江苏新扬子造船有限公司 江苏靖江 214533
摘要：钻孔灌注桩是目前施工中常用的基本形式之一。由于其适应性强，抗震性强，设备简单，操作方便，施工安全等特点而得到了广泛的应用。为了提高水下钻孔灌注桩施工质量，需要分析影响桩基质量的原因和质量控制措施。通过本工程的施工实践，结合水下钻孔灌注桩的施工过程，首先分析了影响桩身质量的原因，并对水下砼浇筑施工工艺和质量控制进行了探讨，为工作提供理论参考。
关键词：水下钻孔灌注桩；施工技术；质量控制
前言
钻孔灌注桩的水下施工技术性强，施工难度大。要严格按照技术标准和施工规范进行施工，建立质量管理体系，使施工过程中各环节的质量得到很好的满足。随时对钻杆的垂直度，磨损程度以及深度进入混凝土浇注深度进行测量，检查和认可，力争在进入桩身前消除质量隐患。因此，施工单位在施工前要认真熟悉施工图纸和施工技术规范和操作规程，核实勘查部门的地质报告和施工现场桩基施工信息;分析施工过程中出现的一些质量问题的原因，制定相应的处理方案，做好施工记录，以有效控制桩基质量。
1影响成桩质量的原因分析
1.1混凝土浇注施工中，若导管插入混凝土内过浅（<1.5m），则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的，而是摊铺式的，这时，泥浆、泥块就容易混入混凝土中，进而影响到桩身的质量。除此之外，若设计的桩身直径过小，则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制，从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。
1.2钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力，而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中，孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的，泥浆性能（包括容重、黏度胶体率、砂率等指标）愈好、高程越高，越能保护好护壁，其桩周摩阻力愈大，但施工难度加大，费用也相应提高。
1.3在钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中，施工环节多，时间长，会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长，淤积的淤泥越多。
1.4混凝土在水下浇灌的过程中，其流动性、初凝时间、黏聚性能会变得更差，若稍有疏忽，很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩的质量缺陷。
2钻孔灌注桩施工技术及质量控制
2.1钻孔的施工程序
钻孔前应先确定场地标高，场地标高一般为承台粱的上标高，并已经过夯实或碾压，首先要认真复核各桩位的轴线，并根据其轴线在桩的四周钉木橛，测出木橛标高便于施工控制；其次是根据桩的深度、孔径选择合适的钻孔机械。钻孔机械的安装一定要平稳、牢固且不得倾斜，桩位之间钻孔顺序按规定施工，并制定合理的施工工序。钻机就位后开始钻孔，当钻孔深度达到5m左右时，应埋设不小于1m的护筒，避免孔口下坍。泥浆制备是钻孔灌注桩的一项主要工序，泥浆制备的土质要选用高塑性黏土或膨润土。在成桩初始，灌注桩的孔是依靠泥浆来平衡孔壁土体的压力，故旋挖取土成孔中，静态泥浆作为成孔过程的稳定液，主要作用是护壁、避免坍孔，因此。
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2.2钻孔的垂直度
确保钻孔的垂直度是保证钢筋混凝土水下钻孔桩顺利施工的重要条件。垂直度不能满足要求。钢笼和浇筑混凝土的管道将不能顺利沉积。保证垂直度的主要措施：首先要确保安装稳定的车身框架，采取扩大承载面的框架，以确保打桩机稳定，钻机安装到位后必须垂直。发现它不是垂直的，应采取及时的措施进行调整，在孔进入孔后，必须对钢筋笼的孔径，孔斜度进行超声波检测。
2.3钻孔的位置、标高、深度
