1 引言
钻孔灌注桩基础因其可以达到较高的承载力以及对各类工程和各种施工场地具有较好的适应性，从而在各类工程建设中被广泛应用。在广东珠三角和沿海地区，由于大部分地区地下水位较高（埋深多在地面下1-3m），且上部多软弱土层，所以在施工过程中基本上采用泥浆护壁方式，混凝土的灌注也基本上是水下灌注。
现就钻孔灌注桩基础施工的详细施工工艺流程和一些注意事项做一个归纳总结，供参考借鉴。
2 施工流程
（1）施工前准备工作
① 场地应进行三通一平，清除地下管线及旧基础等影响施工的障碍物，根据场地地表的硬实程度和回填土的性质，确定是否需要回填一定范围和厚度的砖渣碎石等以应对雨季施工的措施。
② 根据场地规划和施工组织方案预挖泥浆池、沉淀池、储水池，泥浆槽深20cm，宽30cm，长度不小于15m；准备配置泥浆所用的合格的高塑性黏土或膨润土以及用于改善泥浆性能的其它化学物质。
③ 钻孔定位。设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合，达到规范要求精度，经验收合格后，导线点作为桩位点放样的基准点。导线点同样要闭合，达到精度要求。桩位点在埋设护筒时大多数时候会被破坏，所以桩位点确定之后，再放两个以上的保护桩。用保护桩校核护筒的准确性。保证桩位点的偏差符合要求。测量放样用全站仪，极坐标计算数据。桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。
④ 埋设护筒。护筒四周应夯实，顶端高出地面30cm，底部埋深1.5—2.5m，护筒直径比桩径大20cm，上下正直，护筒中心平面偏差不得大于规范和设计要求。一般用钢质护筒，钢板厚0.8-1.0cm。护筒用人工或机械方法埋设。
⑤ 钻机移动就位。机架要平直，底部衬垫应平稳坚实，衬垫材料一般用钢板和枕木，防止在施工过程中钻机出现移位和不均匀沉陷。
⑥ 安装钻机时要求转盘中心同钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20”。各钻具联结要铅直。
⑦ 泥浆制备。泥浆粘度在粘土层16”--17”，砂层17”--19”，含砂率不超过8%，胶体率应在90%以上，比重1.15-1.20左右。
（2）钻孔施工
① 初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内不超过2m/h，以后不要超过3m/h，在覆盖层内始终要减压钻进，钻进速度和泥浆排量相适应。
② 钻进过程中，经常检查泥浆指标变化情况，并注意钻孔内泥浆液面高度。
③ 经常检查机具动转是否正常，发现异常应立即报告，需加润滑油部分每班必须检查一次。
④ 施工及维修工具如扳手、榔头、撬棍等固定位置放置，使用时应拴上保险绳防止掉入孔内。
⑤ 注意经常观察孔内靠近地面位置有无裂开或护筒，钻架有无发生倾斜。
⑥ 终孔后用原浆法清孔，清孔后泥浆指标比重控制在1.15-1.26，含砂量<4%，粘度17”-20”，孔底沉渣不应大于规范和设计要求，孔深要符合设计及施工规范要求。
⑦ 达到终孔条件时，由现场监理工程师与施工单位有关人员共同测定孔深并签字确认。
⑧ 终孔时应保持钻孔内水位高出地下水位1.5-2.0M，防止坍孔。
（3）清孔
① 钻孔深度达到终孔要求，施工单位提出终孔申请，由现场监理工程师验收，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。验收方法是制造一个长度等于4-6倍桩径，直径略小于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。
② 清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.15—1.20之间，含砂量小于4%，粘度20”-22”，孔底沉渣小于5cm。为防止孔内沉渣大于规范要求，一般用抽砂筒先将孔内泥砂抽掉再换浆。
③ 清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5-2.0m防止塌孔。
④ 清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意隐蔽，灌注砼，再进行下道工序。
（4）钢筋笼制安作安装
① 钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。
② 钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑孔。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔砼预制圆柱体，或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度。
③ 钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号，以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。
④ 钢筋笼最好一次性使用一台吊机。
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⑤ 钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。
⑥ 预设超声波检测的桩的钢筋笼要按设计要求预装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。
（5）混凝土灌注
钻孔灌注桩的水下砼灌注是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。现对水下混凝土灌注施工要点作重点分析介绍。
① 水下灌注砼的性能参数
a）砼原料
粗骨料粒径不宜过大，一般1-3cm，石子含泥量小于2％，以提高砼的流动性，防止堵管。
b）砼初凝时间
一般砼初凝时间仅3～5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。
c）砼搅拌方法和搅拌时间
现在大部分工程施工已使用商品混凝土，但也有少量工程因客观原因需现场单独搅拌。为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30％的水，然后与拌合料一起均匀加入60％的水，最后再加入10％的水（如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量），最后加水到出料时间控制在60～90秒内。
d）坍落度选择
坍落度应控制在180±20毫米之间，砼灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160～170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在250毫米之内，取高值，反之取低值。
② 砼灌注操作技术
a）首批砼灌注
砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。
孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。
b）后续砼灌注
后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。
1．有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。
2．牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。
c）后期砼的灌注
在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。
③ 砼灌注速度
在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。
a）用直径25cm导管灌注水下砼，导管每一节长度>4m，导管使用前度拼，并做封闭试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜.
b）导管安装时基底端应高出孔底30—40cm，导管埋入砼内深度2-3m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管上端应设附着振动器，导管提升速度要慢。
c）砼的坍落度为18—22cm，以防堵管。
d）砼要连续浇灌中断时间不超过30分钟，灌注的桩顶高应高出设计0.5—1.0m。
e）施工中应保持场地清洁卫生，泥浆不得到处外溢，沉渣应及时清除。
f）当施工完成后，应凿除桩头预留高度的砼，并对桩进行检测。
g）施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。
（6）桩基检测
① 凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。凿桩头用风镐或人工凿除。桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。
② 桩基检测的方法一般有钻芯、动测、超声波、静载等，用什么方法检测由有关建设各方和工程质检部门共同决定。
③ 施工单位配合质检部门对每条桩进行检测，质量合格后方能进行下道工序施工。
论文作者:郭利君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/11
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