谈钻孔灌注桩的施工及质量控制

付 建

（周口市建筑工程有限公司，河南 周口466000）

钻孔灌注桩的成孔方式有冲击成孔，泥浆循环回转钻进成孔等方法。随着建筑业的发展，钻孔灌注桩以其对各种地质条件广泛的适应性和施工时对周围建筑影响小等优点。在中、高层建筑中，一直得到广泛的应用，特别是大直径钻孔桩的使用，能适应建筑物单桩单柱承载力大的要求。但因为其施工工艺较强，任何环节出了问题，都会直接影响桩的质量，降低其承载力，最终导致影响工程质量和施工工期，是值得基础施工的有关人员注意重视的一个问题。

一、钻孔灌注桩的主要施工工艺：

1.施工准备

1.1 机械准备：根据施工场地的地质情况，选择ZZ-5型冲击式桩孔钻机，钻机进场前做好维修保养工作，并配备易损坏配件及备用钻头。

1.2 施工工艺选择：根据地质情况，选用冲击钻成孔、二次清孔的施工工艺。

1.3 测量放线：根据测量定位点，测放出桩位，并用短木桩做好标记。开挖前用十字交叉法，将桩中心的引桩引至开挖区外，作四个标记点。

2.护筒埋设

2.1 护筒采用6mm钢板卷制，内径比钻孔孔径大40cm，长度为4m，上部加焊提拉环。

2.2 护筒上口高于地表0.5m，护筒埋置深度大于2.0m。

2.3 埋没护筒时，做到牢固可靠又要保证位置准确，施工时采用挖坑法埋没，开挖前用十字交叉法，将桩中心引至开挖区外，作四个标记点，并做好保护（直到成孔后）埋没护筒时再将中心引回，尽量使护筒中心与桩中心重合。护筒中心与桩位中心偏差不大于20mm，并保证护筒垂直，垂直度偏斜不得超过1%。护筒与孔壁之间用粘土分层填实，对称夯实，以防地面水流入造成护筒下移塌孔。如果桩顶埋深过大，可先将地表土超出部分先行挖去。

3.钻机就位.

3.1 坐落钻机的地面应平整、坚实、稳固。钻机就位应准确、水平、稳固，就位后保证塔座水平，冲垂中心、天车中心与护筒中心应三点垂直一线。钻机就位允许偏差不大于20mm。

3.2 钻机移位时，应由机长指挥，并负责安全检查工作。定位后，经施工员复核无误、协同监理检查认可后方可开钻。

3.3 泥浆原料选用优质粘土，为了保证泥浆的粘度和胶体率，可在泥浆中投入适量的外掺剂，掺量根据试验和外掺剂的特性确定。泥浆指标：泥浆比重砂黏土、大漂石、卵石层钻孔时选1.1～1.3，岩石为 1.1～1.2；黏度:一般地层 16～22s，松散地层19～28s；含砂率新制泥浆不大于4%；胶体率不小于95%；ph值大于6.5。

3.4 泥浆的排放处理

泥浆池设在征地界内两墩之间。泥浆池的容积为施工钻孔桩体积的2倍。钻孔时上层泥浆可重复利用，钻孔沉碴则用汽车运至当地环保部门指定地点，妥善处理，避免污染环境。

3.5 根据岩层不同，选用不同形状的钻头：在碎石类土、岩层中宜用十字形钻头；在黏性土、砂类土层中宜用管形钻具。

3.6 吊钻的钢丝绳必须选用软性、优质、无死弯和无断丝者，安全系数不应小于12。钢丝绳与钻头的联结必须牢固。主绳与钻头的钢丝绳搭接时，两根绳径应相同。捻扭方向必须一致。

3.7 依据地质钻探资料提供的地质分布情况，按照先短后长，先易后难，先外后内的原则，确定各桩施工顺序，在初灌混凝土的桩，应跳开邻桩施工，同时应间隔24小时后，方可开钻。若在一个墩上采用多台钻机钻孔，尽量避免相邻孔同时施工。

（1）开钻时用小冲程冲击钻孔，要打得准，打得稳，间断冲击少抽渣，使开口圆顺，并加入小于15cm片石，反复冲击2－4次，挤密护筒底部周围土层，钻进至护筒底2－3m后加大冲程，主绳放长量为3－5cm。

（2）密切注意观察钻机工作情况，周围地表沉降和护筒内水位变化，防止不正常情况发生。根据地质资料，测定流沙层标高，在接近流砂时勤观察、检查，凭手握冲击主绳的手感，钻头冲击岩层的响声，抽取的岩样判断是否接近流砂地层，接近流砂时主绳松绳量应为1－2cm，加大泥浆的比重，投入碎石使孔壁坚厚，防止流砂涌入，造成塌孔埋钻事故。

