分析现场灌注混凝土桩基础施工的要点

韩业辉

(黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司)

1 钻孔方法和机具设备的选择

依据词义，显而易见钻孔是钻孔灌注桩的关键所在。其施工方法可归纳为冲击法、冲抓法与旋转法三种类型。冲击法系用冲击钻机或卷扬机带动冲锥，借助锥头自重下落产生的冲击力，反复冲击破碎土石或把土石挤入孔壁中，用泥浆浮起钻渣，或用抽渣筒或空气吸泥机排出而形成钻孔。冲抓法系用冲抓锥靠自重产主冲击力，切入土层或破碎土层，叶瓣抓土、弃土以形成钻孔。旋转法系用入力或钻机，通过钻杆带动锥或钻头旋转切削土壤，用泥浆浮起排出钻渣形成钻孔。每种方法又因动力与设备功能的不同，而分为多种。根据上述各种钻孔方法的实用范围和特点，结合机具设备供应情况、设计和工期要求以及土层状况，可以正确地选择钻孔方法。

2 钻孔灌注桩施工工艺注意事项

(1)埋设护筒:防止孔壁坍塌是钻孔施工过程成败的关键。在施工过程中可能出现各种情况，当钻孔到一定深度时，在静水压力作用下，地下水位以下的孔壁土会向孔内坍塌，严重时发生流砂现象。防治此种现象发生，就必须保证做到孔内有保持比地下水位高的水头，目的为增加孔内静水压力，达到稳定孔壁、防止坍孔，因此就有了护筒的设施。护筒除起到这个作用外，同时还有起到钻头导向、隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置的作用。护筒的制作原材料有木、钢、钢筋混凝土三种。从护简要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大的特点来看，一般常选用钢护筒，选择此种类型，除因上述原因，还因为钢制护筒在陆上与深水中均能使用。钻孔工序完成之后，可取出护筒重复使用。其底部和周围一定范围内，在操作过程中应夯填周围粘土，借助粘土的压力和护筒的隔水作用，保持护筒稳定、保护孔口周围地面，防止周边土进入护筒。在深水中进行埋设护筒施工时，先打入导向架，再用外力加压，逐渐沉入护筒，沉入护筒入土深度应考虑土质、流速、设计标高、勘测数据等因素而定。

(2)泥浆制备:钻孔泥浆的主要作用是排渣，同时还具冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。它的组成由水、粘土和添加剂而成。施工时，先调制泥浆，方法为搅拌机或人工调和，此时注意泥浆的稠度，机动掌握，泥浆稠度与地层变化、操作要求有关。如果泥浆太稀，排渣能力小，护壁效果就会差差;反之泥浆太稠，就会削减钻头冲击能力，减弱钻进速度。将调解好的泥浆贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内，在这个过程中应注意:泥浆泵应有足够的流量，以免影响钻进速度。根据钻孔方法和地层情况采用不同，调制的钻孔泥浆、经过循环净化的泥浆也需要应根据的性能指标选用。值得注意的是:在大直径深孔采用正循环回转法施工时，泥浆泵还应经过流量和泵压计算来选择。

(3)成孔方法:就地灌注混凝土桩的成孔方法很多，如正循环回转法、反循环回转法、潜水电钻法、潜水电钻法、冲抓锥法、冲击锥法等。其中潜水电钻法:系将旋转电动机及变速装置均经密封后安装在钻头与钻杆之间，潜入水下作业。其特点是钻具简单轻便、易于搬运、噪声小，钻孔效率较高，操作条件亦有所改善。但钻孔在水中工作，较易发生故障。冲抓锥法:冲抓锥不需钻杆，钻进与提锥卸土均较堆钻快。由于锥瓣下落时对土层有一股冲击力，故适用的土质较广。但不能钻斜孔;钻孔深度超过20 m后，其钻孔进度大为降低;当孔内遇到漂石或探头石时冲抓较困难，需改用冲击锥钻进。

(4)检查终孔、清理孔底:根据结构物本身的特点知道，其基础部分为隐蔽工程。而桩孔桩基础的特点决定了成桩质量与桩身曲直必须过关。而关系到成桩质量与桩身曲直的好坏因素为钻孔的深度、直径、位置和孔形。为此，在施工过程中当钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查，并随时密切规测监督。清理孔底工作是在终孔检查后进行，此两种工序间隔时间不能过长，否则可致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。清孔的操作方法视使用的钻机不同而不同。通常可采用正循环回转钻机、反循环回转钻机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。

3 挖孔灌注混凝土桩

挖孔灌注桩系用入工和小型爆破，配合简单机具挖掘成，灌注混凝土形成桩基。适用于无水或极少水的较密实的各类土层。其特点是需要机具设备少，成孔后可直观检查孔内土质妆况，基桩质量有可靠保证。对于挖深过深、或孔壁可能坍塌、或渗水量稍大等情况，应慎重选择施工工艺，增加护壁措施和通风条件，以确保施工安全。

在灌注混凝土桩施工时，最为关键的程序之一为:灌注混凝土，在从事此道工序时，必须一定保证水下混凝土的连续灌注，安排好人员、机械，投入所有精力保证连续灌注混凝土，严禁有夹层和松散层，如果一旦出现断桩现象，就造成经济的损失，影响整个结构物的顺利进行。除注意以上提到的问题，还应保证在浇筑期间，保证混凝土坍落度及强度必须符合要求，钢筋笼不得上浮，在凿除桩头混凝土时，保证无任何残余的松散混凝土。

在现场钻孔灌注桩施工过程中，从场地准备、成孔、清孔，直至灌注水下混凝土，各个环节均易发生各类质量缺陷。为了保证桩身混凝土的连续性、均匀性、检验混凝土强度和有无各种缺陷，必须对桩基础进行无破损检测及对桩身混凝土进行钻芯取样。目前，超声法、稳态激振机械阻抗菰和水电效应法等已经被广泛运用到灌注桩无破损检测方法中。

总之，钻孔灌注桩施工因成孔方法的不同和现场情况各异，施工工艺流程不会完全相同。在施工前，要合理安排好施工计划，编制具体的工艺流程图，作为安排各工序旌工操作和进度的依据。当同时有几个桩位施工时，要注意相互的配合，避免干扰与冲突，并尽可能做到均衡地使用机具与劳动力，既要抓紧新钻孔的施工，也要做好已成桩的养护和质量检验工作。