或多节吊装。一节下入孔后用钢管横向支撑固定，然后再把另一节钢筋笼垂直对接进行竖直向搭接，单面焊牢，焊接接头在钢筋笼内侧。钢筋笼下入完成后，一定把其固定在孔口设定的架子上，防止灌注混凝土时钢筋笼上浮移动。

4.混凝土灌注成桩质量保证措施

４．１混凝土质量的控制。严格检查原材料的质量保证资料并现场取样复检，对不合格材料，严禁用于混凝土灌注桩。根据灌注量可采用商品混凝土，专业商混各项参数指标都在监控情况下完成，其质量有保证。混凝土运至现场后应检查其均匀性、和易性，并无离析和泌水现象。现场检测坍落度，其指标在１６０～２００ｍｍ之间，否则混凝土要进行第二次拌和，两次拌和仍达不到要求，作为弃料处理。现场取样制试块，做混凝土的抗压试验来评定混凝土质量。

４．２导管制作安装。专用导管采用法兰盘连接，中间加密封圈，下入的第一节长度为５ｍ，在使用前进行水密承压和接头抗直至导管下口距孔底２５～４０ｃｍ时，停拉试验。依次下入孔内，

止接管并安装漏斗进行灌注混凝土。

４．３混凝土的灌注。开始浇筑时，混凝土量必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土１．０ｍ以上，以免因导管下口未埋入混凝土造成导管内反泥浆现象，导致混凝土浇筑失败。灌注要连续进行，不能中断，并可能缩短拆除导管的时间间隔。灌注过程中应经常用测锤测量孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，导管埋深控制在２～４ｍ为宜，严禁把导管底端提出混凝土面。控制好灌注操作，保持有序拔管和连续灌注，使每段桩体的充盈系数＞１，确保混凝土的灌注质量。

４．４混凝土桩头处理。灌注到桩顶标高后予加一定高度，一般灌注比设计桩顶高程高出１ｍ左右。钻孔桩头预留超高部分，待其强度达到标号在桩顶下道工序施工前，采用人工、机械配合凿除，露出新鲜面并凿毛，冲洗干净，以便后序工程施工。

5.结语

以上施工与质量措施是对南水北调中线一期工程总干渠安阳段路渠交叉生产桥桩基实施过程中经验与教训的总结。钻孔灌注桩施工，已有比较成熟的施工工艺，要保证施工质量，除施工队伍的素质外，施工中应加强多个环节的质量控制，尤其是对桩基的造孔，混凝土浇筑的全过程控制，采取多种预防措施和工艺措施，才能保证桩基质量，创建精品工程。

收稿日期：2012-03-12

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