旋挖钻孔灌注桩施工质量控制

王建，刘悦

（唐山海港开发区供水工程管理处，河北唐山 063611）

旋挖钻孔灌注桩施工质量控制

王建，刘悦

（唐山海港开发区供水工程管理处，河北唐山 063611）

随着我国交通基础设施和城市建设的快速发展，旋挖钻孔灌注桩为可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层的一种基础形式，具有适应性强，设备投入一般不是很大，施工速度快，成本适中，施工简单易操作，施工过程具有噪音低，对相邻楼宇影响小，施工安全性好等诸多优点，被广泛应用于公路桥梁和各类房屋及民用建设工程领域。结合唐山液化天然气（英文缩写LNG）项目旋挖钻孔灌注桩施工的工程实践，对旋挖钻孔灌注桩施工中的质量控制措施进行探讨。

钻孔灌注桩；质量控制；关键点

1 储罐区旋挖钻孔灌注桩简介

唐山LNG储罐区桩基采用后注浆钢筋混凝土灌注桩。桩径1.20m，桩长70～72m。在第⑧层粉土中为桩端持力层，高承台桩露出地面1.70～2.0m。采用旋挖成孔施工工艺，每台LNG储罐桩数量360根，桩基混凝土强度等级C40。混凝土按要求进行配合比的设计、试配、试验；桩基工程混凝土结构的环境类别为3类，桩基混凝土中最大氯离子含量不得超过0.1%，最大碱含量不得超过3.0kg/m3。

场地内覆盖层主要由第三系和第四系地层构成，勘察深度范围为第四系海相地层（上覆填土层），根据其时代成因、岩性及物理力学性质，自上而下分为12层，场区20m深度以内分布的1层吹填沙及2层细砂为可液化土层，属抗震不利地段。

2 施工质量控制

2.1 测量定位质量控制

严格复核测量基线、水准点及桩位，由桩中心向四边引出4个桩心控制点。根据土层情况，钻机对准桩位后钻进成孔3～4m，然后放入护筒，护筒内径较桩径大50mm，护筒长度6m，护筒口高出自然地面不低于30cm，利用4个控制点进行桩位校准后，下压护筒至预设深度，将护筒周围土夯实。护筒顶标高，测量误差控制在10mm之内，桩位偏差不大于50mm。

2.2 成孔质量控制

2.2.1 隔孔施工程序

钻孔过程周围土对相邻较近桩产生动压力，尤其在成桩初始时桩身混凝土的强度很低，防止坍孔和缩径。施工时，采用钻孔跳打，保证钻孔孔距大于5倍桩径，既有效利用已灌注完成桩体来减少对未完成的桩体影响，又防止混凝土浇注串孔。

2.2.2 确保桩身成孔垂直度和深度

为了保证成孔垂直度满足设计要求，钻机就位时必须平正、稳固，钻塔应垂直，以免造成桩孔的偏斜。

钻进过程中，钻机手随时注意垂直控制仪表，控制钻杆垂直度，保证成孔垂直度偏差不大于1%的要求。

为准确地控制钻孔深度，当钻机仪器显示预定深度时再用测绳复测孔深，如测绳的测深比钻杆的钻探小，应重新下钻杆复钻并清孔，避免欠挖。

2.2.3 孔底沉渣和泥浆护壁控制

由于旋挖成孔时间短、施工速度快，为防止塌孔护壁泥浆，在制备上，采用优质膨润土，适当添加处理剂，增强絮凝能力，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。根据地层变化情况，随时调整泥浆稠度。在粘土层中钻进，因该层土自然造浆能力强，新制泥浆的稠度不应大于1.05，必要时注清水，砂层中泥浆适当调稠，防止塌孔。

钻进过程中应控制泥浆在孔内高度，保证泥浆液面不低于护筒口1m，防止塌孔。钻孔深度接近设计孔深时，用捞砂斗钻进清孔，成孔后对孔深、孔径进行检查。清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm。本工程清孔后泥浆指标控制在粘度≤28s，比重1.15～1.20，砂率≤4%。

2.2.4 扩径和缩径控制

扩径一般是因钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的。缩径是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本。为避免扩径的出现，在开钻前检查钻绳是否垂直，开钻后检查钻机是否平稳，防止钻头摆动或偏位，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力，清孔后应尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间。为避免缩径的出现，钻孔前要判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，并检查钻头连接部位和钻头磨损情况，发现磨损超过10mm，就要及时修补或调换钻头。