（3）被钻头冲碎的钻碴，一部分和泥浆一起挤入孔壁，大部分悬浮在钻孔下部泥浆中，要靠抽碴筒清除孔外，在开孔阶段，为使钻碴、泥浆尽量挤入孔壁，待冲进4-5米后即应勤抽碴，一般是每进尺0.5～1.0米抽碴一次或按钻孔进尺变化来决定，在一小时进尺卵、漂石地层小于5.0cm，在松软地层小于15cm时，即应抽碴。抽渣后及时向孔内补充泥浆或清水，保证水头高度。抽碴前提出的钻头，小心横置在地面的枕木上，不可猛落发生事故，卸碴后，抽碴筒亦应轻放在适当地方。终孔后用掏碴桶反复掏碴，直到泥浆中无2-3mm大的颗粒且含量不大于4%为止，孔底泥浆比重控制在1.1～1.2左右，经过3小时静停观察，检测孔底沉碴厚度，符合要求后，经监理工程师检验，方可进行下道工序施工。

（4）钻进中注意事项：

A、冲击钻头，刃口在钻进中不断磨损，特别是在冲击基岩卵石、漂石时，磨损更快，因此要定时检查钻头，钻头磨损比原来尺寸小3-4cm时，或刃口磨钝时及时补焊，以免孔径不符合要求，或发生卡钻事故。

B、钻架使用时间长可能发生位移，或孔内有探头石或其它情况，会使所钻的孔偏离设计孔位，因此每个台班要用检孔器，检查钻孔一次（探孔器高度为钻孔直径的4倍,直径与设计桩径相同），如发现移位，钻孔偏斜或弯孔现象及时处理。

C、设专人负责记录、钻进中的一切情况及时分析、处理。

（5）、钻进中事故分析与处理：

A、坍孔

原因：岩层变化、措施不力

技术对策

a、松散砂土或流砂中减慢钻进速度。

b、加大泥浆比重。

B、孔径偏小

原因：钻头直径偏小、土质特殊

技术对策

a、选用合适的钻头直径

b、流塑性地基土变形造孔时，宜采用上下反复扫孔方法，以扩大孔径。

3.8 钻孔时，应经常检孔。更换新钻头前必须检查到孔底，方可放入新钻头。

终孔后不得急于调稀泥浆，应利用稠泥浆有利于携带岩屑的特点反复循环泥浆，待孔中返出泥浆无泥块时，逐渐调稀泥浆。

成孔至设计孔深后，先进行初步清孔，然后会同工程监理人员对成孔各项要求进行检查验收，合格后方可进行下一道工序。

3.9 本工程采用正循环两次清孔清除孔底沉渣的工艺。当钻进达到设计孔深后，将钻头提离孔底150--200mm，开动泥浆泵进行正循环换浆法清孔。第一次清孔达到的标准:孔内排出的泥浆手摸无2～3mm颗粒。当下好钢筋笼和灌注导管后，利用导管正循环进行第二次清孔，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；沉渣厚度:摩擦桩不大于20cm。注意保持孔内水头，防止坍孔，即可停止清孔。

3.10 清孔后至混凝土灌注的时间间隔不应超过30min。如超过30min，应重新清孔达到要求后方能进行混凝土灌注。

二、钻孔灌注桩重点施工工艺过程中的质量控制：

1、钻进过程中主要应加强以下事项的控制：

1）总的原则要快，一个桩的施工时间越短，质量也越不容易出现问题，当然，也不是要绝对的快，该慢的孔段要慢。如开孔时要轻压慢钻以防止发生孔斜，待钻头或导向部位全部进入地层后，方可加速钻进；在淤泥质土层也不能太快，需防止形成螺旋形孔。

一般说来，周口市直径650mm的三四十米长的桩，正循环钻进耗时约5-7小时，如出现过长或过短则不正常。

2）钻进过程中泥浆循环量应根据地层和钻进速度加以调整，若进尺速度快而泵量小，泥浆必定粘稠而且泥块沉渣多，影响成孔质量；在松软易坍地层中钻进时若泵量和压力太大，会造成扩径甚至坍孔。

3）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定水位和要求的泥浆比重和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。

4）终孔时，需对桩孔的孔深、孔径、倾斜度进行检测，符合要求才能终孔，否则需继续。

[1]建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002).