钻孔灌注桩施工技术探讨

廖胜 李云飞

摘 要：钻孔灌注桩能适应各类地质条件且设备的投入及操作都相对简易，因而被广泛的应用在房建及大小型桥梁工程的基础中。由于钻孔灌注桩大部分在水下进行而且其施工过程难成桩后的质量又难以直接开挖检测。因此必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。

关键词：钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制

1 前言

由于钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程，是项工序环节较多， 技术要求较高，工作量较大，并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。为此，必须以系统工程的观点，推行全面质量管理，明确工序质量标准，建立严格的施工管理和工序质量检查制度，以工序过程控制，来保证成桩质量。

2 工艺原理

冲击钻孔桩是使用冲击钻机通过机架、卷扬机把带刃的重钻头（冲击锤）提高到一定高度，靠自由下落的冲击力冲击土层及切削破碎岩层钻进，利用泥浆护壁和悬浮钻渣，成孔后放入钢筋笼，浇筑水下混凝土成桩。

3 钻孔施工

3.1 工艺流程

施工准备→定位放线→泥浆制备→护筒埋设→钻机就位校正→钻孔、掏渣→清孔→成孔检查→下放钢筋笼及导管→灌注混凝土→成桩养护

3.2 施工工艺

3.2.1 泥浆制备

钻孔时，采用泥浆护壁。

钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。

桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩钻孔护壁中。

3.2.2 埋设护筒

护筒采用钢板卷制，护筒直径大于设计桩径200mm，护筒长度为2～4m，为防止护筒下沉需在护筒两侧焊接担铁，担铁采用10mm钢板，建议挖孔直径比护筒大0.4m左右，挖孔深度以挖尽上部杂填土，进入下部原状土0.2m～0.3m为宜，同时其深度不得小于1.5m深，坑底应平整。护筒埋设时，通过预先引放的纵、横方向的4个护筒桩点进行调整就位，护筒中心与桩位重合，其偏差不得大于20mm，并应严格控制护筒的垂直度，倾斜度不大于1%。

3.2.3 清孔

清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求。钻孔达到设计深度后，且质量满足设计要求并经监理工程师批准后应立即进行清孔。

冲击钻清孔采用泥浆棒换浆进行清孔，换浆时及时向孔内注入新鲜泥浆，经多次循环，将孔内的悬浮钻渣置换，直到排除泥浆的性能指标、粘度、含砂率、沉渣厚度与换入泥浆的性能指标，符合规范要求为止。保持泥浆孔内水位，避免坍孔。

3.2.4 钢筋笼的制作与安装

（1）钢筋笼的制作，按设计施工图的钢筋笼规格，在施工现场分段加工，分段制作的钢筋笼单节长度≤9m。钢筋笼主筋与加强筋采用手工电弧焊连接、螺旋筋与主筋采用满焊加固。钢筋笼加工，主筋等分距用钢筋定位支架控制，加强筋及螺旋箍筋采用主筋上量距划点控制；钢筋笼的制作偏差与焊接要求按验收规范要求控制，主筋在同一截面内的接头数量不得多于主筋总数量的50%，两个接头间的距离≥80厘米；主筋搭接长度单面焊不少于22厘米，双面焊不小于11厘米，主筋不得有焊蚀现象，焊接后，保护层定位筋每2米一道，每道4个，环向均匀布置。

（2）钢筋笼安装，首先将笼体从原地吊起，使笼体下方对准孔位护筒中心时，缓慢下放，严防碰坏。笼顶下放到距护筒顶约1m高度时，将第一节钢筋笼用二根钢管作为横杆支搁在护筒顶部，调节模杆水平，使笼体垂直。再吊起第二节钢筋笼，将钢筋笼下部接头与固定在孔口处的第一节钢筋笼上部进行焊接，严格按规范要求控制焊缝长度，焊缝高度（≥0.3d）且不小于4mm和宽度（≥0.8d）且不小于8mm，对接长度≥10d，使主筋中心保持一致，主筋保持垂直。每节钢筋笼的接头在孔口焊接完毕后，须经现场监理检查合格后才能放入孔内，下放遇阻时，严禁猛提猛墩。钢筋笼下放时，要使钢筋笼的中心对准成孔后的实际中心，避免在下放过程中损坏孔壁。

3.2.5 安放导管

（1）导管使用前使用气泵进行水密承压试验。试压前将导管一头封闭，从另一端将导管内注满水，用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭，将气泵气管与导管进气管连接，加压至0.6MPa（压力不小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍，按40米水深压力进行试压，试压压力为0.6MPa）。持压2分钟，观察导管有无漏水现象。

（2）导管采用吊车配合人工安装，导管安放时人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。安装时用吊车先将导管放至孔底，然后再将导管提起40cm，使导管底距孔底40cm。

（3）导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。

3.2.6 混凝土浇筑

桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，导管直径选用φ27.5cm。灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。灌注水下混凝土前对各类设备进行检修，同时配备水泵、吸泥泵等设备。特别是导管使用前必须进行试拼、过球、水压试验和接头抗压试验，并编号及自下而上标示尺度。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。拌和所用的各种材料均符合施工规范要求。拌制配料时，各种衡器保持准确，并定期进行检测，拌和出的混凝土颜色一致，不得有离析和泌水现象，浇筑前检测坍落度，其塌落度宜为180mm～220mm，以保证灌注时保持足够的流动性。安装导管，放入孔内，以导管下口离孔底50cm为宜，上口与储料斗相连，储料斗的容积不小于2.5m3，以保证首次灌注时要导管埋深不小于1m。安装储料斗同时，将与导管直径相等的篮球放入导管内（过水球），过水球在混凝土的压力下将导管内水排出。开始灌注前，再次核对钢筋笼标高、导管底距孔底尺寸、孔深、泥浆沉淀厚度、孔壁有无坍塌现象，符合要求后，方可开始灌注。灌注时先将准备好的过水球（篮球内胆）放入导管内，灌入首批混凝土，采用拔塞法灌注首批砼，用稍大于漏斗口的钢板置于漏斗口上方，并设置吊钩吊在吊机上，当混凝土装满漏斗后，用吊机拔出钢板，混凝土拌和料在压力作用下即刻落到孔底，排开泥浆，并能把导管下口埋入砼，其深度不少于1m。

4 施工监测及质量控制

（1）灌注桩成孔后应逐孔检查，包括孔位偏差，孔深，孔径，孔的垂直度，孔底沉渣厚度及泥浆的主要指标。

（2）混凝土浇筑前，清孔后孔底沉渣厚度不得大于15cm。

（3）成孔后，孔径不得小于设计桩径，桩身垂直度偏差不得大于1%。

（4）钢筋笼直径允许偏差为10mm，安放后，顶面高程允许误差为±50mm。钢筋笼在吊放入孔时，不得碰撞孔壁，灌注混凝土时，要采取措施固定其位置。

（5）混凝土必须连续灌注，严禁有夹层和断桩，每孔实际混凝土用量严禁小于计算体积。超灌深度不小于1m。

（6）混凝土坍落度应为180mm～220mm，具有良好的和易性；混凝土浇筑时，导管不得横向移动，导管提升速度与混凝土的上升速度相适应，始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于2米，也不能使混凝土溢出漏斗。

5 结语

在实际的施工过程中导致钻孔灌注桩施工事故的因素很多，但只要我们在工程施工过程中细心研究探讨认真的分析，对各种影响因素都详细的考虑，并且事前准备相应的预防措施，可以有限避免质量问题。

参考文献：

[1] GB50202-2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[2] JGJ94-2008.建筑桩基技术规范[S].

[3] JTG F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].