钻孔灌注桩施工质量控制

岳志军

（中铁三局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030006）

钻孔灌注桩是现代施工操作中较为多见的，这主要是由于桩身刚度较大，且入土的深度较深，而桩端的持力层能完全按照设计要求嵌入岩层，单桩的承载力强。此外，该类形式的桩型对土层不会造成较大的挤压。从另一角度看，此桩型需在水下浇注成桩，桩身混凝土强度、断桩、砼离析、孔底沉渣过厚等方面的质量难以把握，这就需要在施工过程中做好质量控制，以保证工程结束达到理想的标准。

1 工程案例

新建济南市黄台南路33号（装机厂）住宅项目1#、2#、3#、4#楼基础采用钻孔灌注桩（GSP-10型）钻机。

4栋楼均为高层建筑，设计层数为1#、4#楼 23层，2#、3#楼24层，设计两层地下室（相邻车库局部为人防工程），建筑面积约87 000 m2。基础类型：主楼下为桩基筏板，裙房下采用筏板基础；主楼周边为地下车库：筏板基础。结构类型：主楼钢筋混凝土剪力墙结构；局部2层裙房：框架结构，地下车库：框架结构。地基基础设计等级甲级。

本工程的总桩数为908根，桩径Φ600，持力层为强风化辉长岩，单桩承载力分别为 1 450～1 500 kN，充盈系数 1.10～1.20，砼强度为C30。地质土层分布情况：

（1）杂填土：厚度2.10～4.00 m，主要以黏性土为主，含少量灰渣、砖屑、有机质等。

（2）粉质黏土：厚度0.7 m～3.30 m，主要由黏土和粉土为主。

（3）淤泥质黏土：厚度0.60～2.50 m，主要由淤泥和有机质为主。

（4）黏土：厚度 0.60～3.00 m。

（5）粉质黏土：厚度2.40～8.10 m，主要由黏土含少量卵石和少量姜石。

（6）辉长岩残积土：厚度1.00～10.40 m，岩芯呈土状—粉细砂状，局部含少量母岩硬块。

（7）全风化辉长岩：厚度0.80～11.50 m，

（8）强风化辉长岩：厚度0.90～15.80 m，结构紧密、岩石硬度大所以把此层作为桩基持力层。由于地质情况的不同，桩长的深度也各不相同，根据设计要求，保证进入强风化辉长岩≥1 m而定桩长。

2 施工前技术数据控制

（1）掌握有关的图纸设计和施工规范要求、岩土工程勘察报告等资料。

（2）根据业主移交的控制桩坐标、高程控制点，设计院桩位设计图建筑坐标，进行轴线测放，定出桩位并固实。随后，检查、复核各桩位轴线设计参数，并经甲方、监理等有关各单位验收合格后，再进行下一道工序。

3 施工工艺的控制

3.1 桩位的确定

首先用全站仪进行轴线和桩位控制桩的确定并填写记录，并且用不同的全站仪进行复测，前后由两个人进行操作。所有定位点要妥善保护，以便在施工中能快速、准确地测量检查。

水准点高程的引测必须进行闭合复测，标高读数时由两个人重复读数，如一致，方能进行下一个转点的测量。

每个桩的点位，都由全站仪结合钢制卷尺进行测量，每次引点前，都要先进行控制桩的复核，以避免因为操作的原因而造成桩位误差。

3.2 护筒的埋设

护筒有固定桩位保护孔口、隔离地面水、维护桩孔不坍塌的作用，埋设护筒定好桩位后，在桩位控制圆外侧弹出桩位十字线以便控制桩位。埋设护筒时，其中心线与桩位中心线偏差不得大于20 mm，护筒底部应深入原土层，不得少于1.0 m，且护筒应高于地坪面30～40 cm，开挖埋设的护筒周围用黏土分层回填夯实。

3.3 桩机就位的控制

钻机就位前，先清平就位处场地，压实地面，垫木牢固，并且两侧打入钢楔来加固，钻机钻孔时不发生震动位移现象。为准确控制钻孔深度，在机架上或机管上作出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。钻机就位后，先将三角钻头吊起，徐徐放进护筒内。启动卷扬机把钻盘吊起，垫方木于转盘底座下面，将钻机调平并对准钻孔。然后装上转盘，要求转盘中心同钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上，钻杆位置偏差不得大于2 cm。调试完毕后，应测量钻机的垂直度及桩位的准确性，合格后方可开钻。

3.4 成孔的控制

开始钻孔前，先启动泥浆泵，把泥浆输送到护筒内，充满泥浆后，开始缓慢钻进控制泵量，使孔口周围形成较坚固的泥皮，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。遇地下水丰富易坍孔的粉土及淤泥质土时，用低档慢速钻进，减少钻头对粉土及淤泥质土的搅动，同时，应加大泥浆的相对密度和提高黏稠度，以加强护壁，防止坍孔。钻孔过程中，及时填写钻孔记录，结合地质报告核对注意土层变化，如有不同，及时向监理工程师汇报并按指示处理。当一节钻杆钻完后，停止转盘转动，待孔底沉碴基本排净后，关闭泥浆泵接长钻杆，在接头法兰盘之间垫3～5 mm厚的橡皮圈，并拧紧螺栓，以防漏气、漏水；一切正常后继续钻进，在不均匀的地层钻孔时（泥土中夹杂较大的孤石和其他硬物的情形），要使用自重大的钻机和刚度大的钻杆较为有利，钻速要慢。如遇漏浆或少浆的情况，应分析（如裂隙或溶洞等）查明原因后，方可继续施工。一般情况，每钻进3 m即对钻机进行桩位和垂直度进行复测，发现位移和倾斜，应及时纠正。进入到强风化岩时，要采用牙轮钻头对其低档慢速钻进，保证入岩深度≥1 m（可采用岩样鉴别法对其鉴定），钻到设计规定深度后方可停止钻进。施工过程中，应分班作业，做好交接班记录。

