如何加强旋挖机钻孔灌注桩施工质量管理

黄富江

【摘要】本文介绍了旋挖机钻孔灌注桩，从施工前的准备工作到施工中的各环节的质量控制以及注意事项。

【关键词】旋挖机钻孔灌注桩 施工质量

一、前言

灌注桩基础是桥梁、高层建筑、深基坑支护等常用的基础结构，具有经济、可靠、应用广泛等优点。常用的桩基成孔方式有人工成孔、抓挖成孔、搅钻成孔、冲击成孔和旋挖成孔等。

二、旋挖机钻孔灌注桩施工准备

1、严格审核图纸，对桩的设计坐标、高程进行复核计算，确认无误后编制旋挖桩机桩位平面图，标注桩心坐标点，以便施工测量放线及桩定位，桩成孔资料的收集整理和桩验收。

2、桩位放样后进行串线检查钻孔灌注桩基础放样的横向、纵向偏差。桩位控制点埋设护桩，每点四个，护桩要做到稳固，易于保存。桩位放样后及时上报测量监理工程师验收。

3、合理安排施工场地，确保旋挖桩机道路畅通。

4、对施工所需要人员、材料、设备等数量和供应情况、品种、质量等进行详细检查，落实供应计划。

三、成桩注意事项及处理。

1、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，在孔壁处形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透来进行防护。针对本工程的地质情况，调整泥浆配比，控制泥浆比重，提高泥粉质量，增加粘性及润滑感，适当添加处理剂，增强絮凝能力是重要的，确保护壁泥皮的厚度及强度。初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒根部基土的松软，正式钻进前，再倒入2 ～ 3 袋膨润土，启动钻机的高速甩土功能，进行充分搅拌，提高膨润土的含量，增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度，防止钻进过程孔口渗漏坍塌。另外也可在钻孔前进行

泥浆提前配置，将好的黄土或膨润土，火碱及专用纤维素按照相关的比例进调配。

2、护筒内径尺寸较大，能贮存足够的泥浆，在360钻杆提出桩孔时，要确保护筒内的水压，维护孔壁泥皮的稳定。同时单边铡隙达到200mm，可有效避免回转斗升降过程碰撞、刮拉护筒，保护孔口的稳固。特制3m 超高护筒，可以埋至粘土层以下500mm，能有效防止孔口渗漏坍塌及周围环境振动、钻孔对桩孔的影响。护筒埋设的传统方法： 先用相应桩径的回转斗钻至护筒深度，侧壁安装边刀扩至护筒外径尺寸，副卷吊起，放入护筒，校正，层层填埋夯实。

3、钻进过程，回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比； 每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故； 同时应适当控制回转斗的提升速度。施工实践表明，升降速度宜保持在0. 75 ～ 0. 85m/s，提升速度過快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。

4、桩孔完成以后，清孔、下放钢筋笼、砼的灌注等工序中均应规范操作，避免成孔的坍塌。如钢筋笼下放过程，应吊车吊起、坚直、稳步放入孔内，避免碰撞孔壁，以造成泥皮或孔壁的破坏，从而引起灌注过程，桩孔的坍塌及出现断桩、废桩等现象。

四、桩施工质量控制措施

1、根据试验检测选用合格的材料，主要材料水泥、钢材必须有产品合格证，砂、石材料进场时都需进行检查验收，使用时仍需进行严格试验，以确保原材料的质量。工地试验室严格把关配合比，并做好现场施工检测。

2、为防止快速地上下移动钻斗，水流以较快的速度在钻斗外侧和孔壁之间的空隙中流动导致冲刷孔壁，和上下提钻斗时在其下方产生负压而导致孔壁坍塌，应按孔径的大小及土质的情况来调整钻斗的升降速度。

3、钻孔灌注桩水下砼使用导管灌注，现场的配合比要随水泥的品种，砂、石规格及用水量的变化而进行调整。

4、施工现场试验员跟踪把关，在灌注砼时不定时加强对坍落度的控制，砼坍落度采用18cm～22cm 为宜，在灌注砼过程中严格测量灌注砼的标高和导管的埋置深度，导管的埋深应保持在2m～4m，要保证砼顺利进行，当灌注至距顶点标高8m～10m 时，及时调整砼坍落度，降低到12cm～16cm 以提高砼的强度，每根桩留取砼试件3 组，做强度试验。

