1.中建二局第三建筑工程有限公司 北京丰台 100071；
2.湖北城市建设职业技术学院 湖北武汉 430000
摘要：本文结合南昌万达城M区部分反循环钻孔灌注桩的施工情况谈谈在施工中遇到的问题及反循环钻孔灌注桩施工中的质量控制。
关键词：反循环；钻孔灌注桩；质量控制
1、工程概况
南昌万达城M区位于南昌市红谷滩九龙湖片区，沪昆铁路以北约800m、赣江以西约100m处；该地块东西向长约399m，南北向长约349m。该区为高层住宅及商业楼，占地面积103782㎡，总建筑面积为458575.02㎡，总户数2532户。商业楼为11栋2层框架结构单体，1栋21F办公楼，建筑面积31841.48㎡；住宅楼为3栋7+1层，1栋6+1层，11栋34层，建筑面积337114.85㎡；地下室建筑面积89460.67㎡；地下夹层面积9136.62㎡。本工程钻孔灌注桩采用Φ800的抗压桩，桩身混凝土标号C35水下混凝土，桩身保护层厚度50mm，本工程共需反循环钻孔灌注桩150余根，桩长约22m,最少桩长不小于15m。工程试桩结果和桩身强度，单桩竖向承载力特征值Ra=4500kN。灌注桩静载检测桩抗压静载试验加载值为9000kN。地基岩石主要以泥岩为主，其塔楼桩基通过反循环灌注桩完成。
2、施工工艺布置图如下图所示：
3、施工工艺质量标准和要求
3.1工程测量及桩定位
根据建设单位提供的原始坐标控制点及规划红线与边轴关系找出施工桩位基准轴线位置，再根据桩位控制轴线的位置，按图纸上的距离依次放出桩位，在桩位上将Φ10长约500mm的钢筋打入到土中，预留出约200mm的位置，用红绳将上部钢筋绑扎牢固，在桩位的位置按照桩径撒上一圈白灰，桩位点经监理单位验收合格后便可施工。
3.2埋设护筒
钻孔前应在测定好的桩位埋设护筒，护筒长度约为1.6m，精确固定钻孔位置，分隔地面多余雨水，确保孔壁不塌，以便钻机运行。护筒的直径大于设计桩径约20cm，护筒采用5mm厚钢护筒，顶标高应高于地面20cm左右用水平尺测定，确保筒壁与水平面垂直。护筒定位之前应先对桩位进行复核，然后以桩为中心，确定出互相垂直的控制桩线，并作为十字栓点的控制，挖好护筒孔位后，吊放入护筒，护筒周围孔隙填入粘土并夯实，同时用十字线校正护筒中心和桩位中心，确保护筒中心位置与桩中心偏差小于2~5cm。
3.3泥浆制备
反循环钻机成孔所需的泥浆为自造泥浆，根据实际情况，经常予以调整，维护其性能要求。注入孔口泥浆性能指标为：原土泥浆比重应小于或等于1.10~1.15，粘度15-25s，排出孔口泥浆性能指标：泥浆比重应小于或等于1.25，粘度为18-30s。
3.4钻机设备就位
反循环钻机成孔，钻头与桩位的对位误差要小于2cm。钻机就位时，须将路基填实铺平，钻机就位并调整至垂直状态。钻机就位后必须锁定，防止钻机滑动。施工之前对钻机进行检查，避免施工时出现故障。
3.5成孔施工
施工时根据现场土质情况，选择内-底混合式钻头，下钻头前需调试泥浆泵，等到一切运转正常后慢慢降下钻头，待钻头转动几分钟后加大转速和钻压，加接钻杆时，先将钻头提离孔底，待泥浆循环3-5min后再拆卸加接钻杆。开孔前须再次校对桩位中心，特别是钻头中心，一定要对准桩中心，泥浆泵运行后，待正常循环后方可慢速放钻具至孔底，刚开始钻入时应缓慢钻动，待机器正常运行后慢慢增大转速、钻压，以不堵塞钻头为限度。
4、重点施工工艺过程质量控制
4.1钻机成孔的质量控制
钻孔应按规范和招标技术文件的规定及要求进行施工，同时应符合下列要求：
⑴开钻时缓慢推进，待导向部位全部进入土层后才开始加速钻进。
⑵钻孔一经开始，应连续进行钻动，不得中断；及时填写施工原始记录；严格执行交接班制度。注意观察主机所在地面和支脚支承地面处的位置变化情况，发现沉降现象应及时停机处理。钻孔过程中，必须保持平整、稳固，不倾斜。
⑶多次对泥浆进行试验，以确保泥浆符合规范要求，在地质发生变化处，捞取渣样，鉴别土层，记录下来，以便核对地质剖面柱状图。
⑷升降钻锥时要平稳，钻锥提离孔口时防止碰撞护筒孔壁及挂住护筒底部，拆装钻杆时要迅速。
⑸钻孔停机、提钻、捞渣时应保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度，以防坍孔。
⑹成孔深度达到设计要求后，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，便填写终孔检查证，得到驻地监理工程师认可后，方可进行孔底清理及灌注水下混凝土的准备工作。
4.2灌注水下砼中的质量控制
⑴灌注水下混凝土是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。
⑵灌注前，应对孔底沉淀层的厚度应再一次进行测定。如果沉淀层厚度超过设计及规范要求，可采用喷射法向孔底喷射泥浆3～5分钟，使沉渣悬浮。
⑶将首批混凝土灌入孔底后，立即测量出孔内混凝土顶面高度，计算出导管在混凝土中埋设的深度，如符合规范要求，即可正常灌注。
⑷开始灌注后，须连续紧凑地进行，严禁中途停工。在灌注过程中要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出及从漏斗外掉入孔底。使泥浆内因含有水泥而变稠凝结，从而使得测量不准确。灌注过程中，应特别注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土顶面高度，做好导管的提升和拆除工作。当导管提升至料盘接头超出孔口以上一定距离后，拆除一两节导管。此时，及时暂停灌注，取走漏斗，重新拴住井口的导管，并挂上升降设备，松动导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的吊钩挂在待拆的导管上端的吊环上，待螺栓全部拆除吊走被拆的导管后，将混凝土漏斗重新接到井口的导管上，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，确保在10分钟以内。防止螺栓、橡胶垫等掉入孔中，并注意人身安全。已拆下的管节要清洗干净，堆放整齐。
