钻孔灌注桩质量控制要点

黄顺利

摘要:钻孔灌注桩作为桥梁基础承力普遍采用的一种形式，因其工程的隐蔽性,影响其施工质量的不可见因素众多，给质量控制带来一定难度。本文根据多年的现场施工经验，总结出钻孔灌注桩施工中质量控制的一些要点。

关键词:钻孔灌注桩；质量控制要点

随着国家基本建设投入的增大以及交通事业的发展，大跨度、大载重量的桥梁将会大量涌现，作为基础承力普遍采用的一种形式，钻孔灌注桩将会被广泛应用。笔者根据多年的现场施工经验，总结出钻孔灌注桩施工中质量控制的一些要点，供大家参考。

由于桩基工程属隐蔽性工程，不可见因素众多，这给质量控制带来一定的困难，因此对桩基工程的控制已成为桥梁工程质量控制的一个关键环节。钻孔灌注桩的施工主要分为以下几个阶段:施工前准备阶段→成孔阶段→钢筋笼制安阶段→砼灌注阶段，下面就施工中较容易出现的问题进行探讨。

1 施工前准备阶段的质量控制

测量工作在整个工程的设计及施工中占有重要地位。桩位放样前，应仔细检查仪器是否在有效期内，否则应送交有相关资质的单位进行校核。对于大、特大桥，必须布设专用的施工控制网(含平面控制网和高程控制网)，控制网应每年复测一次，以确保施工安全和质量。桩位放样前应认真核对桩位坐标，并做好测量记录。钻机钻进过程中，测量人员亦应定时对桩位进行复测，如发现桩位偏位超出设计和规范要求，应几时纠正。

2 成孔阶段的质量控制

本阶段为整个桩基施工过程的重要一环，影响桩基质量的诸多因素也较容易在本阶段出现，在施工中应加强控制，保证桩基施工质量

2.1 开钻前的检查及钻孔过程记录

钻机开钻前应根据测量放样的桩位进行调平定位，否则桩孔将可能出现偏位或斜孔。钻机安装前要仔细检查钻头，为保证成孔直径不小于设计值，考虑到钻头钻孔时具有一定的扩孔系数，钻头的直径与桩基的设计直径之差不应超过5cm。在钻机钻进过程中，应密切注意岩层的变化，取好样做好记录，并将各岩层的实际位置与设计地质柱状图资料相比较，如发现两者有较大出入时应通知设计单位。

2.2 泥浆的质量控制

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。泥浆的比重和粘度是反映其质量的最重要的指标。现场实践证明，泥浆质量的好坏将直接影响成孔的质量和进度。泥浆比重小、粘度低，施工中形成不了泥皮或者形成的泥皮太薄，起不到护壁的作用，从而容易造成坍孔、埋钻等现象，并且钻进过程中亦不能及时的清理钻渣而影响施工进度。泥浆比重太大、粘度太高将使形成的泥皮过厚，从而影响桩基的侧摩阻力。根据现场经验，对于粘土层，泥浆比重控制在1.2左右，对于砂性土地层，泥浆比重控制在1.3~1.4之间，按此要求调制好泥浆比重及粘度用于施工，能有效提高成孔质量及进度。

2.3 孔深及孔径的确认及倾斜度控制

桩基施工质量控制时，首先要确保桩基地基承载力符合设计要求，否则将使桩失效。而地基承载力取决于岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。因此，在桩孔钻进过程中应注意岩层的变化。终孔前还应做好以下几方面的工作:孔深的测量。由于施工中常用的测绳一经水泡就会出现收缩和易断现象，导致测绳的读数无法直接反映孔深。当采用细钢丝测绳测量孔深时，要当心数标松动错位。为避免孔深测量错误，最直接的方法是用校核过的长钢尺直接测量测绳即得实际孔深；孔的垂直度控制。钻孔灌注桩的垂直度是保证桩基承载能力的重要环节。由于孔斜纠正起来费时费力，且修孔常使桩的充盈系数增大，因此，在钻机钻进过程中要随时校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正；孔径的测量。对于一般的岩层，桩基的成孔直径比较容易控制，但对于新近沉积的粘性土和粉土层，由于容易出现缩孔现象，孔径的控制相对较难。当出现缩孔现象时，应加强对孔径的检测与控制，提高泥浆质量，增大泥浆比重和粘性及稠度，适当加大钻头直径，在钻进或起钻的过程中进行扫孔处理。此外缩短施工时间和加快施工进度也是非常重要和有效的措施。

2.4 清孔及沉渣厚度控制

终孔后应及时进行清孔，保证桩底干净。除采取改善泥浆性能，延长清孔时间等等措施外，实践证明，反循环清孔工艺的运用，能够更有效地地提高成孔效率、成桩质量和综合经济效益。泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用，在钻杆内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下，孔壁与环状空间的泥浆流向孔底，将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔，再经过砂石泵排至地面沉淀池内；沉淀钻渣后，泥浆重新流向孔内，形成反循环。反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异，反循环泥浆携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔，可以获得比正循环高出数十倍的上返速度。采用反循环清孔工艺进行清孔，关键是控制好孔内泥浆面的落降，落降快、落差大则易塌孔，因此补浆要跟上，而且抽渣时间要短。为保证桩基质量，灌注砼前应加强对孔底沉渣厚度的控制。对摩擦桩，由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力，逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中，如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大；而对于钻孔端承桩，如果沉渣量过大，势必造成受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效。因此，在控制桩底沉渣厚度时，应弄清桩基受力机理，并按设计及规范要求的允许沉渣厚度进行控制。

3钢筋笼制安阶段的质量控制

钢筋笼制作完成后，应严格按照设计及规范要求进行检查，合格签认后方可进行安装，并根据测量放样的桩位进行定位。由于安装时钢筋笼会将孔壁的部分泥皮刮落而沉入孔底，因此在钢筋笼安装完成后应进行二次清孔，此为本阶段质量控制的重点。

4砼灌注阶段的质量控制

砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。施工中要加强管理与控制，保证桩基成桩质量。

用导管法灌注水下砼时，其所用的导管在安装前应进行气密性试验，防止断桩事故的发生。

严格按照设计配合比进行砼的拌制，从源头上控制砼的质量。

加大首批砼储备量；拔球时，砼灌注冲力大，沉渣被冲开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥。

当砼灌注至钢筋笼底端时，应注意防止钢筋笼上浮。当砼埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上；如发现钢筋笼开始上浮，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注。

砼灌注过程中应准确计算导管埋深和已浇砼标高，并做好灌注记录。导管埋深太下容易提漏，埋深太大则在导管提起时因底部砼接近初凝而不能及时填充，使泥浆容易进入造成断桩。

尽量缩短砼灌注时间，加快砼灌注速度。 灌注时间短，桩身段骨料分布均匀，桩身段强度能得到保证。 灌注时间过长，上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，砼表面的沉淀物加厚，砼顶升力减小，砼灌注极为困难，容易造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故。

在砼灌注行将结束时应适当加大导管的埋置深度并及时上拔导管,使后期灌注的砼所受的压力增大,可以提高桩头部分砼的密实度。

综上所述,钻孔灌注桩的质量受诸多因素的影响,施工中稍有不慎，将会造成严重的质量事故，只有牢牢把握住施工的各个环节,明确质量控制要点，严格按照设计及规范要求进行操作,加强管理,才能保证桩基施工质量。