钻孔灌注桩施工质量控制研究

罗洪良

摘 要：钻孔灌注桩施工正日益完善，但往往由于工艺不当、管理不严，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题时有发生。因此，运用科学的施工工艺，加强过程控制以确保工程质量显得极为重要。本文简要归纳了钻孔灌注桩施工质量控制点，阐述了常见质量事故发生的原因以及相应的预防措施。

关键词：钻孔灌注桩；质量控制；质量事故；预防措施

0 引言

钻孔灌注桩具有入土深、能入岩、刚度大、承载力高、桩身变形小，可方便地进行水下施工等优点，已被广泛应用到工程建设中。钻孔灌注桩施工工艺主要有反循环钻孔施工、正循环钻孔施工、螺旋钻孔施工、旋挖钻孔施工等，由于在施工过程中工艺环节较多，且技术含量高、影响因素多，因而需要加强施工过程中的质量控制，保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。

1 钻孔灌注桩施工质量控制

在钻孔灌注桩施工中，通过事前对施工过程进行分析，明确其中的关键部位和薄弱环节，确定重点控制对象，将其设置为质量控制点，根据控制对象的不同确定将要采取的预控对策，并在施工过程中严格执行，同时严格按照规范和规程施工，以实现钻孔灌注桩施工质量的主动控制。

1.1泥浆的制备

除能自行造浆的土层外，均应制备泥浆。泥浆制备应选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆应根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。

施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上；在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土；浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率≤8%，粘度≤28s；在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。

1.2清孔

现行规范规定，沉渣的容许厚度为：摩擦桩≤30cm；柱桩≤10cm。清孔的方法应根据钻孔方法、设计对清孔的要求、机具设备和孔壁土质情况而定，常用的方法有抽渣法、吸泥法、换浆法。

1.3 钢筋笼制作

钢筋笼除符合设计要求外，尚应符合一般规定：分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接并应遵守规范要求；搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定安装；起吊钢筋笼时，吊点要准确，保证垂直度，避免倾斜，刮擦孔壁，然后对准孔位缓缓下放。

1.4水下混凝土浇注

钢筋笼吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土。为提高混凝土浇注质量，浇注混凝土进度控制在混凝土初凝时间内，同时应合理地加快灌注速度，故应做好灌注前各项准备工作以及灌注期间各工序的密切配合工作。

开始灌注混凝土时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm，桩直径小于600mm时可适当加大导管底部至孔底距离；应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上；管埋深宜为2～6m，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写水下混凝土浇注记录；水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案；控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。

2 钻孔灌注桩施工常见质量事故原因和预防措施

2.1 塌孔与缩径

塌孔与缩径产生的原因基本相同，主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成。

钻孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2m/h以内，泥浆性能主要控制其密度为1.3～1.4g/cm3、黏度为20～30s、含砂率≤6%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法，改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂处理，可控制泥浆的密度和含砂率。没有特殊原因，钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。

2.2 灌注混凝土时堵管

灌注混凝土时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起。

灌注导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格。灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用气压。

完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土，若因故推迟灌注混凝土，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水栓无法正常工作而发生堵管事故。灌注导管底部至孔底的距离应为300～500mm，在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。

2.3 灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮

钢筋骨架上浮的主要原因有：混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋骨架底时，结块的混凝土托起钢筋骨架；清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内混凝土逐渐升高，当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架；混凝土灌注至钢筋骨架底部时，灌注速度太快，造成钢筋骨架上浮。

预防措施除认真清孔外，可采取将钢筋笼焊接在护筒上，孔底设加强环向筋，当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时降低灌注速度等措施。

2.4 桩身混凝土强度低或混凝土离析

桩身混凝土强度低或混凝土离析原因主要是施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。预防措施：严格把好进厂水泥的质量关，控制好施工现场混凝土配合比，掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。

2.5 桩身混凝土夹渣或断桩

主要原因：初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土；混凝土灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面；混凝土初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；清孔時孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝土的正常上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入混凝土内。

预防办法：导管的埋置深度宜控制在2～6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋置深度≥2m。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。

2.6 桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求

主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。对于桩径≤lm的桩，超灌高度不小于桩长的4%；对于桩径>lm的桩，超灌高度不小干桩长的5%。对于大体积混凝土的桩，桩顶lOm内的混凝土应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆简式取样法测定。

3 结语

钻孔灌注桩施工过程中工艺环节较多，一环不慎，就有可能引起塌孔与缩径、桩身混凝土夹渣或断桩等质量事故。因此，在工程开工前应做好各项准备工作，高度重视施工关键环节，精心施工重要工序，以事前预防为主、事后处理为辅，才能有效的保证工程质量。

参考文献：

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