钻孔灌注桩质量与安全的处理控制_钻孔灌注桩的质量控制

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钻孔的关键是泥浆稠密度的预控

实践证明泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节，必须从严控制。泥浆一般采用水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当比例配置而成。在施工中应注意检测泥浆的各项指标，尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标。泥浆的比重过大既影响钻进速度，也使孔壁泥皮增厚；泥浆的比重过小则护壁性能差，容易坍孔。

泥浆的品质能否调节好，除与现场管理人员的经验与水平相关外，关键在于能否及时清理泥浆池沟中的沉淀物。如果不配备专职劳动力、排浆设备出现故障或废浆运输能力不足（有时是为降低成本而故意减少废浆排放量），那么泥浆品质调节将无从谈起，有时甚至因泥浆池淤满而将沉淀物倒灌回孔内，则施工质量必定受到较大影响。终孔的关键是勘察资料的准确性及地层的正确判断

根据地质勘察报告确定设计持力层大致所在的层面和深度，并通过现场的取样与岩层岩样的比较，判断是否进入持力层，同时根据设计要求完成入岩深度后终孔，记录钻孔实际深度。但有时也会因勘测资料不全，而给建设施工带来人力、物力和财力的浪费。例如，浙江经济文化发展中心大楼的基础施工中，因现场只勘测了建筑物的四个边角，而且四个角的勘测资料差不多相同，持力层为微风化岩层，都在地表下51米左右，按一般情况推断就主观认为全场不会有大的变化，勘测院也就没有对场地进行全面的勘测，结果在场地中部施工钻孔至42米多时，钻机发生了强烈跳动，从现场取到的试样已达到设计要求，但此时钻深与勘测资料相差近九米，现场有关负责人一致认为碰到了大块岩石夹层，要求继续钻孔穿过夹层。结果是中间的岩层与周边的岩石相差有8米多，为此施工方损失了大批人力物力。可见，勘测资料在现场施工过程中具有直接指导作用，完整准确的勘测资料能帮助施工少走弯路。

3钢筋笼的关键是制作、运输和吊装。

钻孔灌注桩所用的钢筋笼一般都是用热扎钢筋制作的，选用的钢筋材质与焊接要求应符合国家的相关强制标准。

钢筋笼制作的技术要求主要是：

①钢筋笼直径应符合设计尺寸，误差要控制在规定的范围内；

②每节的长度不宜超过9米，也不宜短于5米，因为过长则吊起时易弯曲变形，过短则增加焊接时间，对成桩的质量不利。所以要控制好钢筋笼的每节长度；

③使用法兰接头导管时，最下面的一节钢筋笼底端应使主筋向外张开，以防导管挂钩导管造成钢筋笼上浮；

④制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地，堆高不得超过两层。

⑤做好雨期现场排水工作，以防积水导致场地泥泞不堪，钢筋笼沾满泥浆，无法正常吊运。

钢筋笼在下沉过程中不得碰撞孔壁，就位后要采取加固措施，固定好位置。整个过程应争取在较短的时间内完成，一般桩孔应在2—4个小时内完成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆清孔的关键是泥浆比重及沉渣厚度检测控制

钢筋笼下沉完成后，导管至离孔底 30～50 cm处，最下面一节导管应不小于 4 m，根据端承桩或摩擦桩分别进行反循环清孔或正循环清孔，采用测绳检测清孔后的孔深，当测绳由于尺寸标志的走动、断线时，需复核测绳的长度或更换新测绳，并将测绳测得的孔深和实际钻孔深度进行比较，其沉渣厚度必须符合规范要求，端承桩沉渣厚度应 ≤5 cm，摩擦桩沉渣厚度应 ≤10 cm，清孔后的泥浆比重应 ≤1．25。例如：在双牛大厦的桩基施工中，正是由于旧测绳 标志走 动而未被及时发现，虽然检测时手感孔深都已基本到位，但测绳测得孔深与实际孔深总相差 30 cm，现场检测泥浆 比重为1．19，在监理的要求下，施工方及时更换了新测绳，复测沉渣厚度为0，符合设计及规范要求。可见，准确无误的测绳是成功检测沉渣厚度的保证。

5水下混凝土的灌注

所选用混凝土的强度等级必须满足设计要求，砂石料、水泥、水等应符合国家标准和相应的行业标准。此外，根据灌注桩的特点，水下浇筑的混凝土还需在以下几方面进行控制：

1）混凝土拌合物的初凝时间和流动性：

①初凝时间。这个指标对于灌注桩来说非常重要，必要时可添加缓凝剂，一般要求所提供配比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍，这样才不会在浇灌过程中出现导管凝死等事故。

②流动性。规范要求坍落度18-22cm之间，当坍落度小时，易堵塞导管，坍落度大时易发离析。

2）孔内的泥浆指标和沉渣厚度：

水下混凝土在灌注前应再次检查桩底的沉渣厚度与泥浆指标，不符合要求则应再次清孔。孔内泥浆含泥量过大，会使孔底成渣过厚，导致隔水栓无法正常工作，甚至会发生堵管事故。密排桩施工的关键是间隔施工防钻孔倾斜