2.3 水下混凝土浇注质量

2.3.1 导管安装质量控制

导管使用国内较先进的螺纹方扣接头导管，外径300mm；拼接速度比普通导管快1倍，不容易卡挂钢筋笼，密封性好。导管使用前进行试拼装，做水压试验，试验压力0.6～1.0MPa。为提高密封性能使用新的密封圈。

根据每个钻孔深度提前做好选、配管工作，按导管距孔底距离300～500mm范围控制；使用中一般按0.3，0.5，1.0，2.0，4.0，6.0m几种长度配备，底管长度不小于4m，接头宜采用双螺纹方扣快速接头。

2.3.2 混凝土制备的质量要求

混凝土强度C40，坍落度180～220mm，扩散度340～380mm。每罐混凝土进场后，均现场检查混凝土是否具有良好的和易性，进行坍落度检测，不合要求的混凝土决不允许浇注。

2.3.3 混凝土浇注质量控制

混凝土浇注前，导管内必须放置合乎要求的隔离塞。混凝土浇注时，应保证导管底部距孔底0.3～0.5m，保证混凝土的储备量，使导管底第一次埋入混凝土面以下0.8m以上，避免导管露出混凝土面，导致管内进水。当混凝土面上升顶托钢筋笼时，应放慢灌注速度，适当控制导管埋深，防止钢筋笼上浮。浇注过程中在导管口置一隔筛，以避免大团块堵管导致断桩。

混凝土浇注结束后，最终导管起拔应缓缓上提，避免过快，以防桩头空洞及夹泥。桩头混凝土灌注超浇量不小于0.8m，浇注的桩顶标高不得偏低，以确保桩顶混凝土强度符合设计要求。

2.4 桩底后注浆的质量控制

本工程灌注桩采用桩端后注浆工艺，通过预埋在桩身的注浆管将能固化的浆液注入桩端土层，这些浆液通过渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等物理和化学形式共同作用，改变了桩端及其附近土体的物理力学性质，使桩端阻力得到不同程度的提高，沉降量减小，桩的承载性能得到改善。

后注浆起始作业一般在基桩成桩2d后即可进行，但不宜超过成桩后30d。后压浆导管采用国际低压流体输送用焊接钢管DN32×2.5，桩端注浆阀采用中国建筑科学研究院专利产品，具备逆止功能，能承受1MPa以上静水压力，注浆阀外部保护层应能抵抗砂石等硬质物的刮撞而不致使管阀受损。压浆导管的上端不宜低于桩施工作业地坪下200mm，桩端压浆导管的下端距钢筋笼底端10cm，钢筋笼起吊后旋接桩端压浆阀。

压浆泵采用3SNS型高压注浆泵，额定压力不小于8MPa。注浆所用水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。浆液的水灰比为0.5～0.6，桩端注浆压力为3～10MPa，注浆流量不超过75L/min，单桩注浆量为3500～4000kg。

3 结语

（1）唐山LNG储罐桩基1500根灌注桩已浇注完成，抗压强度达到100%超过了设计强度等级要求值。

（2）已完成单桩竖向静载测试的基桩沉降量分别为16.13，14.40，14.82mm，大大低于允许值40mm，其他的检测项目均符合设计要求。

［1］JTJ024—85，公路桥涵地基与基础设计规范［S］.

［2］GBJT—89，建筑地基基础设计规范［S］.

［3］JGJ94—94，建筑桩基技术规范［S］.

［4］本书编委员会.桩基工程手册［K］．北京：中国建筑工业出版社，1995.

［5］GB50007—2002，建筑地基基础设计规范［S］.

Quality Control Measures of the Rotating Bored Pile Construction

WANG Jian，LIU Yue
（Tangshan Harbor Development Zone Water Supply Project Management Office，Tangshan 063611，China）

as the rapid development of China's transportation infrastructure and urban construction，the rotating drilling piles as a base form can through various complex soil and soil changes greatly between soft and hard，it has the strong adaptability，equipment input general is not big and construction speed is quick，moderate cost，simple construction，easy to operate with low noise，the construction process of adjacent building effect is small，the construction safety，and many other advantages，it is widely used in highway bridges and all kinds of building and civil construction engineering field. The thesis combines the rotating bored pile construction engineering practice in Tangshan liquefied natural gas（LNG in English abbreviation）project，the rotating of the bored pile construction quality control measures are discussed.

bored pile；quality control；key point

TU991.22

A

1672-9900（2013）01-0063-03

2013-01-06

王建（1984-），男（汉族），河北保定人，助理工程师，主要从事供水工程管理工作，（Tel）15081585316。