混凝土钻孔灌注桩施工工艺的控制

钟 涛

（广州市尚东园林景观工程有限公司，广东 广州 510000）

钻孔灌注桩作为一种基础形式，以其适应性强、成本适中、施工简便等特点，将被广泛地应用于地基处理领域。灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素较多，因此，对其施工过程每一环节都必须严格要求，对各种影响因素必须详细考虑。本文结合某工程实例对其施工工艺和质量控制做详细阐述。

1 灌注桩水下混凝土浇筑形成机理

灌注桩水下混凝土浇筑就是用混凝土从桩孔底开始浇筑，将桩孔内泥浆置换出来，形成混凝土桩。水下灌注桩采用导管法施工，即利用混凝土的重力自流使混凝土浇筑到水下部位。其优点就是用导管浇筑水下混凝土时能以可控制的速度且极少扰动地连续浇筑。

2 工艺流程及操作要点

混凝土钻孔灌注桩施工工艺流程，见图1。

图1 混凝土钻孔灌注桩施工工艺流程

2.1 施工准备

2.1.1 场地整理

施工前，施工场地按不同情况进行处理。场坪工程压实度基本达到设计要求。

2.1.2 测量放线

根据甲方提供的规划红线与设计图纸定出施工桩位基准轴线，会同各单位组织验收，做好基准点的保护措施，直至竣工验收。

2.1.3 开挖泥浆池

钻孔灌注桩需要根据土质情况配制泥浆用以保护孔壁，防止孔壁垮塌，但本工程土质为黏土层，自身稳定性较好，故不需单独制备泥浆护壁。在场内选择空地就行，泥浆循环沉淀，准备泥浆池、澄清池共5个，容量共计约3500 m3。

2.1.4 钻机安装

钻机设备需要经过检修后，才可进行钻孔作业。本工程使用的钻机为电动卷扬机牵引式回转钻。地基平整、钻机安装周正水平，保持钻架天车滑轮槽、回转器中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上。开钻时钻头中心必须与放样的桩位中心一致。

2.2 钻进成孔

2.2.1 试钻

先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进一定数量后，方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全，争取在最短的时间内完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀。

2.2.2 钻进时的操作要点

开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低挡慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1 m后，可按土质以正常速度钻进。钻进过程中，每进尺2～3 m，应检查钻孔直径和竖直度，检查工具可用圆钢筋笼直径D等于设计桩径，高度3～5 m吊入孔内，使钢筋笼中心与钻孔中心重合，如上下各处均无挂阻，则说明钻孔直径和竖直度符合要求。

2.2.3 检测和清孔

钻孔完成后，必须检测孔深、直径和倾斜度，其中孔径和孔深须达到设计要求，倾斜度不得大于1%。

清孔是在吊放钢筋笼之前，对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理，做到孔内含泥量、含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。

第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。第一次清孔是能否达到技术要求的根本基础，不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性，因为第一次清孔的冲力（吸力）大，清孔能力强，可以把绝大部分沉渣，包括较大的泥块都返出孔外，而第二次清孔是利用截面粗的导管进行，冲力（吸力）要小得多，不能承担主要的清孔责任，因而第一次清孔一定要达到返出的泥浆中不含有泥块为止。根据笔者在施工中的经验，对一根长约30 m、直径650的桩来说，正循环清孔的时间应大于30 min。

第二次清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔，目的是清除这段时间里从泥浆中沉淀到孔底或是被钢筋笼撞下去的泥块沉渣。

在清孔过程中必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔完毕后，应从孔底取出泥浆样品，进行性能指标试验。

需特别注意的是不得用加深钻孔深度的方式来替代清孔。

2.3 钢筋笼的制作和吊装就位

2.3.1 钢筋笼制作

制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径需符合设计图纸的规定。其Ⅱ级钢筋的力学性能符合 GB1499－91钢筋混凝土用热轧带肋钢筋之规定；I级钢筋的力学性能符合 GB1301391钢筋混凝土用热轧光圆钢筋之规定。钢筋骨架的制作采用加劲筋成型法：根据设计图纸，把加劲筋设在主筋内侧。

2.3.2 钢筋笼安装

钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，以确保钢筋笼的安装。钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

2.4 拼装检查导管，安装导管

导管直径为250 mm，采用快接式导管，接头装卸方便、连接牢固，并有密封圈，检查导管并作水压承压和接头抗拉等试验，保证不漏水漏气。

2.5 混凝土浇筑

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。此外，根据灌注桩的特点，水下混凝土还需控制：①初凝时间。这个指标对于灌注桩非常重要，一般要求所提供配比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍，否则容易在浇灌过程中出现导管凝死等事故；②流动性。规范要求坍落度在18～22 cm之间，当坍落度小时，易堵塞导管，坍落度大时易发生离析。

2.5.1 注意事项

注意事项：①桩身混凝土要及时浇筑，以免发生凝固影响桩体质量；②加强与混凝土供货单位的联系，要求供货方保证混凝土质量，及时快速准确送达；③做好混凝土的养护工作，每50 m3随机留一组试块。成桩后2 d之内不准挖桩头和碰触钢筋，桩周围不能有较大振动；④运输过程中避免发生严重颠簸。

2.5.2 浇筑控制要点

混凝土灌注工作开始后，必须连续不断地进行，并且每斗混凝土灌注间隔时间要尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15 min，不能中途停工；在灌注混凝土过程中，随时探测混凝土高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深。

3 结束语

钻孔灌注桩施工，应根据地层情况制定施工方案，精心组织施工。每道工序作业人员应密切配合，减少辅助时间和停等时间。灌注前的一清、二清要彻底，孔内泥浆比重、孔底沉渣应符合规范要求。灌注导管连接后密封性好，灌注要连续，埋管深度符合要求，保证桩身质量达到设计要求。钻孔灌注桩施工过程应严格按照中华人民共和国建设部颁布的行业标准JGJ106－2003、J256－2003建筑基桩检测技术规范中的相关规定执行，保证工程质量。

1 张 飞.穿越粉砂层钻孔灌注桩施工[J].建筑机械（上半月），2010.06

2 豆仁国.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工监理[J].淮北职业技术学院学报，2010.03

3 孙小勇.深水大直径钻孔灌注桩施工工艺[J].铁道建筑技术，2010.05

4 陈 斌、贺跃武、褚 庆.钻孔灌注桩施工与预防常见问题的对策[J].建筑安全，2010.04