3.5 第一次清孔的控制

清孔的目的是把孔内带有大量泥渣的泥浆混合物清除出来，尽量减少孔底沉淀层的厚度，当钻至设计标高后，检查内容包括孔深、孔径和倾斜率，检查合格后，报监理工程师，复检合格后签字，并进行清孔工作。及时用换浆法更换新鲜泥浆，进行一次清孔。具体方法：在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行，清孔时，先将钻头提离孔底30～50 cm，转盘回转冲孔，泥浆循环不断地进行，并时常串动钻具，以提高一次清孔效果。为确保孔壁质量，一次清孔泥浆比重控制在1.3～1.5，手触泥浆无大的颗粒感，一次清孔即可结束。

3.6 钢筋笼的制作与安放

（1）钢筋笼的制作应严格按照设计图纸和规范要求施工，骨架的成型及绑扎在施工现场制作而成。

（2）钢筋笼吊筋采用两根准40钢管，吊筋扣接在钢筋笼顶最后一个加强箍以下的钢筋笼主筋上。

（3）钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形，起吊吊点设在加强箍筋位置。钢筋笼在起吊过程中设置缆风绳，防止钢筋笼剧烈晃动。

（4）钢筋笼吊放入孔时，应对准孔位轻放、慢放。遇阻应上下轻轻活动或停止下放，查明原因后进行处理，严禁强行下放。

（5）钢筋笼全部入孔后，按设计要求检查安放位置标高并做好记录，符合要求后，将笼固定，防止因笼子下落或灌注砼时上下串动造成错位。

3.7 第二次清孔的控制

在钢筋笼安置好后，再次对孔内沉渣进行清理即二次清孔，在钢筋笼内插入混凝土导管，通过软管与泥浆泵连接，开动泵，水即射出。射水后孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中，二次清孔时，射水时间不得低于30 min，停止射水后，测量泥浆比重达到1.10～1.20时，应立即浇筑混凝土，随着混凝土的不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回贮浆坑。未达到规定的比重应继续清孔，直至合格后方可浇注。

3.8 灌注水下砼的质量控制

在钻孔灌注开始前，按照规范要求对混凝土质量抽样检查，并留置一定数量的试件。

灌注水下砼时，应先对各节导管拼装完后做水压试验，合格后方可使用，并逐节编写号码、尺寸，以便计算导管在混凝土内的埋设深度，利用测绳探测水面或泥浆面以下的孔深和初次灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度、埋导管深度和桩顶标高。导管的初次埋设深度＞1.0 m。灌注砼时，导管埋入深度一般宜控制在4～6 m之内，以保证初灌时埋入混凝土面＞1.0 m。每次拔管前需用测绳仔细探测砼面深度。拔球或开阀后，将首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。

3.9 导管提升的控制

导管提升时，应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。当导管提升到法兰接头，露孔口以上有一定高度时，可拆除1节或2节导管（视每节导管长度和工作平台距孔口高度而定）。拆除导管动作要快，直至浇注到设计高度后方可停止施工。

灌注完毕后，待混凝土初凝后即可拆卸钢筋笼吊筋，拔出护筒，清洗导管和护筒，清除孔口泥浆（灌注时排出的废泥浆引入排污池），然后回填孔口，以保证施工现场安全文明。

4 结束语

针对钻孔灌注桩质量的控制，工程技术人员需结合具体的工程标准需要，要求施工队伍在施工技术措施上落实，并加强施工质量管理，抓住施工过程中的每一个环节，力争把隐患消除在成桩之前。①对原材料、混凝土、钢筋笼的制作安装等内容，以及有关规程规定检查；②对成孔进度孔底岩性土质、入岩深度、孔底标高、终孔泥浆指标、沉渣厚度、桩孔垂直度、孔径、砼灌注量和灌注速度、砼导管拆管情况和埋管深度、桩顶及钢筋笼标高、桩位偏差成桩项目进行检验控制；③按照设计及规范要求，解决施工过程中出现的问题；④对不良地形制定切实有效的措施。同时在施工过程中要加强管理，以保证灌注桩的质量达到理想要求。

[1]广东省建筑科学研究院JGJ106—2003（建筑基桩检测技术规范）（S）北京中国建筑出版社，2004.

[2]中国建筑科学研究院JGJ94—2008（建筑基桩检测技术规范）（S）北京中国建筑出版社，2008.

[3]中国建筑科学研究院GB.50007—2002（建筑地基基础设计规范）（S）北京中国建筑工业出版社，2004.