钻孔灌注桩桩身成型质量控制研究

孙建华

摘要：钻孔灌注桩为隐蔽工程，成桩后质量检查困难，因此施工中桩身成形质量极为重要。本文就如何在施工中规避质量问题、加强质量管理等进行了研究，提出了控制桩身质量的措施。

关键词: 钻孔灌注桩；桩身；质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

钻孔灌注桩基础形式因适应性强、成本适中、施工简便而被房屋建筑、公路桥梁等工程广泛使用。灌注桩属隐蔽工程, 且施工中易出现蜂窝、空洞、夹泥断桩和缩径等各种质量缺陷，质量控制措施不严, 就会在灌注中产生质量事故, 小到塌孔松散、缩颈, 大到断桩报废。因此, 在钻孔灌注桩施工过程中必须对各种因素给予认真的考虑和控制，对钻孔灌注桩施工过程技术和质量进行严格的控制，以确保工程质量

1钻孔质量的控制

1.1钻孔间距

采取隔孔施工程序钻孔，钻孔混凝土灌注桩的施工流程是成孔、清除孔内泥渣、浇筑混凝土成桩, 成孔后周围土移向桩身产生动压力。成桩初始时的桩身混凝土强度低易导致缩孔，在桩施工定位前要保证桩的距离，如桩距不能保证时则必须采取隔桩钻孔，以防止坍孔和缩径情况的发生。

1.2 桩的定位和垂直度

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50 mm, 并认真检查回填土是否密实,桩机的支承是否稳固，必要时扩大桩机的支承面积，以确保保证钻孔时的不发生摆动偏差，桩的垂直度这是灌注桩顺利施工的重要条件, 垂直度偏差过大时钢筋笼和导管将无法沉放。钻孔时应经常校核钻架及钻杆的垂直度，检查钻机的支承稳固情况，成孔后下放钢筋前须作井径、井斜超声波测试。

1.3成孔深度

根据自然地坪标高的变化情况，在桩架就位后及时复核底梁的标高和钻杆的总长，以校验成孔达到深度。在钻孔施工中常发生产钻具碰撞孔壁,泥浆比重控制不当而发生坍孔、沉渣过厚等现象。故在用测绳复核成孔深度时，如测绳的测深比钻杆的钻深小, 就要重新下钻杆复钻并清孔，重新测量孔深，测绳测量时须考虑测绳缩水率, 一般测绳的收缩率为1%-1.2% ,为提高测绳的测量精度, 在使用前要预湿后重新标定, 并在使用中经常复核。

2 坍孔、缩孔的控制

2.1坍孔的原因及控制措施

坍孔的主要原因为泥浆比重不够使孔壁未形成坚实泥皮、 钻机振动使孔口坍塌, 钻孔过快等。控制坍孔应采取以下措施：在松散粉砂土或流砂中钻进时, 应控制钻进速度, 选用较大比重、黏度、胶体率的泥浆，或投入黏土掺片石、卵石, 低锤冲进, 使黏土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用；汛期或潮汐地区水位变化过大时,应采取升高护筒, 增加水头, 或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定；发生孔口坍塌时, 可立即拆除护筒并回填钻孔、重新埋设护筒再钻；发生孔内坍塌时, 应先判明坍塌位置, 回填砂和黏土( 或砂砾和黄土) 混合物到坍孔处以上1-2m，如坍孔严重时全部回填, 待回填物沉积密实后再行钻进；清孔时, 应指定专人进行补水, 保证孔内必要的水头高度；供水管最好不直接插入孔中, 应通过水槽或水池使水减速后流入孔中, 可避免冲刷孔壁；扶正吸泥机, 防止触动孔壁；吊入钢筋笼时, 使用吊车应对准钻孔中心竖直插入, 避免碰撞孔壁。

