摘要：钻孔灌注桩目前在沿海城市使用相当普及，但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难。本文从钻孔灌注桩的施工工艺流程入手，就如何在各个施工环节中加强质量管理方面进行探讨，指出影响钻孔灌注桩施工质量的几个关键因素，并着重介绍钻孔施工工艺与事故的预防及处理。
关键词：钻孔桩；施工工艺；预防；处理
1钻孔灌注桩的特点
钻孔灌注桩是利用钻孔桩机在地层中用泥浆护壁成孔，然后下放钢筋笼、水下灌注混凝土而成的钢筋混凝土桩。钻孔灌注桩由于其特有的承载力大、造价相对较低、无环境污染，对相邻楼宇影响小、噪声低、安全性好等诸多优点。但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难，质量控制直观性差，施工工艺较为复杂，水下混凝土施工要求严格，易出现孔底沉泥、夹渣、缩颈、露筋、浮浆夹层等缺陷。大量实践证明，虽然该种基础施工工艺较为成熟，但仍有5%-20%的钻孔灌注桩存在不同程度的质量问题，一旦出现质量事故，处理起来就非常麻烦，且造价较高，影响工期。
2钻孔灌注桩的施工工艺
施工工艺流程为：测量放样（定桩位）→埋设护筒→钻孔→一次清孔→下放钢筋笼→下放导管→二次清孔→浇筑混凝土→养护。
（1）测量放线、定位、做护桩
场地平整后，根据控制网点对桩位进行精确放样，埋设混凝土护桩。
（2）埋设护筒
施工前应埋设好成孔护筒。护筒应超出地面50-100cm，内径宜比桩身直径大10cm。护筒埋设后周围应用黏土分层回填夯实，严防护筒倾斜、变形。
（3）安装钻机及钻架，钻孔
钻孔有正循环和反循环二种方法。一般采用正循环，正循环钻孔原理为：利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压入泥浆龙头，通过钻杆中心从钻头喷入泥浆孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀，而泥浆则流至泥浆池循环使用。
（4）清孔
孔深达到设计深度后，开始清孔。清孔时间视孔径、孔深和钻渣含量而定，直至达到设计要求为止。
（5）钢筋笼制作及下放
钢筋笼采用箍筋成型法分节制作，制作原理是：主筋顺直，距离均匀，箍筋间距均匀，点焊牢固。吊放钢筋笼，确保骨架垂直缓慢下放，控制好钢筋笼顶标高，用两根钢筋固定在正确的标高位置，保证钢筋骨架不下沉不上浮。
（6）下放导管
导管在使用前需检验好水密性试验。保证导管在灌注水下混凝土中不漏水、不漏浆，确保桩的质量。根据孔深配置好相应的导管节数，保证安装时一次性到位。下放导管时，位置保证正确，卡口旋紧。
（7）二次清孔
导管下放好后，通过导管进行二次清孔。测定泥浆比重达到要求，孔深符合设计要求时，开始浇筑混凝土。
（8）浇筑混凝土、养护
在第二次清孔结束时，在25分钟内注入足够的初灌量，在满足初灌导管埋入深度超过2000mm之后，连续不断浇筑水下混凝土，导管埋深已控制在2-6m之间。隔日拆模后现场养护。
3钻孔施工与混凝土浇筑施工的注意事项
3.1钻孔施工中的注意事项
①在钻进中应根据土质情况控制钻进速度，调整泥浆稠度，粘性土中应用中等转速稀泥浆、沙性土中应慢速稠泥浆。
②钻孔应一气呵成，不能中途停钻，以避免塌孔。
③钻孔过程中应对应桩位、成孔情况予以检查。钻孔达到设计标高时，用测量绳进行测量，用检孔仪检测孔径，不能小于规定要求，倾斜度不能大于1%。
3.2混凝土浇筑施工中的注意事项
①灌注混凝土必须连续作业，不能出现任何原因的中断灌注，以免出现断桩现象。
②在灌注混凝土时，应有专人测量孔深并记录，准确掌握混凝土的上升高度，严格控制导管埋入混凝土在2m-6m之间。埋管过浅会出现脱空现象，埋管过深则会无法拔出导管而断桩。
4钻孔事故的预防及处理
（1）塌孔
塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等现象。
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处理方法：施工中应严格按照要求操作，以预防为主，一旦发生塌孔，应找出塌孔原因，采取相应措施。
（2）钻孔偏斜
钻孔偏斜事故预防和处理方法：
①安装钻机时要使转盘、底座水平、起重轮滑缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心在一条竖直线上，并经常检查校正。
②由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增加导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架钻进。
③钻杆、接头逐个检查，及时调整。主动钻杆弯曲要用千斤顶及时调直。
④在有倾斜的软、硬地层钻进时，用吊着钻杆控制进尺，低速钻进。
⑤用测孔器查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后在继续钻进。
（3）落物掉钻
预防措施：
①开钻前应清理孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具，可用打捞工具打捞，然后在护筒口加盖。
②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。
③为便于打捞落入孔内的钻头，可在钻头上预先焊上打捞环或在钻头上围捆几圈钢丝绳等。
处理方法：掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或塌孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触钻头。
（4）糊钻
在软塑粘土层回转钻进，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。
预防处理方法：首先应对钻杆内径大小进行计算决定。控制进尺，加强泥浆循环。若已严重糊钻，应将钻锥提出孔口，清除钻头残渣。
（5）扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若只是孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按塌孔事故处理。
缩孔原因有二种：一种是钻头焊补不及时，严重磨耗的钻头往往钻出较设计孔径稍小的孔。另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
（6）钻杆折断
折断原因
①钻进中选用的转速不当，是钻杆扭转或弯曲折断。
②钻杆使用过久，连接处有操作或磨损过甚。
③地质坚硬，进尺过快，超负荷引起。
预防和处理：
①选择钻杆直径和管壁厚度尺寸时，应按规范进行计算决定。
②不使用弯曲严重的钻杆，要求连接处丝扣完好，以螺套连接的钻杆接头，要有防止反转松脱的固锁设施。
③应控制进尺，遇有坚硬、复杂地层要仔细操作。
④经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏要及时更换。
⑤如已发生钻杆折断事故，可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因，换用新或大钻杆继续钻进。
（7）钻孔漏浆
在透水性强或有地下水流动的地层中，稀泥浆会向孔外漏失。护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆，也可能由于水头过高使孔壁漏浆。
为防止漏浆，可加稠泥浆或倒入粘土慢速转动，在护筒防护范围内，接缝处漏浆，可用棉絮堵塞，封闭接缝。
5桩基检测的方法
桩基在施工过程中，受一定条件限制，有可能出现不合格的工程桩，按规范抽样2%的静压试桩数会小于不合格的桩数，同时，还存在抽样的概率问题。另外，静荷载压桩即费时又较昂贵，且当桩直径很大时难以实现而对某些工程来说，静荷载检测难以实施。动力检测法弥补了静荷载检测的不足。目前，动力检测法分为高应变法、低应变法和超声波法三大类。
结束语
钻孔灌注桩施工质量控制是一项技术性要求较高的工作，它的每一道工序都是隐蔽的，为下一道工序所覆盖，任何一道工序出现问题，都将带来严重后果，而且施工过程中人为因素影响也较大。虽然目前的检测手段较多，但是它的代表性及可靠性方面尚存在一些问题。所以，必须严严格把握重点、要点，经常检查，发现问题及时解决，便可减小出现事故的可能性，确保工程质量，创造良好的工程效益
论文作者:张宗杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：钻孔论文; 钻杆论文; 导管论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 钻头论文; 进尺论文; 《基层建设》2019年第19期论文;