钻孔灌注桩施工的质量控制

叶占海

摘 要：钻孔灌注桩作为工程基础应用十分普遍。究其原因不难发现，其最大特点就是对各种类别的地质条件适应性都很好，而且施工简单、操作便捷。但由于施工工艺较多，在施工过程中，一旦有一个环节发生问题，将会导致工程质量出现缺陷甚至发生安全事故。文章结合工程实践，阐述了在钻孔灌注桩施工过程中的质量控制措施及故障排除方法。

关键词：钻孔；灌注桩；质量控制

中图分类号：TU753 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0058-02

在灌注桩施工过程中，工作人员必须保持认真负责的工作态度，拥有良好的技术水平以及应对处置复杂事情的应变能力等。特别是桥梁建设施工中，在桩基位置可选择性非常小的条件下，就更加需要严谨规范的管理和完善科学的施工组织设计方案，进而才能在施工中做到有的放矢，确保桥梁施工的安全。

1 钻孔阶段的质量控制措施

1.1 钻孔前的注意事项

（1）准确放样护筒埋设是钻孔灌注桩基础施工前必须进行的工作，我国《公路桥函施工技术规范》中已对护筒的埋设做出明确的要求和规定，陆地上的钻孔通常会选用简单易行的挖坑法；而如果是水上作业，就需要先利用锤击打入的方法，使之快捷且稳妥，值得注意的是，护筒埋设完成后需要在筒口上面做好桩心标记，然后使钻机就位、钻头对准钻孔中心，以防开钻后孔心偏移。

（2）钻机底座是否水平这一问题不可忽视，对于成套设备可通过液压进行调整，不会出现太大的情况，但对于自制的钻孔设备，如果没有水平调整设备而在水上搭建平台，会极易出现水平面不平行的问题，进而导致钻杆夹具水平不达标，使得钻杆不垂直，最终影响到灌注桩垂直度。虽然显示的状态是钻杆头的中心和护筒标注桩位中心重合，但事实上实测桩位有可能已经发生偏位。因此，在钻孔时必须要保证钻机平台处于水平状态，并随时校正钻头与桩基钻孔中心位置保持一致，确保钻机钻进后桩位中心偏位始终保持在规范容许范围内。

1.2 钻孔过程中的注意事项

（1）钻机型号以及性能的选择需要根据桩基所处的地质情况来定。在钻孔的时候，减压钻进的使用能够使孔底承受的钻压不会超过钻杆以及钻锥还有压块重量之和的60%，可以最大程度减少斜孔还有扩孔等现象的发生。

（2）在钻孔的过程中，最重要的就是连续性，发生故障并且停钻时，潜水钻机以及钻锥必须要提高位置到孔外，避免出现塌孔发生埋钻的情况。如果发生特殊情况，如坍塌还有进尺等异常问题，应进行仔细分析，调查事故发生的原因并确定位置，及时联系监理和设计单位，采取措施，并打捞掉钻或落物，以免影响钻孔施工进度。

1.3 成孔后的注意事项

（1）当钻孔到达设计位置后，首先准备清孔，在清孔时钻机需要注意提升钻锥十到二十厘米后继续循环，以相对密度较低的泥浆压入，把钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆加入清水或采用密度比较低的泥浆将沉淀物换出，如果地下水位较高，底层易发生坍塌情况，如泥浆的密度较大，也会造成混凝土顶升困难，尤其要注意避免泥浆比重不一致。清孔时要注意保持水头，并对孔內泥浆指标进行再次检查，一旦达标立刻起钻，可用直径比设计桩径小5cm、长2.5m的钢筋圆圈探孔器放入其中验收桩孔，当清孔沉淀层的厚度符合规范要求后，即可放入钢筋笼骨架。

（2）值得注意的是在清孔的过程中，绝不能以加深孔底深度的方法来代替清除沉淀层的厚度，这会大幅度降低桩底的承载能力，有时也会因泥浆密度过大导致夹泥还有断桩的情况发生。

（3）在对桩基钢筋骨架进行加工时，必须要选择业务熟练能力较强的人员按照图纸进行加工。加工时，钢筋的质量和数量、焊接及成笼等质量必须符合《公路桥梁施工技术规范》的要求，只有这样才能有效保证钢筋骨架成型后，吊装放入孔及成桩的质量。

（4）对钢筋骨架的放置长度及位置要进行准确计算，在下放的过程中，随时要对钢筋笼的位置进行调整，使得钢筋笼的中心位置与桩基的中心保持一致。为保证桩基混凝土保护层的厚度均匀性，可在钢筋骨架上每隔2m左右沿圆周等距离焊接4根定位钢筋，也可上下层错开布设，确保成桩后混凝土保护层达到设计要求。

（5）在下设导管前，应对导管的连接进行密水实验，并记录每节的长度和编号，便于在浇筑过程中计算长度。

2 浇筑联合体的质量控制措施

2.1 浇筑前的注意事项

（1）石子、砂子及水下混凝土都是灌注施工前准备工作的重要组成部分，在保证这些材料质量的同时，在数量上也有一定的要求。在灌注前各种机械设备应检修到位并处于完好状态，除此之外，导管漏斗口距井口的高度，混凝土标号和易性及顺滑程度等都应达到要求，确保万无一失。

（2）在浇灌混凝土之前对导管的连接应分清编号并注明每节长度，避免对埋深计算值造成影响，当浇灌混凝土卸管之后必须对导管进行冲洗保持干净。

（3）根据《规范》对于灌注混凝土首批的数量，应满足导管初次埋置深度大于一米，导管上的漏斗容量必须要准确计算，如果容量过少，必须要及时调整，确保第一次灌注的混凝土冲击力达到冲破沉淀泥浆排除淤泥的能力。同时，漏斗底口的设备是否完好无损也必须检查，以免发生事故。

