钻孔桩施工控制及预控措施

王远超

摘 要：机械钻孔灌注桩广泛运用于土木工程基础施工。本文介绍了钻孔桩施工控制及预控措施。

关键词：钻孔桩 施工控制 预控措施

一、钻孔桩施工控制措施

1、加快成桩进度的措施

1.1、加快护筒底口以下成孔的措施

（1）采用大直径大刚度钻杆：所有的钻杆直径均在325mm以上，壁厚不小于25mm，可有效的克服因钻杆刚度不足而造成的钻头摆幅过大，钻进效率低，钻杆易折断等现象。

（2）采用气举反循环成孔：提高钻孔效率。

（3）采取不同的钻进方式：钻头出护筒后，根据各土层、砂层、岩层的物理力学特性调整钻压，确定进尺。

（4）集中供应压缩空气：经调压风包稳压后供应给钻机，始终保持较为稳定的气压，可避免单机直接供应气压不稳定而造成钻渣堵塞钻杆等事故，提高钻孔效率。

（5）定期对钻杆进行检查：所有的钻杆均定期探伤检验，确保钻杆完好无损。

（6）采用改进型平底钻头：护筒底口以下采用改进型平底钻头，既可提高孔内边缘钻渣的清除能力和钻进速度，又可确保桩底平整。

1.2、提高检孔和清孔速度的措施

（1）用进口超声波测壁仪检测孔形，提高检孔效率。

（2）用特制带有风管的混凝土导管进行二次清孔，气举反循环清孔，提高二次清孔效率。

2、提高混凝土浇注效率的措施

（1）混凝土导管进场前进行探伤检验，确保导管制作质量，定期对导管进行水密、接头抗拉实验和管壁磨损程度进行检验，确保混凝土浇注过程中导管不会出问题。

（2）加强设备的保养维护力度：确保混凝土生产设备在浇桩过程中不出现故障。

（3）严格控制混凝土的拌制质量：提高混凝土的和易性能，减小堵管几率。

（4）严格监控混凝土的浇注过程，确保首批混凝土的浇注效果，将导管的埋深始终控制在2～6m以内，防止提空导管和混凝土浇注困难。

（5）加强施工组织，钻孔桩混凝土浇注是多工段、多工种配合的施工生产，每根钻孔桩浇注时，均要有负责人进行现场组织协调，确保施工顺利。

二、钻孔桩施工预控措施

1、防止出现斜孔、扩孔、塌孔措施

（1）钻机底座牢固可靠，钻机不得产生水平位移和沉降。同时钻进的过程中每接长一根钻杆、钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行基座检测调平。

（2）钻进过程根据不同的地层控制钻压和钻进速度，尤其在变土层位置采用低压慢转施工。

（3）钻孔的垂直度偏差控制在5‰之内，发现孔斜后及时进行修孔。

（4）在施工过程中，根据不同的地层情况，选择合理的钻进参数

（5）由具有丰富施工经验的技术工人参与施工，强调预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。

（6）一旦发现塌孔现象，应立即停钻。可对钻孔采用粘土回填，待孔内稳定后再开钻。

2、防止缩径措施

（1）使用与钻孔直径相匹配的钻头以气举反循环工艺钻进成孔。

（2）根据首根桩钻孔的钻进参数、孔径检测情况，适当调整钻进参数，以期达到设计要求。

3、防止掉钻措施

掉钻的主要原因是因为钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重，使接头脱落、断裂或钻杆断裂所至。防止吊钻措施为：加强接头连接质量检查，加强钻杆质量检查，对焊接部位进行超声波检测，每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中，同时钻进施工时要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。

4、防止沉渣过厚或清孔过深措施

距孔底标高差50cm左右，钻具不再进尺，采用大气量低转速开始清孔循环，经过2小时后，停机下钻杆探孔深，此时若不到孔底标高，差多少，钻具再下多少，此项工作在钻孔桩工艺实验中要得出钻具距孔底多少距离经过清孔达到标高的参数。通过以上工艺来保证孔不会超钻，导致出现沉渣少的假象。

5、防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的措施

声测管施工时接头焊接要牢固，不得漏浆，顶、底口封闭严实，声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接，确保声测管根根能够检测到底。

6、防止钻孔桩混凝土浇注时出现堵管、断桩现象的措施

（1）堵管现象主要分为两种，一种是气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土面至导管口的空气被压缩，当导管外水压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象，解决气堵现象的措施有：首批混凝土浇注时，在水面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉，就不会形成堵管。首批过后正常浇注时，应将丝扣连接的小料斗换成外径小于导管内径的插入式轻型小料斗，使混凝土小于满管下落，不至于形成气堵；另外一种堵管现象为物堵，混凝土施工性能不好，石子较多，或混凝土原材料内有杂物等，在混凝土垂直下落时，石子或杂物在导管内形成拱塞，导致堵管。物堵现象的控制为：由于孔深达约70m，混凝土自由落至孔底时速度较大，易形成拱塞，要求混凝土有较好的流动性、不离析性能和丰富的胶凝材料，同时加强现场物资管理，使混凝土原材料中不含有任何杂物，并在浇注现场层层把关。确保混凝土浇注顺利。

（2）断桩主要是导管埋置深度不够，导管拔出了混凝土面（或导管拔断），形成了泥浆隔层。防止措施为：对导管埋深进行记录，同时用搅拌站浇注方量校核测深锤测得混凝土面标高，始终保持导管埋深在2～6m，同时对导管要定期进行试压，并舍弃使用时间长或壁厚较薄的导管，确保导管有一定的强度。

（3）经常对设备进行检修，确保搅拌站的生产能力。

7、防止钻孔桩出现接桩的措施

按規范要求钻孔桩应超浇0.5～0.8m左右的混凝土，目的是用来保证桩头混凝土质量，避免导管拔出时出现形成的泥浆芯在桩体内，而实际操作时依靠测深锤来测定桩顶标高，由于泥浆是一种胶体，遇见呈碱性的混凝土后开始凝结成块，故有时操作时易错将泥浆内的凝结面当作混凝土面，使得混凝土少浇，导致桩体要接长。施工时一方面使用测锤时，要反复掷锤，使锤穿破泥浆凝结层，另一方面要将孔壁测试结果和搅拌站浇注方量进行相互复核。

四、结束语

以上是我对在土木工程钻孔桩基础施工的个人体会总结。

参考文献：

[1]国家标准.GB 50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[2]国家标准.GB 50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]行业标准.JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[4]张忠苗.桩基工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.