2.2缩孔的的原因和质量控制

缩孔是在饱和性粘土、淤泥质粘土, 特别是IL>1.0 处于流塑性状态的土层中出现的特有现象,其原因是此类地层含水高、塑性大, 钻头经过后钻孔壁回缩, 从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。钻锥焊补不及时, 严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔。由于地层中有软塑土( 俗称橡皮土) , 遇水膨胀后使孔径缩小。

为防止缩孔, 要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0.2 米/分种 左右,在细粉砂层钻进都是0.015米/分种左右；使用失水率小的优质泥浆护壁快转慢进, 并反复转二三次；使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径, 直到缩孔部位达到设计孔径为止。应经常检查钻头, 若发现钻头磨耗应及时进行修补, 磨损超过10 mm 就要及时调换钻头。发生缩孔时, 用块、卵石土回填, 然后用重量较大的冲击钻冲击, 挤紧钻孔孔壁；或者在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理。

3成桩质量控制

3.1保证混凝土质量

钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对商品砼的坍落度、外加剂情况进行检查，对不合格的材料，严禁用于混凝土灌注桩。

3.2 桩顶标高的控制

钻孔灌注桩的桩顶标高常在自然地坪以下数米，砼灌注将近结束时, 浆渣过稠, 用测深锤难于判定浆渣或混凝土面，常发生误测,造成浇短桩头事故。施工中应加重测探锤，保证沉入混凝土面下, 以保证桩顶的超灌量，一般砼的超灌高度宜比设计标高高出1-2倍的桩径，以保证桩顶标高和桩顶砼凿除表层后的强度。

3.3断桩、夹泥情况的控制

3.3.1原因分析

（1）在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象,导管上下振击时由于导管内存有大量混凝土, 在混凝土流出导管后, 冲破泥浆最薄弱处急速返上, 并将泥浆夹裹于桩内, 造成夹泥层，灌注混凝土过程中, 因导管漏水或导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。

（2）在测量导管埋深时, 对混凝土浇注高度判断错误, 而在卸管时多提, 使导管提离混凝土面, 也就产生提漏, 引起断桩，灌注时间过长, 而上部混凝土已接近初凝, 形成硬壳, 而且随时间增长, 泥浆中残渣将不断沉淀, 从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物, 造成混凝土灌注极为困难, 造成堵管与导管拔不上来, 引发断桩事故；导管埋得太深, 拔出时底部已接近初凝, 导管拔上后混凝土不能及时冲填, 造成泥浆填入。

3.3.2 控制措施

（1）认真做好清孔, 防止孔壁坍塌；尽可能提高混凝土浇注速度:开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土, 产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇注, 使混凝土和泥浆一直保持流动状态, 可防导管堵塞；提升导管要准确可靠, 灌注混凝土过程中随时测量导管埋深, 并严格遵守操作规程；灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷, 发现问题要及时更换。第一斗混凝土的数量必须经过计算，保证能够将导管埋人混凝土中大于lm。而且导管底部离孔底的距离必须大于50cm。

（2）混凝土的浇筑必须连续，导管埋人混凝土中的长度以2～6m为宜。泵送混凝土的塔落度18～20cm，防止堵塞管道，砂率30％～40％，以保证和易性,必要时应对浇筑原导管进行试压[1]。当灌注至距桩顶标高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。施工过程中操作不当或机械故障造成的导管提空或混凝土卡管现象需果断及时进行处理。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，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，在灌注过程中必须每灌注2m3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，保证桩身混凝土的充盈系数必须大于1。同时要认真进行记录，

4 结束语

钻孔灌注桩的施工过程属隐蔽项目,对浇筑完成的桩身情况检查困难, 桩的很多质量检测方法都是在一定的假设前提下进行的, 需要有经验的专业人员来分析和判读实测结果，因此桩的质量存在很大的不确定性。要保证钻孔灌注桩的桩身成型质量, 关键在于施工中的质量控制和现场管理人员高度的责任心, 以防为主, 精心施工, 把桩的质量控制在施工阶段。

参考文献

[1]张秀枝.钻孔灌注桩施工质量控制、事故预防及处理措施[J]. 陕西建筑2009(8):54-57

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。