灌注桩钻孔的护筒定位后，施工技术人员应及时复核护筒的位置，护筒埋设要正确和稳定，护筒与孔壁之间要用黏土填实，护筒中心线与桩孔中心线的偏差不得大于50mm。护筒位置埋设是否准确是保证成孔位置的首要条件，因此，要求施管人员一定严格把关，确保整个桩的孔体不发生位移，同时要认真检查孔四周的回填土是否密实，以防在钻孔过程中发生漏浆现象。钻孔施工过程中自然地坪的标高会发生变化。为准确地控制好钻孔的深度，钻机就位后及时复核架体底梁的水平精度及桩具的总长度，做好施工记录，便于钻孔时根据钻杆的留出长度来核对孔体的深度。成孔起钻后，施管人员应用专用测绳测量其孔深，如果测深与钻杆的深度偏差较大不符合设计要求时，就要重新下钻并进行清孔，直至孔体的深度及孔底沉渣厚度符合要求为止。为有效防止坍孔、缩颈及桩孔偏斜等现象，除复核钻具长度外。还应随时检查钻杆在钻孔过程中钻进不同硬度的土质层时，杆件是否发生弯曲、变形，如造成钻杆不垂直，成孔后易发生偏斜、缩颈，起钻时易发生坍孔；同时还应及时检查架体的稳定性，如果因钻孔外力作用致使架体不稳定，应及时采取措施进行加固，钻机钻进速度要匀速，提钻速度也要匀速平稳，并经常复核钻头的直径，发现其磨损过大（超过10mm）应及时更换钻头。
2.4钢筋笼制作和吊放
钢筋笼制作前首先要检验其钢材的质量是否合格，钢筋的直径、级别、规格、下料长度等是否符合设计要求及施工规范要求，检查合格后再进行制作。钢筋笼制作的要点是钢筋笼吊环焊接的质量及焊接长度和位置，位置准确、长度合适的吊环能够使钢筋笼准确地吊放在设计标高上，钢筋笼吊放是临时固定在钻机底粱上的，因此需要根据底梁的标高逐根复核吊环长度、位置，使钢筋笼的埋入标高满足设计要求。钢筋笼制作、吊放过程中，要防止笼体变形，逐节验收钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁，当钢筋笼吊放受阻时，不得施加外力强行沉放，否则会造成坍孔及钢筋笼变形等现象，应究其原因，如因钢筋笼吊偏、笼体不垂直、吊放受阻应重新垂直吊放，如果是钻孔偏斜而造成的受阻则应进行复钻纠偏，并复核钻孔垂直度后重新沉放。待钢筋笼沉放完毕，及时定位加固，防止笼体上浮。
2.5泥浆的制备及二次清孔
泥浆制备时，要选择高塑性粘土或膨润土，施工时必须严格控制土壤粘度，含沙量（> 6％），胶体比率（≥90％）等指标，并掌握搅拌泥浆的搅拌比搅拌泥浆必须用钻机施工穿插，并时刻注意检查泥浆密度是否符合规范。清孔的原理是利用泥浆流动的动能撞击桩孔底部的泥沙，使泥沙中的岩石颗粒和沙粒悬浮，然后利用泥浆的粘附力泥质胶体作悬浮泥沙，泥浆的循环逐渐从桩孔中取出，最后桩孔达到所需厚度的泥沙。第一孔要钻孔时，孔体满足设计要求，使用钻杆旋转和井内注水原位孔清理，当标准重量的泥浆口和被测孔底沉渣厚度小于50mm第一个清孔完成后，清孔完毕，钢笼和混凝土管道应及时悬挂。导管的连接方法应用法兰连接，密封圈密封。在下沉之前，必须检查连接是否牢固，密实，确保浇筑过程中混凝土防漏，不漏水。在提升钢笼的过程中，悬浮状态的剩余沉积物再次沉入孔底，使得过多的沉积物不会被混凝土的冲击力翻转而成为永久性沉积物，影响桩基的质量。因此，在浇筑混凝土之前，浇注混凝土时必须用第二道清孔，当孔的比重和沉渣厚度符合要求时，应立即浇筑混凝土工作。
3结束语
钻孔水下灌注桩的施工属于建筑行业一个特殊的施工工艺，施工过程每一环节都必须严格要求，由于影响灌注桩施工质量的因素很多，要保证灌注桩的施工质量，防止在灌注中发生质量事故，影响工期并对整个工程质量产生不利后果，需对施工中对发现的问题及时进行分析，有效针对不同的情况，因地制宜制定相应的措施，以确保施工中每一个环节的顺利进行，避免施工质量事故的发生。
参考文献：
[1]冯忠伟，杨世新水下钻孔灌注桩的施工技术及质量控制[J].山西建筑.2013年24期.
[2]薛立军，蒋维.钻孔灌灌注桩施工监理质量控制内容与方法[J].浙江水利科技，2010（03）.
论文作者:沈凯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/27
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 钻杆论文; 水下论文; 标高论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;