对于间距较近(净距在 1．5 m以内)的群桩或排桩，极易发生钻孔倾斜。一般采用间隔(跳钻孔)施工，待先成桩混凝土达到初凝后，再在先成桩附近施工。钻孔时特别应注意防止因下部土层的不均匀分布而发生倾斜并破坏先成桩。例如：在双牛大厦中部简体基础群桩的施工中，由于群桩净距仅 1．4 m，施工方开始施工时，未能考虑到此类问题，结果在刚成桩的附近打下第二个桩，当钻孔深度仅 8 m多时，钻杆就发生严重倾斜。现场分析认为由于两桩位相距太近，先成桩混凝土又未初凝，具有较大的流动性，当钻头下钻过程中，遇到下部土层分布不匀时，就钻向疏松部位引起倾斜，所幸已成桩桩顶标高在地表下 12 m左右处，对成桩质量影响不大。可见，问隔钻孔在密排(群)桩施工中是必须遵守的原则。分析成桩质量的关键是做好施工检测记录

桩基施工完毕，要根据各有关施工记录和检测、验收情况来综合分析成桩质量，因此在施工过程中应及时做好施工的施工记录及各项技术参数的检测记录，并且根据各项记录认真而有依据分析成桩质量，并形成成桩质量书面报告。例如：在艮秋立交桥桩基施工完成以后，各施工方都有一份钻孔灌注桩成桩质量书面报告，内容包括测量放样、桩径、开钻时间、钻孔时泥浆稠密度、进入持力层时间及孔深、终孔时间及深度、钢筋笼隐检情况、钢筋笼总长、清孔开始和结束时间、清孔后泥浆比重、沉渣厚度、混凝土浇捣开始和结束时间、桩顶标高、桩长、混凝土实际浇捣量、混凝土坍落度及抽检时间、混凝土试块制作时间，另外还包括混凝土浇捣后充盈系数、混凝土试块强度报告及复核、已成桩检测报告及成桩桩位复核记录、已成桩质量问题和补救措施、各工序检查复核参检人员和单位名称，各有关方审评质量等级和参评单位名称，质量评定等内容，全面地反映了各桩的成桩质量。

可见，完整客观全面的成桩质量报告，是进入基础和上部结构施工的必备资料，也是积累施工经验，保证施工质量的样本，同时也为进一步规范施工，完善和创新施工工艺，提供了第一手详实有用的资料。

桩基工程的主要环节安全控制要点

（1）孔位准确性是安全的基石。桩基工程，第一步是对孔位的测量与定位，第二步是实地操作挖井口埋设护筒，第三步是安装钻机就位，第四步即是开始钻孔。四步中存在安全隐患的关键就是在测量与定位过程中的偏差。尽量将熟悉的技术熟练的运用于实际操作中，安全隐患的第一步将无机可乘。

（2）偏差≤1％，安全≥99％。在主要环节中的垂直控制、持力层检测、沉渣厚度控制这几个环节中，严格定位钻头直径大小，并严格做好记录，在这三项的检测中，需要保持偏差≤1％，才能为安全控制做好又一层严密保证。

2钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

（1）护筒冒水。在埋设护筒时，如无法完成≤1％的检测偏差，使周围的土不密实、护筒两侧水位差太大。防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，在护筒的适当高度开孔，使扩筒内保持1.0～1.5m的水头高度，钻头起落时，应防止碰撞护筒，发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

（2）孔壁坍陷。现在的桩基工程中很容易出现土质松软所造成的系列问题，如在钻井过程中不断有气泡从泥浆中冒出、泥浆突然漏失。防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。

其中还有一个不容忽视的问题，即泥浆的质量，所以，在选用泥浆的时候，切忌不要贪小便宜吃大亏，不停的返工、重修，造成不必要的损失，甚至出现严重的安全事故。

（3）缩颈。由于塑性土发生膨胀，使得孔径小于设计孔径，即缩颈。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量，成孔时，应加大泵量，加快成孔速度。

（4）钻孔偏针。成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机，进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档，另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法，钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

（5）桩底沉渣量过多。防治措施：成孔后，钻头提高孔底10～20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁，可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上。

3水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施

（1）卡管。水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。为改善混凝土的缓凝，水下混凝土宜掺外加剂，还应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，以避免导管进水，在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞，在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

（2）钢筋笼上浮。钢筋笼的位置高于设计位置的现象。防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混

凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度～般宜保持在2～4m，不宜大于5m和小于lm，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。

（3）断桩。混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。防治措施：成孔后，必须认真清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。

4结语

钻孔灌注桩作为一种成熟的施工工艺，广泛应用于城市轨道交通基坑围护施工中，在施工过程中应注意：

（1）娴熟的技术和实际操作能力主宰着施工效率与安全。（2）施工用料的质量是决定施工安全的关键，同时保证企业良好的口碑。（3）废弃泥浆的处理是文明施工的重要环节，事关企业形象，施工中必须予以高度重视。（4）选择围护结构类型时应充分考虑不同地区的地层性质。在红层风化岩层中，钻进施工困难，成孔效率低，施工中利用冲击钻机进行辅助冲孔。（5）水下灌注混凝土前应制定周密的施工方案及应急措施，确保在混凝土灌注中断时得到及时处理。

参考文献：