上桥闸钢筋砼灌注桩钻孔质量控制经验之谈

摘 要：混凝土灌注桩是建筑工程最为成熟的技术，它适用于不同地质和施工环境作业。其中钻孔施工技术在成孔质量控制中十分关键。文章通过上桥节制闸加固工程灌注桩成孔质量控制成功经验予以总结，供大家参考。

关键词：灌注桩；钻孔定位测量；钻孔泥浆护壁；清孔；埋钻；坍孔

1 工程概况

上桥节制闸加固工程位于安徽省怀远县县城西南8km上桥境内。根据设计要求上桥闸北桥头堡（中控室）基础采用6根Φ1200mm、桩长21～26m的钻孔砼灌注桩，单桩竖向承载力分别为2500-1780KN。施工区地面高程一般25～25.5m。桩端支承土质④层极细砂、砂壤土，极限端阻力标准为500～800Kpa。

2 工艺流程

钻孔灌注桩施工重点工序为钻孔、钢筋笼安装、水下砼浇筑等重点工序，其主要工艺流程：①桩位放样——②钢护筒埋设——③钻机就位、钻孔——④清孔——⑤钢筋笼安装——⑥水下砼浇筑——⑦桩体检测。

文章重点论述①-④“成孔”关键工序质量控制。

3 钻孔定位测量控制

钻孔定位测量、放样是监理质量控制十分重要的环节，如果定位失误，将给工程带来经济损失，加大工程成本，造成工期延误，因此，钻孔定位测量必须严格按施工程序报验，监理复核批复后，方可进行下道工序施工。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。这是本工程经验教训之一。

护筒定位采用经纬仪用坐标法放出桩位后，放出护筒上口边线，人工开挖到设计标高后，护筒在孔內就位，平面位置误差≤20mm，垂直度偏差≤1%。护筒顶面高于地面0.2m以上，使护筒内产生高于地下水位20kpa以上的静水压力。

4 成孔质量控制

4.1 钻孔技术

4.1.1 钻孔技术参数选定

本工程地质有自造浆功能，因此可选用循环法钻机，Φ1200的笼式钻头钻孔。钻机就位应整平对中，保证钻机稳固平正，钻机对中要保证桩位准确。主要控制技术参数：（1）开孔泥浆指标：比重1.2左右，钻孔中泥浆指标：比重1.3左右。（2）钻孔直径、垂直度及充盈系数应达到设计和规范要求。

4.1.2 钻孔技术控制措施

（1）初钻：开始钻进时，进尺适当控制，在护筒脚处，低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥钻进，使胶泥挤入孔壁堵住涵浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。

（2）在砂类土质中钻进，容易发生坍孔，因此选用平底钻锥、控制进尺、轻压、抵挡慢速、大泵量，稠泥浆钻进。

护壁泥浆采用自然造浆和人工造浆相结合，开孔时用慢速，小泵量开动钻机开始造浆，直到泥浆符合开孔泥浆性能，开始正常钻孔，钻孔时随时注意机台稳固性，若垂直度大于1%，及时纠正。

4.1.3 钻孔注意事项

（1）随时检测泥浆性能并作相应调整；（2）经常检查钻机水平度及稳固性；（3）经常清理泥浆池沉淀物，定期检查清洗泥浆泵；（4）注意控制钻头升降速度，以减轻对孔壁的扰动；（5）经常检查钻头，磨损部分及时修复；（6）新浇混凝土灌注桩24h后，才能在其中心距离4m以内钻孔。

4.2 泥浆护壁质量控制

4.2.1 控制要点

（1）泥浆性能必须能满足在成孔、清孔时孔壁稳定，不缩径，不坍孔。（2）保证泥浆性能成孔时泥浆比重在1.15～1.3之间。

4.2.2 技术措施

（1）当场内成桩的土质不良无法造浆时，可采用人工造浆达到泥浆性能要求。（2）为确保泥浆质量，分别设立泥浆循环池、沉淀池、废泥浆池。

4.3 清孔质量控制

4.3.1 质量控制要点

（1）孔深满足设计要求；（2）沉渣厚度≤100mm；（3）清孔后泥浆比重控制在1.03～1.10之间，确保孔内泥浆性能良好，便于水下混凝土浇筑。

4.3.2 技术措施

（1）清孔采用气举反循环换浆清孔；（2）用测绳子确测量孔深，确认孔深符合设计要求后，即提钻开始清孔；（3）第一次清孔时钻头提离孔底20cm以上，用比重1.15左右泥浆正循环清孔。清孔时间30～60分钟，成孔合格后，起钻并吊放钢筋笼；（4）利用导管进行第二次清孔，清孔时间30～60分钟，二次清孔质量的好坏直接影响到沉渣厚度和孔壁质量，并影响桩的磨阻力，因此二清的返浆量必须大于80m3/h，二清后泥浆比重≤1.15；（5）验孔。检查沉渣厚度、孔径，沉渣厚度用测锤法检查，孔径用专用测量工具测量；（6）清孔后孔内注满泥浆，孔内水位高于地下水位1.5～2m。

5 钻孔经验总结

在不同的地质及施工环境中，打出优质灌注桩成孔是不易的，在施工过程中会出现“埋钻”、“坍孔”等异常情况发生，施工及监理事前做好处理预案是监理事前质量控制的重要环节。

5.1 “埋钻”情况预处理

钻孔期间，当泥浆循环停止或遇突然停电时，应将钻头提高孔底1～2m左右，防止因泥砂沉淀而埋钻。若发生埋钻现象，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增加泵量。情况严重时立即停钻，清除钻渣。

5.2 “坍孔”情况预处理

坍孔成因较多，主要是因为泥浆相对密度不够及其他泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；护筒埋置较浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软；清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低；吊入钢筋笼时碰撞孔壁等等。预防和处理：钻进过程中，检查钻机的水平稳固，尽量减少钻具升降频率，以减少对孔壁的扰动，同时在砂层中要注意控制泥浆性能，防止坍孔。发生坍塌时，可立即回填钻孔，重新再钻；如发生孔内坍塌，辨明坍塌位置，回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上1～2m，如坍孔严重时，全部回填，等回填物沉积密实后再行钻进。

作者简介：吕俊士（1964，12-），荆山湖进洪闸管理处副主任，工程师，主要从事水利水电工程管理工作。