钻孔灌注桩的施工及质量控制措施

凌平平

(山西兰花科技创业股份有限公司，山西晋城 048000)

近年来，随着楼层高度的不断增加及城市对噪声的严格控制，钻孔灌注桩越来越多的被采用。下面结合兰花化肥厂压缩厂房灌注桩采用的施工方法及质量控制作一论述。

1 工程概况

该厂房基础采用混凝土灌注桩，桩头直接坐落于④-3砂岩、砂页岩上，设计单桩承载力1 000 kN。桩径450 mm，有效桩长11 m，梅花形布桩，共布置300个。

2 钻孔灌注桩的施工方法

根据本工程地质情况，采用正循环回旋工程钻机3台，泥浆护壁成孔。3台钻机从西向东依次施工，单机日成桩2根，有效工期50 d。施工顺序为:

1)场地准备，桩位放样。将场地整平，碾压密实，作为工作面。采用全站仪精确测定桩孔位置，并在桩的中心位置埋设定位桩。2)埋设钢护筒。护筒采用钢板制作，内径600 mm，高1 500 mm，顶端焊接2个吊环。先在桩位处挖出比护筒外径大的圆坑，通过控制桩放样，把钻孔中心置于坑内，然后将护筒放入，顶面高出地面300 mm，检验后用粘土分层夯实，确保护筒顶面中心与设计桩位偏差小于50 mm，倾斜度小于1%。3)钻机就位，对中钻孔(泥浆制备)。立好钻架并调整和安设起吊系统，将钻机就位固定，钻头中心线平面偏差控制在20 mm内。开钻前应调制足够的泥浆，泥浆制备选用高塑性粘土或膨润土，施工期间护筒内泥浆面应高出地下水位1.0 m以上［1］。泥浆须试验比重、粘度、含砂率、胶体率、pH值等性能指标，并填写泥浆试验记录表。先启动泥浆泵和转盘，使之空钻一段时间，等泥浆进入钻孔中一定数量后，方可开始。开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处应低挡慢速钻进，进尺1.5 m后根据土质情况正常钻进。在钻进过程中，随时注意地层变化情况，控制泥浆稠度。4)成孔检查。待钻至设计深度后，质量员和监理工程师共同检查孔深、孔径和垂直度。桩径偏差在－50 mm内，垂直度偏差小于1%。5)第一次清孔。成孔检查合格后即进行清孔，采用抽渣法清出沉渣，使含砂率逐步减小，置换出泥浆比重小于1.1时为合格。6)吊放钢筋笼。钢筋笼的制作应符合有关规范要求，主筋采用单面搭接焊，焊缝长度10d，在同一截面接头数量小于50%，两个接头间距大于500 mm。沿钢筋笼外围按竖向每隔2 m绑扎4块预制混凝土垫块，保证主筋保护层满足设计要求。7)导管安装。导管采用φ200钢管，壁厚4 mm，接头处用橡胶圈密封防水，先对全部导管进行密水试验，然后吊放入孔。导管与孔底面接触后向上提300 mm～500 mm。8)第二次清孔。导管安装完成后应进行第二次清孔，复测沉渣厚度应小于50 mm，在清孔过程中应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。9)灌注水下混凝土。在进行孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度检验合格后，立即灌注混凝土。混凝土应具备良好的和易性，坍落度18 cm～20 cm，含砂率为40%～50%，采用中粗砂。首批灌注混凝土时，应有足够的储备量，保证导管下口第一次埋入混凝土不小于1 m深;导管埋入混凝土深度保持在3.5 m左右，严禁将导管提出混凝土灌注面，并控制提拔导管速度，指定专人测量导管埋深和管内外灌注面高差，填写水下混凝土灌注记录［1］。最后一次灌注量保证超灌高度为800 mm左右，并在承台施工前凿除。

3 钻孔灌注桩的质量控制

1)桩孔成形控制。针对在回填层和亚粘土层中孔上、中部常有掉块、坍孔发生，本工程采用泥浆护壁，并在顶部埋设钢护筒;同时在钻进回填堆积层时，应小水量钻进，使孔内泥浆稠度增大，起到护壁作用;当泥浆稠度较小时，及时投放亚粘土。

2)桩身垂直度控制。在钻机就位后，应检查钻机安放的纵横水平度和保证钻机固定牢固;在钻进过程中，加在钻具上的给进压力不能过大，尤其在回填层和亚粘土层中，最好不加压。当开始钻进至基岩面时，由于基岩面有可能倾角较大，且埋藏较深，宜采用减压钻进。

3)清孔质量控制。终孔起钻前，丈量机上主动钻杆余尺，根据钻具总长计算孔深，作为终孔孔深;清孔孔深必须不小于终孔孔深;清孔后孔底残渣必须在规范规定的50 mm内。

4)桩身混凝土质量保证。在浇筑过程中，一定要严格控制导管埋入混凝土的深度，导管埋深以1.0 m～5 m为宜，提管时应逐步微量进行，使导管上下抖动，同时应观察孔内返水现象和混凝土下落情况;控制混凝土的和易性，防止出现堵管、埋管。

4 桩基检测结论

为评价基桩施工质量，委托山西省第六地质工程勘察院进行检测，其中低应变动力检测抽检48根桩，高应变动力检测抽检3根桩。结论为:低应变动力检测桩体应力波速介于3 031 m/s～3 833 m/s，推算单桩承载力介于1 003 kN～1 248 kN，其中A类桩36根，B类桩12根;高应变动力检测116号，146号，243号桩的极限承载力标准值分别为2 320 kN，2 205 kN，2 103 kN，取安全系数为2，相应的推算三个桩竖向承载力标准值分别为1 160 kN，1 102 kN，1 051 kN;检测结论，该场地桩基施工质量合格，能够满足设计要求。

［1］JGJ 94-2008，建筑桩基技术规范［S］.

［2］彭朝发.钻孔灌注桩施工质量分析与控制案例［J］.山西建筑，2010，36(16):210-211.