钻孔灌注桩施工质量控制

刘旭红天水公路收费管理所，甘肃天水 741000

钻孔灌注桩其承载力大，适用于各种土质，在深水层或覆盖层很厚的条件下均可采用，被广泛地运用于桥梁的基础。但其施工技术复杂，工艺流程相互衔接紧密，施工过程隐蔽，且多在水下进行，影响施工的因素较多，每道施工工序都必须严格要求，任何一道工序出现问题将带来严重的后果。天巉公路天水段天水北出口K0+157立交大桥，该桥为6～20m的大桥，其基础采用钻孔灌注桩施工，在该桥灌注桩施工中，对其桩位坐标、垂直度、护筒埋设、泥浆的制备及清孔、钢筋笼的制作质量及吊放、砼坍落度、首批砼的灌注进行了严格的控制，确保了工程质量和工程进度。本文结合该桥钻孔灌注桩的施工做法和体会，从成孔质量控制和成桩质量控制来介绍钻孔灌注桩的质量控制。

1 成孔质量的控制

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其施工质量如控制得不好，特别容易造成塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端未到设计持力层要求等，将严重影响桩身质量，造成桩承载力下降。

1.1 桩位坐标、护筒的埋设、成孔垂直度的控制

钻孔桩在进行钻孔前，技术人员必须用全战仪或（经纬仪）进行桩位复核，这一点是很重要的，如果由于技术人员的失误，桩位有偏位，在没有复核桩位的情况下直接进行护筒的埋设及下钻钻孔，将导致严重的后果，只有在确保桩位准确无误后，方可考虑护筒的埋设、钻孔。

护筒有其重要的作用，即有固定桩位，隔离地面水免其流入井孔，保护孔口不坍塌；引导钻头下落方向；保护孔内水位高出地下水位或施工水位一定高度，形成孔内向孔壁的静水压力以维护孔壁免于坍塌等作用。护筒选用中，护筒内径应比桩径稍大，当采用旋转钻机时，应比桩径大20～30cm，使用冲击钻时，应比桩径大30～40cm。在K0+157大桥中，该桥基础均是1.2m的桩孔，采用旋转钻机，其护筒直径为1.5m，严格控制护筒坐在天然结实的土层上（或夯实的黏土层上），施工中没护筒有坍塌、漏水、漏浆等现象。护筒顶端的埋设高度严格根据其地质、水文及钻孔方法来设置，采用反循环回转方法钻孔时护筒顶端高出地下水位2.0m；采用正循环回转方法钻孔时，护筒顶端泥浆溢出口底边，当地质良好、不易坍孔时，宜高出地下水位1.0～1.5m以上，当地质不良、容易坍塌孔时，应高出地下水位1.5～2.0m以上；当护筒处于旱地时，应高出地面0.3m，防止地面水(雨水及通过循环流出的泥浆等)流入孔内，并防止地面水流动过程中冲刷孔口周围，造成坍塌。护筒定位后，现场技术人员及时对护筒位置进行复核，严格控制护筒中心桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查护筒周围回填土的密实性。

桩身成孔垂直度是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，钻机安装处事先应整平夯实，以免钻孔过程中钻机发生倾斜，同时应采取扩大桩机支承面积使桩机稳定，并经常校核钻机、钻架及钻杆的垂直度等措施。在桩架就位后，应及时复核桩架底座的水平，和桩具的总长度，并作好记录，以便能准确地控制钻孔深度，在起落钻头时，防止碰撞护筒。在提出钻头后，用测绳来测孔深，如果测绳的测深比钻杆的钻探深度小，就应重新下钻杆复钻，当成孔至设计标高时，就利用钻杆在原位进行第一次清孔。

1.2 钢筋笼的制作质量及吊放

钢筋笼的制作应根据设计要求和起重设备能力整全或分节制作，分别吊放。其制作前，首先应检查钢材的合格证或质量检验报告，并按现行钢筋检验标准取样试验，不符合质量要求的钢材严禁使用；检查钢筋种类、型号和直径是否符合规范、设计要求；检查钢筋表面有无油渍、漆皮、鳞皮、鳞锈，如有必须清除干净；检查合格后，可根据设计图纸和施工规范要求来制作钢筋笼。钢筋笼骨架的主筋尽量为整根（对短桩言），需要接长时，不宜采用捆绑连接，以防松动变形，宜采用搭接焊的方法来接长，接头错开，在同一截面内，接头数量不超过钢筋总数的50%，焊接的长度不应小于5d(d为钢筋直径)。成品钢筋笼应保证其顺直，尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差均不大于20mm。为保证钢筋笼主筋保护层厚度可在主筋上每隔2m左右对称设置4个钢筋牛耳。

