泥浆护壁钻孔灌注桩的质量控制

王顺邦

【摘要】泥浆护壁钻孔灌注桩作为常见的桩基形式，在施工控制过程中存在这样那样的问题，本文从施工管理的角度，较为详尽的阐述泥浆护壁灌注桩的施工技术及质量控制的要点。

【关键词】泥浆护壁钻孔灌注桩;流沙;沉渣厚度

0.概述

近些年来，随着大批高层建筑、多层建筑及高等级公路、铁路的建设，需要承载力高、稳定可靠的桩基础作为支撑，泥浆护壁钻孔灌注桩承载力高、适用范围广、能够克服流沙等对桩孔的影响，在现阶段的施工中得到了广泛应用。但在施工过程中因工艺原因、人为原因、地质情况不明确等原因仍存在较多质量通病，本文着重从工程实践及施工管理的角度，对泥浆护壁钻孔灌注桩施工过程中存在的主要问题进行探讨。

1.施工过程控制要点

1.1孔的垂直度

泥浆护壁钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环，孔的垂直度主要有钻杆的垂直度决定，在钻孔过程中要随时观察钻杆的垂直度，有些比较先进的设备驾驶室有垂直度指示，有些设备是靠底盘水平度来确定设备的垂直度，有些较早期的设备就要靠经纬仪等设备来时刻观察垂直度，不管哪一种设备，都要在钻孔的过程中，时刻观察钻杆的垂直，才能保证孔的垂直。

对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利，遇到不均匀地层就要选用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻来处理。

孔完成要逐孔进行垂直的测量，发现超标要及时用钻机进行再次扩孔，扩孔后再次测量垂直度，直到孔的垂直度符合规范规定（孔垂直度<1%孔深）。

1.2进入持力层深度

进入持力层深度包括进入沙层深度、进入岩石层深度、进入卵石层深度，根据地质情况和设计要求来选择持力层及进入吃力层深度，进入持力层深度达不到，桩的承载力将会大大降低。

对于持力层深度的判断，主要根据钻机的响应程度来判断，当钻机进入岩层时，钻杆的行进速度会明显变慢，钻杆会发生跳动、震动等，从这个时候开始确定钻杆的长度到钻机停钻时钻杆的长度，就是进入持力层深度。

地层有时会出现夹层现象，有些夹层比较厚，当钻机达到进入岩层深度，实际上不是持力层，是一个假象。遇到这种情况，要根据地质报告、根据桩孔的深度进行判断，遇到特别的情况要补充勘探，确保桩端坐落在持力层上。

1.3孔深的测量

对于孔深的量测应是施工管理工作的重点，实际操作中应注意的问题有：

测量时有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，有的收缩量可达 lcm／lm左右，测50m的孔就会产生0.5m左右的误差。更大的测量误差是由于测绳易断引起的，测绳端往往系一重物保证测绳的垂直，重物拉住钢筋或钻头等容易引起断绳，测绳断了以后不知道的人仍以断处为起点继续使用，往往可差数米。采用细钢丝测绳作为测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。

1.4孔径

在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象。尤其要重视液性指数 IL＞0.75呈软塑状态和流塑状态的粘性土，而在 IL＞1.0 呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩孔现象更要多加注意。与孔径有关的质量问题有：

⑴由于孔径小于规范要求，桩的截面缩小，承载能力降低，实际上降低了桩的安全系数。

⑵软弱土层一般都在地层上部，缩颈现象也发生在此段，而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压强度不够而破坏。

⑶由于孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力削弱或丧失。

防治的主要措施是加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，增大泥浆比重和粘性及稠度。钻头直径应适当加大，也可采用处理孔斜的导正器法，在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。此外在易于产生缩孔的土层中施工，减少孔放置时间，马上进行浇筑，也是非常重要和有效的措施。

1.5泥浆

泥浆是泥浆护壁钻孔灌注桩的关键，泥浆的比重对桩的护壁、排渣起关键作用，泥浆的比重偏小不利于护壁、排渣，泥浆的比重偏大，泥浆流速不够，桩底沉渣排不出去。在施工中往往忽视泥浆比重的测量，最有效的办法是制定表格，让质检人员在每进行一道工序都要实测泥浆比重，把测量数据填写在表格上。

1.6 孔底沉渣厚度

孔底沉渣与沉淤的厚度将直接影响到桩端的承载力，泥浆护壁灌注桩直接看不到孔底的情况，孔底沉渣与沉淤必须通过测绳测量，这样就容易出现几个问题，一是不测量沉渣，光凭出口水流来判断孔底沉渣；二是没有意识到孔底是圆锥形，测量的两个位置不同就容易产生较大的误差，三是孔清渣后放置一段时间，渣与淤泥又降于孔底。

1.7 砼灌注

钻孔、洗孔和砼灌注必须连续进行，防止塌孔，在洗完孔后拔出洗孔管，同时放置钢筋笼，然后放置灌注管及漏斗进行砼浇注。在灌注时一定要控制好拔管的速度及拔管的高度，同时还要控制好混凝土的塌落度，否则，容易引起断桩、缩颈离析等质量事故。这里容易出现的问题是，在洗完孔后放置一段时间，就容易使沉渣与沉淤加厚超过规范，严重时孔壁塌壁，影响桩的质量及承载力；拔管的速度过快就容易出现断桩、缩颈等现象；塌落度控制不好容易出现振捣不实、砼离析等现象。

2.技术管理

2.1 技术资料

泥浆护壁灌注桩施工应具备下列技术资料：

⑴建筑场地工程技术资料。

⑵建筑场地区域内地下管线、地下构筑物等资料。

⑶基础工程的施工图。

⑷主要施工机械及其配套设备的技术性能。

⑸桩基工程的施工技术措施。

⑹有关的荷载试验资料。

2.2 技术措施

桩基工程施工技术措施内容有：

⑴施工平面图，标明桩位、编号、施工顺序、水电线路、临设位置，同时要标明泥浆制备设施及其循环系统。

⑵确定成孔机械、配套设备及合理的施工工艺的有关资料。

⑶施工作业计划和劳动组织规划。

⑷材料供应计划、检测工具等准备情况。

⑸主要施工机械的试运转、试成孔、试灌注计划。

⑹保证工程质量的安全生产、冬雨季施工的技术措施等。

2.3 试桩

试桩应选择具有代表性的桩，对工程地质条件相近，桩型、成桩机具和工艺相同的桩基工程，试桩数量不宜少于总桩数的２%，并不应少于５根。试桩检测因工期较紧往往采用大应变与小应变相结合的方法，这种检测方法的费用相对较低。小应变主要检测桩身质量，对断桩、离析、缩颈等能够较明显的反映，大应变主要检测桩的承载力。

3.结语

综上所述，为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，质量控制应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、改进和提高：

⑴对钻孔设备、钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。

⑵不同的施工方法其效率和质量有很大差异，应从施工方法着手进行预先控制。

⑶认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷，处理不当会降低安全度，留下工程隐患。

⑷提高和完善管理水平，应以工序控制和事前控制为主，建立系统化的动态管理制度和方法。[科]

【参考文献】

［１］工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程 JGJ4-80．

［２］建筑桩基础技术规程 JGJ94-2008．

［３］建筑地基基础施工验收规范 GB50202-2002．