钻孔灌注桩施工的质量事故控制

惠高峰 冯小寒

【摘 要】结合工程实例，对钻孔灌注桩施工过程中的质量控制进行了分析，提出了保证质量应采取的措施，通过质量控制，该工程桩的质量全部满足要求，表明制定的质量控制措施是有效的。

【关键词】钻孔混凝土灌注桩；施工；质量控制

1 钻孔灌注桩概述

钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程，是项目工艺较复杂、技术要求较高并需在一个较短时间内快速完成灌注混凝土的隐蔽工程。施工过程控制受人为因素影响较大，桩基施工既有机械操作，又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，工序种类繁多，影响因素多，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，造成质量事故。

2 加强一系列控制，减少质量事故

2.1 施工前准备阶段的质量控制

2.1.1 检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求。

2.1.2 选择钻机，首先要看功率和扭矩够不够，因为桩径越大，钻进时切削阻力越大，要求功率和扭矩也越大。钻头直径必须保证桩的设计直径，一般比设计桩径小5～6cm，钻头形状应对称，锥尖角度不应小于120°。

2.1.3 要探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等有关布设。

2.2 钻孔过程中的控制

2.2.1 埋置護筒

埋设护筒的目的除了固定位置外，主要是隔开地面水，并在钻机内造成一定高度的水头，增加孔内静水压力，以稳定孔壁，并保持钻孔内泥浆表面高程。在施工现场水位较深时一般采用钢护筒。钢护筒直径大于设计桩径的20～40cm，埋设入土深度在1.5m以上，高出水面（或地下水位）或施工水位1.5～2.0m，高出地面200mm，护筒中心应与桩位重合，误差不大于10mm，并经监理检查核实后方可在其周边填土嵌固。

2.2.2 钻孔

调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。在初钻时，并非愈快愈好，要经常检查钻杆的垂直度，以保证钻孔竖直，并且还在钻孔过程中应经常检查钻机的水平位置状况，每钻进一定深度要捞取渣样与设计资料比对。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度，注意水头的调整，钻孔过程中应随时如实填写好原始记录，尽量减少不必要的停钻次数和时间，被迫停机时，要把钻头提出孔外，以免卡死钻头而导致各种事故。

2.2.3 成孔及成孔过程中的施工事故控制

要求成孔的孔位中心偏差不大于10cm，对孔径、孔位倾斜度误差不得大于1%孔深。成孔过程中的施工控制应根据孔径和孔位所在的地质情况，选用钻机型号和性能，选择合适的钻锥。在钻孔过程中，应采取减压钻进，孔底承受的钻压不能超过钻杆、钻锥和压块重量之和的60%，以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。在成孔时应尽量避免孔底沉渣过多、孔壁坍塌、扩径和缩径等不良现象来影响桩基承载能力。

2.2.4 清孔

清孔分两次进行。首次是成孔结束后，让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣；第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5～2m，以防止钻孔塌陷。清孔时要抓紧时间，防止时间过长，而引起沉淀过厚，或者引起坍

2.2.5 钢筋笼骨架的制作及下放

施工中应除锈、整直，根据骨架的长度，主筋尽量用整根钢筋，如须接头，应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度，电焊长度、宽度和厚度应符合要求。清孔后及时吊放钢筋笼，以免隔时过久沉渣厚度超过规定，钢筋笼骨架垂直度偏差不大于1%L（L为钢筋笼长），宜整体吊放或分段吊放，所有接头应焊接顺直，对准孔位慢放。若遇阻碍可徐起徐落，正反旋转，防止碰撞孔壁而引起坍塌。为防止钢筋笼在灌注砼过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋（或延长主筋），固定焊接在护筒顶部或施工平台上，避免在灌注水下砼时发生钢筋笼“上浮”现象。钢筋笼入孔定位标高允许误差5cm，灌注完后，桩上部砼初凝，应撤除钢筋笼的固定设施，使钢筋笼同砼一起收缩。钢筋笼吊装就位，应与孔壁保持设计的保护层距离，可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置四个钢筋耳环。

2.2.6 成桩时施工事故的控制

在钢筋混凝土钻孔灌注桩施工过程中，必须严格按规范和操作规程施工，对施工工艺严格控制，只有这样才能保证钻孔灌注桩的施工质量。

2.3 水下混凝土灌注控制

2.3.1 灌注前质量控制

（1）原材料控制

在工程中所采用的原材料质量必须进行严格控制，特别是黄砂要过筛去除各种杂质，细度模数符合规范要求；碎石要冲洗干净，级配符合设计要求。水泥要正规厂家生产，三证俱全。

（2）主要环节控制

对各项操作机械均需进行严格检查，包括：漏斗底口的隔水设施、翻斗车的性能、搅拌机的试运转、吸泥泵、清水泵、高压水管及备用发电机等各种处理故障的设备，以防万一。导管使用前应分清长短、分别编号，以利于计量埋深值，每次浇筑卸管后均应立即冲洗干净。按《规范》要求，首批混凝土的数量应满足导管初次埋置深度≥1.0m，因而须准确计量导管上口漏斗的斗容量。容量不够的，应及时采取措施加以调整，保证首灌混凝土的冲击力和排淤能力。开浇前还应测量孔底沉淀厚度，保证不大于规定值。如果超过规定值，应再次清孔。

2.3.2 灌注过程中的质量控制

（1）坍落度控制

坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，它可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般控制在18～20cm的范围内。根据经验，除首批混凝土数量满足埋深要求外，可适当增加一点水泥量及含砂量，以保证其和易性和流动性，使以后浇入的混凝土容易顶升。

（2）钢筋笼上浮控制

在混凝土浇至钢筋笼位置时，应放慢混凝土浇筑速度，使导管有较大的埋深，待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后，再提升导管口控制在最小埋深，使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离继续灌注，防止钢筋笼被顶托上升。

（3）桩顶质量控制

《规范》规定桩顶标高应预加0.5～1.0m，需开挖基坑后凿除质量不高的一部分桩头，进而保证桩顶设计标高和桩身砼质量。在灌注桩施工中，要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶砼达到设计强度值。

（4）砼配合比控制

钻孔灌注桩水下砼浇筑是在不加任何振捣情况下，完全靠砼自重沿导管流入。因此对砼拌合物的和易性要求更严格。所以选择水泥品种时优先考虑保水性较好的水泥（普通水泥、硅酸盐水泥），细骨料选中砂（细度模数宜控制在2.4～2.8范围），粗骨料宜选择5～40mm连续级配的卵石。坍落度控制在18～22cm，砂率在40%～45%之间，水灰比为0.5～0.6。为改善砼的和易性，应首选木钙（属缓凝型减水剂）。对使用的水泥砂石料，应做配合比试验。配制强度应较设计要求提高15%，认真检查砼和易性和抗压强度及凝结时间，外加剂的掺量由试验确定。水泥用量减少不得超过未掺外加剂水泥用量的10%，且每立方米砼的水泥用量不得少于300kg。水泥的初凝时间为2h。砼的拌合时间是一般砼的1.5倍。浇注过程中，作好灌注记录，每根桩应做试件2组，并做好养护工作，以备砼强度评定。

【参考文献】

[1]GBJ94-94 建筑桩基技术规范[S].

[2]孙力文.桥梁钻孔灌注桩施工质量缺陷产生原因和处治实践[J].浙江交通科技，2003（2）：48-49.

[3]丁先武，韦俊永.桥梁钻孔灌注桩发生断桩的原因及处理方法[J].建材技术与应用，2003（5）：42-43.

[责任编辑：王迎迎]