钻孔灌注桩的施工方法及施工阶段质量控制分析探讨

闵继业 张超

摘 要：近年来，随着科技的高速发展，具有独特优势的钻孔灌注桩施工技术已被广泛应用。为此，本文主要就钻孔灌注桩的施工方法及施工阶段质量控制进行了具体的分析，以供大家交流探讨。

关键词：钻孔灌注桩；施工方法；施工阶段；质量控制

引 言：钻孔灌注桩基础作为深基础的一种，能适应于不同地质条件，具有抗震性好、承载力大、占地少、施工噪音小、对相邻建筑物影响较小等诸多优点，广泛应用于建筑工程中。但由于混凝土灌注时间的长短、施工技术人员水平及经验的高低等因素，钻孔灌注桩极易出现各种缺陷，所以有必要对钻孔灌注桩施工工艺进行深入的研究并提出施工过程中的质量控制措施。

1 钻孔灌注桩的技术特点

1.1 施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小；

1.2 大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；

1.3 可以穿越各种土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的；

1.4 施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩；

1.5 钻孔灌注桩在施工中，影响成桩质量的因素较多，质量不够稳定，有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象，桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化，且又在较大程度上受施工操作影响。

2 钻孔灌注桩施工方法

2.1 施工准备

施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。

钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。

2.2 钻孔机的安装与定位

安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。

为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

2.3 埋设护筒

钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。

2.4 泥浆制备

钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。具有浮悬钻渣、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。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

2.5 钻孔

钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣（冲击式用），还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

2.6 清孔

钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在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。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。

2.7 灌注水下混凝土

清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。

3 钻孔灌注桩施工阶段的质量控制

在钻孔灌注桩施工时，一定要严格按照国家现行的有关规范，并按照设计要求进行施工。但在实际施工时，往往因为地质情况的变化和施工单位对某些薄弱环节的疏忽，影响了钻孔灌注桩的承载力。以下几个环节是特别应该引起注意的：

3.1孔的垂直度

钻孔灌注桩的垂直度是保证其承载力的重要环节。产生斜孔或弯曲状孔的原因主要是：

（1）钻机安装就位稳定性差，作业时钻 机安装不稳或钻杆弯曲所致；（2） 地面软弱或软硬不均匀时；（3）土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

对于上述问题，施工前必须认真作好准备，首先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速打到慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。

3.2孔深

钻孔的深度是否达到设计要求，也往往影响灌注桩的承载力。造成孔深不准的主要原因有：（1）测绳的误差；（2）由于地层分布不均匀，如岩层 分布成倾斜状或起伏变化剧烈而导致判断失误。

一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，为避免误差最好在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔时一定要核实测绳长度。遇到地层面分布不均匀时，应该引起设计、施工和质检部门共同重视，入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法；正循环工艺成孔的桩，由于取不到完整岩样，确定嵌岩深度很困难，应认真分析钻探资料，根据钻探情况做出岩层分布的等高线图，按等高线确定成孔深度。

3.3孔径

遇到淤泥质软弱土层或流塑状态的粘性土层时，容易造成缩颈现象，使孔径达不到设计要求。造成桩的截面缩小，承载力降低，桩身抗压强度不够。另外，孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层或保护层不够，桩的抗压抗弯能力削弱或丧失。纠正方法是：当钻机在上拉下放感到受阻或放钢筋笼困难时，应用大一级钻头扫孔一次；也可采用处理孔斜的导正器法，在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。对缩颈特别严重甚至塌孔的，应根据土质情况，选用适当 的优质泥浆，增大泥浆比重、粘性及稠度，保证护壁效果。

3.4泥浆

在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是成桩承载力的发挥，泥浆质量都是重要因素。泥浆质量差，其后果是：

3.4.1 形不成护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，易产生塌孔或缩颈。

3.4.2 泥浆稠度大，比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差，厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。

3.4.3 稠浆在钢筋笼上沉积粘附，导致钢筋与混凝土握裹力降低。因此在施工中必须按规范要求严格控制泥浆的质量。

4 结束语

总之，钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程。因此，严格按操作规程和技术规范要求施工，对钻孔灌注桩每个施工工序和环节，必须管理到位，只有这样钻孔灌注桩的施工质量才能得到保证。

参考文献：

[1]李聲平. 钻孔灌注桩施工管理控制[J].广东科技，2008（14）.

[2]于文成. 钻孔灌注桩质量缺陷防治与处理[J]. 中国科技信息，2005（17）.

[3]钟波. 浅谈钻孔灌注桩导管堵塞的原因及对策[J]. 大众科技，2005（11）.