⑸在灌注过程中，当导管内混凝土内含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节之间的橡皮垫，而使导管漏水。
⑹当混凝土面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土顶着上升，可采取以下措施：a.尽可能缩短混凝土总灌注时间，防止顶层混凝土进入钢筋骨架；b.当混凝土面接近和刚要进入钢筋骨架时，保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力；c.当孔内混凝土面进入钢筋骨架1～2m以后，提升导管，减小导管埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。
⑺为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌1m混凝土，当灌注到接近设计标高时，施工人员应计算还需混凝土的数量(计算时应将导管内的数量估计在内)，通知拌合站需要拌和量，避免造成浪费。
⑻在灌注快要结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，会出现混凝土顶升困难的情况，这时可以在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注工作顺利进行。在拨除最后一段长导管时，确保拔管速度要慢，防止桩顶泥浆挤入导管下，在桩头形成泥心。
5、施工现场存在的问题及预防措施
本工程钻孔灌注桩采用型号为GPS-15型，灌注桩孔径设计为Φ800，桩身混凝土标号C35水下混凝土，桩身保护层厚度50mm，桩长约22m，最小桩长不小于15m，工程试桩结果和桩身强度，单桩竖向承载力特征值Ra=4500kN。灌注桩静载检测桩抗压静载试验加载值为9000kN。南昌市属于亚热带湿润季风气候年降雨量1600-1700mm，降水日为147-157天，年平均暴雨日5.6天，4-6月为雨季，降雨量占年降雨量的51.3%。M2地块每栋楼平均桩数134根，其中6#楼CT3号承台7#桩由于泥浆密度不够以及泥浆性能不符合规范要求导致成孔的时候钻孔内壁没能形成坚实的泥皮，再加之连日的降雨导致土质松软机械钻机震动过大多种原因致使钻孔坍塌。
由于操作不当，工作人员在配制水泥砂浆的时候没有按规定的配合比调制水泥砂浆导致水泥砂浆密度小，钻孔内壁的泥皮粘度不够导致塌孔。致使塌孔主要存在以下几个方面：
（1）护筒埋置过浅，周围封填不密导致漏水。
（2）操作不当，如提升钻头或放置钢筋笼时碰撞孔壁。
（3）泥浆稠度小起不到护壁作用。
（4）泥浆水位高度不够，对孔壁压力小。
（5）向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁。
（6）在松软砂层中进尺过快。
预防措施：
（1）坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围填土夯实，重新开钻。
（2）轻度塌孔，可加大泥浆相对密度和提高水位。
（3）严重塌孔，用粘土投入待孔壁稳定后采用低速钻进。
（4）提升钻头，下放钢筋笼时保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。
（5）在松软的砂层钻进时，应控制好进尺速度，并用较好泥浆护壁。
6、结束语
反循环钻孔灌注桩施工技术管理非常困难，不仅需要考虑诸多外界因素，同时还需要管理者踏实稳定的工作，不能忽视任何一个环节，不能抱有侥幸心态，需要以工程进度和施工现场情况为基础，及时调整施工战略，做好一切准备工作和施工问题应对策略，避免塌孔、断桩等问题。同时在质量控制下也避免了很多不必要的麻烦，M2地块工程桩施工在采取质量控制后，反循环钻机在工作的时候确保了孔内泥浆粘稠度，避免了塌孔等问题，灌注水下砼的时候时避免了堵塞导管，避免浪费，节省了成本。同时在现场还遇到导管被沙石堵死的问题及导管漏水的问题。在对应的策略下也及时挽救回来避免造成更大的损失，同时节省了人力物力，确保了工程质量。
参考文献
[1]沈赣华、连建平、林明荣.反循环钻成孔灌注桩的施工技术，新疆北新路桥建设股份有限公司,2002 11、27.
[2]李洁华、吕彦军，浅析钻孔灌注桩水下砼灌注的施工要点和质量控制，山西焦煤科技，2004年第4期.
[3]苏宏阳，基础工程施工手册（第二版），北京：中国计划出版社，2002.4.
作者简介
张进，男，1987年9月～，湖北孝感人，2011年6月毕业于中国地质大学（武汉），现就职于中建二局第三建筑工程有限公司，主要从事建筑工程类专业的学习与研究。
董猛，男，1995年5月~ ，湖北十堰人，就读于湖北城市建设职业技术学院（武汉），现就职于中建二局第三建筑工程有限公司，主要从事建筑工程专业的学习与研究。
论文作者:张进1,董猛2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/8
标签：导管论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 钻机论文; 钻头论文; 钢筋论文; 《基层建设》2017年第23期论文;