（4）在正式灌桩开始之前，高压水管及相应的吸泥机等设备必须要准备齐全，以免发生特殊情况耽误灌桩时间。在开始灌注之前，对孔底沉淀层的厚度必须要进行测量，确保不会超过规定数值。

2.2 浇筑过程中的注意事项

（1）对于第一批混凝土，可格外添加一些水泥或砂，来有效增加混凝土的流动性，确保混凝土容升顶升。值得注意的是，如果第一批混凝土初凝时间小于灌注混凝土的时间，可适当加入缓凝剂，减缓混凝土的凝结时间。

（2）在浇筑的过程中，最为重要的一点就是控制导管埋深。《规范》要求2～6m，如果埋深太小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥现象出现断桩；如果埋深过大则会使导管混凝土不易流出顶升，还可能造成桩外的混凝土出现骨料离析和空洞、减小桩的有效直径，更有可能造成近导管处混凝土面高，距导管外侧处混凝土面低，从而导致混凝土先顶升再水平扩散，出现死角区，也有可能造成钢筋的握裹力不足或混凝土凝结导管提升困难和难以拔出，出现断桩的事故发生。endprint

提升导管的原则有两点：一是要求导管埋设在2～6m之内；二是卸掉的导管其长度必须和桩孔灌注混凝土上升的高度相对应。

在混凝土灌注即将达到设计标高时，如果导管外的泥浆稠度增加，可用水去稀释泥浆，避免灌注的混凝土顶升困难，并且要适当的提高埋置深度，因为这种状态下的沉淀物，还有第一批混凝土所翻上来的一些杂物都会均匀的落在混凝土上面，使得混凝土顶面高度无法探测，造成探测误差过早或者过晚的停浇。所以《规范》规定的桩顶标高应预加0.5～1.0m的高度，以后再开挖基坑后将上面预加的部分桩头进行凿除，再进行其他工序的施工。

3 故障排除

在钻孔过程中，如果出现了卡管或者是掉落等故障，可以使用淤泥吸拔还有叉钩打捞的办法进行挽救。其实如果事前进行仔细的检查，很多故障都可以避免。

（1）卡管发生故障。其原因主要是混凝土的和易性还有流动性比较差造成卡管，甚至导管密封不严进水，致使混凝土离析没有办法继续下灌。在这种情况下，可以使用锤击导管，利用吊绳上下抖动的方法，如果不是非常严重，还可以安装振动器。如果卡管的位置离地面并不高，可以使用钢筋冲捣，再就是在导管外焊上铁板，利用导管下落过程中和卡座的撞击产生的震动来进行疏通。如果导管进水，通常会出现嘶嘶的水流声，这时就必须快速定位漏水的位置，保持导管埋置在混凝土中的深度，如果无法排除漏水，只能提升导管，设置隔水栓重新下管，但必须将漏水的问题处理好之后，重新浇筑。在上下提升导管时绝不能将导管拔出混凝土之外以免产生断桩，因此，事先做好导管的水密实验十分重要。

（2）导管进水。其原因通常导管密封不好，再者是第一次灌注混凝土的量不达标，或者是导管提升太高埋深不足，另外就是测量误差使得导管提升到了混凝土的外面。对此，针对以上问题应采取以下针对性的措施。例如将导管作为吸管使用，利用空管吸泥的方法，将孔内的混凝土吸出，重新进行灌注。或使用重插的方法，即重新插入混凝土中，利用泥浆泵将管内的泥浆抽出，之后再次进行混凝土的浇灌，其前提是混凝土没有初凝。还有就是灌注桩基导管如果离井口桩顶不太高的位置进水，那么也可将孔内水抽干清除沉渣，采取挖孔现浇的方法浇筑。

（3）导管拔不出来或拔断。这种情况多是因为导管埋深太大，经过一段时间后，使得混凝土初凝进而引起摩阻力增大，再者是螺栓拧紧的力矩不足，其解决措施为加强探测，对导管埋深进行严格控制。如果导管断裂在混凝土中，则继续浇灌，就当是加入钢筋；但如果导管断在了混凝土的外面，必须设置好隔水栓重新插入导管。以上两种方法如果都无法解决问题，那么就应该迅速将导管拔出，将已经灌注的混凝土立即吸出，并且抽出骨架钢筋进行清孔，重新灌注。

（4）补桩。我国《桥涵设计规范》中规定，桩径中心在承台底面处不得小于桩径的1.5倍，而且桥梁上桩能够选择的地方并不多，因此废桩事故一定要避免出现，如因特殊情况无法避免出现断桩情况，那么就只能进行补桩。补桩有两种；一种是原桩位不变，采取反循环钻机除去钻锥，利用泥浆泵将杂物吸出，之后在短时间内清孔，然后在钻头上焊接十字钢骨架对原有桩顶面进行捣刮，之后继续浇筑，加强检测；另一种方法就是原桩位已经报废，通常要补齐对称两根，如没有桩位，一般都是采取在原桩位上补上一根之后再另外浇筑一根的方法，但這种措施必须有设计部门的认可。其弊端是断桩位置越往上越危险，因此在补桩时要充分考虑。

参考文献：

[1]刘小东.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用剖析[J].江西建材，2016（3）：217.

[2]韩志霄.钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界，2016（3）：68-69.

[3]郭慧.钻孔灌注桩施工过程中的质量控制[J].科技创新与应用，2013（04）：220.endprint