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摘要：钻孔灌注桩是工程中常用的、也是最容易出现质量问题的一种基础形式，因此，需要做好钻孔灌注桩的施工控制。为此，本文介绍了钻孔灌注桩的施工准备工作、成孔过程、灌注水下混凝土等施工过程中的各道工序，并探讨了钻孔灌注桩施工中常见问题及防治措施，以保证钻孔灌注桩的施工质量。
关键词：钻孔灌注桩；灌注；常见问题；防治措施
引言
钻孔灌注桩作为一种桩基础形式，具有承载力高、适应性强、工程造价适低及施工方便等优点，在各类建筑工程中有着广泛的应用。但是，由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性和不可预见性，施工工艺较为复杂，影响其质量的因素较多，而且控制难度较大，若在施工过程中对各个环节控制不当，极易产生质量问题，不但会耽误工期，还会造成重大的经济损失，给企业带来负面影响。因此，需要重视钻孔灌注桩的施工，并采取有效措施做好施工控制，保质保量地完成桩基施工任务。基于此，本文就钻孔灌注桩的施工控制进行了探讨，可供参考。
1.施工准备工作
钻孔桩施工提前做好桩位放样，整理场地，布设施工便道，工作平台或筑好围堰，做好施工场地平整，安设施工设备，准备各项工程用料，落实供电、供水，待准备就绪后开始施工。
2.钻孔桩施工泥浆循环系统制备
在黏土层和粉质粘土层中钻孔时，可采用清水钻进以原土自造泥浆护壁。在砂土层或流砂层中成孔时，则应采用制备的泥浆护壁。泥浆制备要依据工程地质情况、施工机具、施工工艺和地下土层情况进行配比设计，泥浆中所用的土可选用膨润土或高塑性粘土，也可以加入甲基纤维素外加剂。规划布置施工现场时，应首先考虑泥浆循环系统的安设，以保证循环作业时，泥浆流动顺畅。泥浆循环系统由泥浆循环池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等组成，沉淀池深2.0m左右，泥浆池深1～1.5m，池四周及流槽均用砖砌筑，流槽内侧用水泥砂浆抹面。
3.钻孔
3.1钻孔施工准备
根据建设单位提供的坐标控制点和相应的高程点，用全站仪准确放出钻孔桩位置，并测量该处的水平标高，以控制钻孔桩标高。
钢护筒一般采用4～8mm厚的钢板制作。钢护筒内径宜大于钻头直径100～200mm，为便于泥浆循环，上部开设溢水孔。每节高2.0m，若钢护筒埋深超过2.0m，则采用接长焊接办法。正确控制护筒底部和顶部的标高。护筒埋入深度不应小于1m（粘土）～1.5m（砂土），置于较密实的土层中。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，并宜高出施工地面0.3m。钢护筒采用挖孔埋设，在护筒周围填筑粘土之前准确定位护筒中线和垂直度，经检查符合要求后，分层对称夯实粘土。
3.2钻孔泥浆的性能和指标
（1）泥浆比重为1.05～1.25。
（2）漏斗粘度为16～28S。
（3）含砂率小于4%。
（4）胶体率大于95%。
（5）失水量小于30ml/30min。
（6）PH值：8～10；泥浆须充分拌制均匀。
3.3钻机就位
钻机就位必须水平、稳固，检查钻机平台水平情况，将钻杆对准钻孔桩位，特别注意钻杆的垂直度。使钻机回转中心对准护筒中心，其偏差小于20mm。
3.4钻孔施工
钻机开钻前要再次检查各种机具、设备状态情况以及水、电管路的畅通情况，确保正常使用。开钻时应低速钻进，不能过猛或突然变速，起落钻头速度均匀。钻孔时，孔内水位宜高出护筒底部0.5m以上或高出地下水位以上1.5～2m。施工中要常检查钻机平台的平整度和钻杆的垂直度，发现偏差立即调整，防止钻孔偏斜。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。
在成孔过程中应根据不同地质条件，随时检查泥浆密度。注入的泥浆密度宜控制在1.15左右，携带钻渣排出泥浆的密度宜为1.25～1.45，流砂层等不良地层应适当增大泥浆密度。
钻进过程中，对进尺情况进行记录，分析钻进地层情况，合理及时的调整各种参数。钻进速度应根据土质情况、孔径、孔深和供水、供浆量的大小确定，在淤泥和淤泥质粘土中不宜大于1m/min，在较硬的土层中以钻机无跳动、电机不超荷为准。保持钻机稳定。施工中出现异常情况时应立即停钻检查，待采取相应措施后再进行钻进。
当钻孔接近设计深度时，应控制钻进速度防止超钻。测量孔深并核实地质资料，判定是否进入要求的地层，必须满足设计要求。
4.成孔检查、清孔
当钻孔达到设计深度或设计标高时，成孔验收合格确认达到设计要求后，及时进行清孔。用原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，将钻头提起30～50ｃm，只转不进。对于使用制备泥浆的钻孔，采用换浆法清孔。
清孔后的泥浆相对密度应小于1.10，含砂率不得大于2%，黏度不得大于20Pa.s。清孔后沉渣厚度设计未规定时，摩擦桩不应大于300mm；端承桩不应大于100mm。
5.钢筋笼制作与吊装
钢筋加工前应复试合格，钢筋笼制作场地应平整坚实，为防止变形采取临时加固措施。钢筋笼长度超过12m时应分段制作、分段吊放，采用焊接连接。外侧设置钢筋保护层。吊放入孔时不得碰撞孔壁，就位后应采取加固措施固定钢筋笼的位置，将两根ＤＮ50钢管点焊在钢筋笼的顶吊圈上并固定在钻机平台两侧，保持钢筋笼与钻孔同心，防止钢筋笼坠落或灌注混凝土时上浮。