清孔后应立即进行吊放钢筋笼，吊放时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，不允许高起猛落，强行下放，防止因碰撞而引起桩孔坍塌。钢筋笼入孔后，为防止钢筋笼在灌注砼过程中发生掉笼或钢筋笼的上浮，应在其上端对称焊接四根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部。

1.3 泥浆的制备和清孔

泥浆的制备和清孔是确保钻孔工程质量的关键环节。钻孔泥浆由水、粘土（或润土）和添加剂组成，在钻孔中，由于泥浆的相对密度大于水的相对密度。因此，在护筒内同样高的水头，泥浆的静水压力比水大。由于静水压力的作用，泥浆可在孔壁形成一层泥皮阻隔孔外渗流，保护孔壁的坍塌，此外泥浆还起浮悬钻渣的作用，使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将孔内的沉渣清干净，防止桩底留存过厚沉淀而降低桩的承载力，所以清孔后沉渣厚度（清孔后孔底沉渣应小于50mm）和泥浆比重是很重要控制指标。泥浆选用塑性指数IP＞10的黏性土或膨润土进行造浆，在K0+157大桥中，严格控制泥浆的制备工作，制备泥浆所选用是黏性土和亚黏土，泥浆相对密度控制在1.1～1.2间，如果制备泥浆选用的是粘土和砂土，其泥浆相对密度应控制在1.25～1.5，如果选用砂卵石和流砂层制备泥浆，泥浆相对密度应控制在1.3～1.5。

2 成桩过程的质量控制

2.1 砼原材料的控制

要严格检查验收进场原材料的质量、规格，如水泥出厂检验合格证，砂石试验报告。如发现所采备的材料质量不合格或末能达到设计标准要求，应及时清退出场，不能用于砼的灌注工作。在K0+157大桥中，水泥采用的是硅酸盐水泥，其水泥的初凝时间不早于2.5h，水泥的标号采用425号，粗骨料选用卵石，并严格控制骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不大于40mm。

2.2 砼灌注过程中砼配合比、搅拌时间、坍落度的控制

钻孔灌注桩水下砼的施工主要是采用导管灌注，导管在试用前，必须进行导管封闭性的测试，确保无漏水、渗水现象。该桥砼的拌合过程中，为使每根桩配合比正确无误，施工现场试验人员跟踪把关，在砼搅拌前都要复核配合比，并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。严格控制其拌合时间和砼坍落度，坍落度控制在16～22cm，搅拌机拌合时搅拌时间不小于90s。同时，及时了解砼面的标高和导管埋入深度，导管在混凝土中的埋置深度控制在2m～4m，在任何情况下，不宜大于6m和小于1m，若少于1m则拔管时易发生拔漏事故，大于6m时则埋管会拔不出来。在灌注过程中，紧张连续不断进行，每斗混凝土灌注时间隔尽量缩短，每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，认真计算导管的埋置深度，合理拆除导管，这样才能避免把导管底端提出砼面的现象。

2.3 首批砼数量的控制

在灌注前，应计算好首批砼的灌注数量V，此值能使导管埋入混凝土的深度至少1m。在灌注前，应提升导管底口距井孔底保留间隙0.2～0.4cm，使砼能从间隙中流出。在首批砼的灌注前，为防止砼分散落入导管中，以便漏斗和储料槽能储存首批需要一次集中灌注的砼，应在漏斗底口处设置隔水设施。

在灌注中，为防止钢筋笼被砼顶托上升，当砼面接近和初进入钢筋笼时应保持较深埋管并徐徐灌入砼，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力。

砼灌注高度应高出桩顶设计标高0.5～1.0m，以便清除浮浆、保证桩顶质量。其预加高度应在基坑开挖开凿除，凿除时必须防止损坏桩身。

3 结论

钻孔灌注桩质量的好坏直接影响整个桥梁的质量安全，其质量要严格控制。在笔者参加施工大桥中，通过以上几个方面的控制，经检测钻孔桩质量均符合有关技术规定，没有一根断桩、缩径、桩孔偏斜等现象。此外，通过施工实践，笔者认为不但要保证钻孔桩的施工质量，还应加强现场管理人员的责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只用这样桩基的质量控制才能全方面得到保证。

[1]段宏伟,米广升.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[J].科技资讯,2007(3).