六、灌注桩混凝土质量控制

2011 年贵州施达集团建设的凤凰城商住楼二期工程中，桩基施工采用了三一重工R280 型多功能旋挖钻机设备。灌注桩桩身直径有1000mm、1200mm、1500mm、1800mm 四种。该工程场地处于两山谷低凹处，地质钻探资料显示，场地岩土由残坡积红粘土、三叠系中统个旧组（T2g）灰色中厚层白云质灰岩组成，基岩岩性简单，现分述如下：

1、残坡积红粘土层（Qel+dl）：灰褐色，褐黄色，全场地分布，根据其含水比分为硬塑、可塑和软塑红粘土，在地下室开挖到设计深度后剩余厚度0～11m。

2、基岩（T2g）：灰色、灰白色，中厚层状，微晶结构，节理裂隙及溶蚀现象发育，见方解石脉，蜂窝状小溶孔及缝合线构造，强风化基岩岩芯呈碎块状和砂状。中风化基岩岩芯呈柱状、短柱状和碎块状，岩体较破碎。

对桩底容许沉渣（ 沉淤） 厚度≤50mm，对水下混凝土坍落度在180 ～220mm。钢筋笼钢筋采用级别： 纵筋、加强箍HRB335，螺旋筋采用HPB235.

2011 年在广铁集团广州车辆段综合住宅楼二期工程中，桩基施工采用了三一重工R250 型多功能旋挖钻机设备。灌注桩桩身直径有1000mm、1200mm、1500mm 三种。该工程场地处于珠江三角洲冲积平原，地质钻探资料显示，桩基础部位土层大致为杂填土、粉质粘土、全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩。设计桩顶标高 8. 3m ，对桩底容许沉渣（ 沉淤） 厚度≤50mm，对水下混凝土坍落度在180 ～220mm，有溶洞的桩混凝土坍落度在220 ～ 240mm。钢筋笼钢筋采用级别： 纵筋、加强箍HRB335，螺旋筋采用HPB235.

1. 灌注水下混凝土： 采用垂直导管法灌注水下混凝土。

2. 水下混凝土是根据设计强度由试验室提供配合比，施工前测定砂、石的含水量，换算施工配合比后，交付搅拌站严格按配合比施工，并不定时的检测坍落度，以保证混凝土的灌注质量。

3. 灌注前，导管下端距孔底25 ～ 40cm 为宜。储料斗有足够的容量，即砼初存量，应保证首批砼灌注后，便导管埋入砼的深度不小于1.0m，其最小的初存量可按下式计算：

V = 1 /2 × L × A1 + K × （ 1. 0 + t1 + t2） × A2

式中V - 砼的初存量（ m3） ；L - 灌注砼前导管在水中的长度（ m） ；A1 - 导管断面面积（ m2） ；K - 超灌系数，一般取1. 2 - 1. 3；t1 - 导管下端至沉渣距离（ m） ；t2 - 沉渣厚度（ m） ；A2 - 设计钻孔断面面积（ m2） 。

4. 灌注水下混凝土的工作应迅速，防止塌孔和泥浆沉淀过厚。

5. 在把首批混凝土灌入孔底后，应立即检测孔内混凝土面的高度。计算出导管的埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

6. 測量水下砼面的位置用测绳吊着重锤进行，过重则陷入砼内，过轻则浮在泥浆中沉不下去。测锤一般用钢筋焊制，长25cm，重2 ～ 3kg，由经验丰富者操作，并以灌注混凝土的数量校对，以防出错。埋管深度一般控制在2 ～ 4m 内。拨导管前须仔细探测混凝土面的深度，用测深锤测深时，须由两人用两个测锤测深以防止误测。

7. 为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，在灌注下段混凝土时应尽量加快，当孔内混凝土面接近钢筋笼时，应保持较深的埋管，放慢灌注速度，当混凝土面升入钢筋笼1 ～ 2m 后，应减少导管埋入深度。灌注标高应高出桩顶设计高程0. 5 ～ 1. 0m。在拔除最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。灌注中必须按规定制作试件。

8. 按超前钻资料里显示有溶洞桩号使用比设计高一等级砼，坍落度在220 ～ 240mm，用砼填满溶洞。

七、结论

综上所述，钻孔灌注桩的整个施工过程都是隐蔽工作，每道工序都必须从严要求，保证施工质量，任何一道工序出现问题都将带来严重的后果。因此，要保证钻孔灌注桩的施工质量，各部门全面配合，做到精益求精，才能保证结构工程质量

【参考文献】

[1] 刁坤林.旋挖机钻孔灌注桩施工质量控制[J].工程科技，2006.

[2] 杨景峰，张文杰，赵海玉.旋挖钻机施工工艺及控制[J].交通科技，2006.