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6.水下混凝土灌注
6.1下导管
采用导管法灌注水下混凝土，导管直径20～30ｃm，每节长2m。使用前编号并进行试拼、试压，不得漏水。吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注混凝土前进行升降试验，导管最下口与孔底的距离一般控制在300～500mm之间。导管上口设置隔水板和储料斗，储料斗口中盖钢板，挂细钢丝，灌注时用吊车吊出。
6.2水下混凝土灌注
下导管后、灌注混凝土前进行二次清孔，符合要求后，方可开始灌注。
水下混凝土灌注时，首批混凝土必须保证导管初次埋深和填充导管底部的需要，导管首次埋入混凝土灌注面以下不得少于1.0m。水下混凝土要具有良好的和易性，坍落度在180～220mm。
水下混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序。灌注时要连续进行，不得中断。每根桩的灌注时间不宜超过8小时。灌注时要检测混凝土顶面的上升高度，随时掌握导管埋入深度，一般埋管深度控制在2～6m左右，导管埋入过深会导致堵管现象，提升太快会导致将导管提出混凝土面，产生断桩。每根桩灌注后的标高应比设计桩顶标高高出0.5～1.0m，以确保桩上浮浆凿除后，有郊桩身混凝土质量满足设计要求。
7.施工中常见问题及防治措施
7.1塌孔
7.1.1主要原因
塌孔产生的原因主要是地层较复杂、钻进速度太快、护壁泥浆的性能差、吊放钢筋笼时碰撞孔壁、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因引起。
7.1.2防治措施
钻孔桩穿过回填层和砂砾石层、流砂层时，应减缓钻孔速度；加大泥浆比重和黏度，若孔内自然造浆不能满足要求，可采
用增加黏土粉、膨润土、烧碱的方法，并对泥浆进行除砂处理，以改善泥浆的性能，控制泥浆的比重和含砂率；吊放钢筋笼时，尽量轻放，减少对孔壁的触碰；加强工序之间的衔接，缩短放置时间，尽快灌注水下混凝土。
7.2钻孔歪斜
7.2.1主要原因
钻孔中在软硬土层交界处或岩面倾斜处，钻头受力不均匀。钻杆弯曲，钻机底座不平整。
7.2.2防治措施
在软硬土层交界处钻孔时控制进尺，减小转速、钻压；施工场地压实整平；钻架上设导向架和扶正器。经常检查校正。
7.3堵管
7.3.1主要原因
灌注导管破损、灌注时间隔时间长、导管下口距离孔底太近、混凝土配制质量差、灌注中导管埋深太大等。
7.3.2防治措施
灌注前专人检查导管和接缝情况；水下混凝土灌注尽可能连续进行；导管最下口与孔底的距离控制在300～500mm之间；控制混凝土拌和、运输质量；灌注中埋管深度控制在2～6m左右。
7.4钢筋笼上浮
7.4.1主要原因
灌注不连续，孔内混凝土表面已经结块，灌至钢筋笼底部时被结块混凝土托起；由于导管提升钩挂；混凝土表面接近钢筋骨架底部时，灌注速度太快；清孔不到位，泥浆中悬浮砂粒沉在孔内混凝土表面形成密实砂层，托起钢筋骨架。
7.4.2防治措施
改善混凝土流动性能、初凝时间，以防止砼初凝后结块；浇到钢筋笼底部时，适当控制导管埋深不提升，待钢筋笼有一定的埋深后，再提升导管至骨架底部以上，以免钢筋笼上浮；灌注前进行二次清孔。
7.5夹渣、断桩
7.5.1主要原因
首批混凝土初灌量不足；导管拔管长度控制失误；混凝土离折；砂粒沉积后被裹入混凝土中等。
7.5.2防治措施
认真计算首批混凝土需用量；灌注混凝土时要专人量测、合理拔管，随时掌握埋管深度；控制混凝土质量；提高清孔质量，控制泥浆含砂率。
8.桩身检测
在水下混凝土灌注过程中，每根桩至少做三组抗压试件，以便检测混凝土的强度。混凝土强度达到设计强度应由具有相应资质的检测单位进行桩基承载力和完整性检测。
钻孔灌注桩具有节约钢材、造价较低，方便进行水下施工，209且可做成大直径、大深度的桩，使单桩承载能力大幅提高等优点，在工程建设中大量使用。但在施工过程中影响成桩质量的因素较多，因此，必须特别注意成桩的每一道施工工序，加强质量控制和检验，以确保工程质量。
9.结束语
综上所述，钻孔灌注桩在建筑工程施工中有着极为广泛的应用，因此，为了保障建筑工程的施工质量，施工人员就需要重视对钻孔灌注桩的施工，并采取有效措施做好施工控制，尤其是要注意成桩的每一道施工工序，加强质量控制和检验，以确保建筑工程的施工质量。在钻孔灌注桩施工过程中，只有对施工过程的全面全方位的质量控制，强化施工准备、成孔、清孔、钢筋笼制作与吊装、水下混凝土灌注等施工环节的质量控制，才能确保钻孔灌注桩的整体施工质量。
参考文献：
[1] 李薇.浅谈钻孔桩施工中的质量控制[J].甘肃科技.2011，27（10）：142-144
[2] 胡友欣.浅谈钻孔灌注桩施工工艺及质量控制措施[J].中国水运月刊.2014，14（1）：150-151
论文作者:王伟聪
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第23期
论文发表时间:2018/2/26
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 导管论文; 钢筋论文; 钻机论文; 水下论文; 《建筑科技》2017年第23期论文;