浅谈钻孔灌注桩的施工与质量控制

徐迟阳 张驰 唐杰 冯少华

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。

随着我国建筑行业的的高速发展，钻孔灌注桩在公路桥梁、房屋建设、基础设施建设等方面得到了广泛应用，已经成为了我国建筑最为普遍和重要的基础形式。而且钻孔灌注桩与其他灌注桩技术相比，有适用范围广、施工速度快、噪声小、对周围居民的生活造成的影响小、承载力大等优点。钻孔灌注桩可以在任何地基上使用，无论是硬土地基还是软土地基，而且还可以建造直径大的成桩。但是在施工过程中，因为钻孔灌注桩的工序复杂，且需要高技术，容易受到多种因素影响而出现施工问题，导致工程质量不合格。钻孔灌注桩的施工质量的高低直接决定了桩的承载力大小，在施工过程中需要在泥水中灌注混凝土，因此无法全面控制混凝土的质量，又主要采取钻孔灌注桩技术，成孔速度慢，工期长。因此，在施工过程中，施工人员要提高施工技术水平，并对施工质量进行控制，以保证整个工程的施工质量。

1 钻孔灌注桩的施工工艺

钻孔灌注桩的施工过程一般是：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。具体过程是：

（1）施工准备。对周围环境做全面的调查，记录观测数据初始值；依据施工图，测出桩位中心并做好明显标记。安装钻孔机，保证稳定，施工过程中不会倾斜。

（2）埋设护筒。护筒能防止孔壁坍塌，同事起到隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。

（3）制备泥浆。用泥浆在孔内形成较大的静水压力，在孔壁表面形成一层泥浆护壁，以防止塌孔产生，泥浆还具有炫富钻渣、冷却钻头、润滑钻具的作用。

（4）钻孔。钻孔必须严格按照操作要求进行，对好中线及垂直度，并压好护筒。为有效地防止塌孔、缩颈及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还应根据不同土层的情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。

（5）清孔。钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。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。

（6）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。

2 钻孔灌注桩的质量控制

很多的钻孔灌柱桩施工大部分都位于水下，控制直观性差、施工工艺较为复杂、水下混凝土施工要求严格，成桩后也无法进行开挖验收，对于质量控制的难度较大。加上各地质情况的复杂性，成桩过程中容易出现一些常见的质量通病，从而影响桩的承载力，主要表现有：缩颈、露筋、浮浆夹层、钻孔偏斜、桩身夹泥、变径、钢筋笼位置与标高不当、桩孔底部沉渣超厚等现象。在实际施工中，很多因素都影响成桩质量，也需要较多的控制点，因此任一施工环节发生问题，都将影响成桩质量。

（1）控制施工前的准备工作。

开始施工桩基前，对参与施工的人员做好施工图纸交、钻孔灌注桩施工方案及施工记录等技术交底工作；

为了确保钻孔灌注桩的质量，质量检验人员要严格对原材料的质保书进行检查，若出现与质保书不符合的材料，就必须进行抽样检查，检验不合格的材料禁止用于钻孔灌注桩的建设中；

对桩位应利用设计坐标及高程控制点进行定点放样，根据施工顺序做好桩位测放顺序，桩位达到可靠牢固，桩中心不可超过10毫米偏差，测量做好记录。

（2）控制成孔。

钻孔桩施工中首先要达到垂直度精度，为保证成孔垂直精度达到设计要求，应使桩机支承面积增大使桩基提高稳固性。钻孔施工时，对钻杆或钻具钢丝绳垂直度进行校核。钻进过程中，每钻2—4米对钻杆垂直度和钻机水平进行测量，对偏差及时发现并纠正，以保证成孔垂直度不超过1%；

定位护筒后对其位置及与地层镶嵌密实性进行及时复测，对护筒中心与桩位中心线严格控制，使其偏差不超过50毫米；

成孔阶段应将泥浆稠度和相对密度控制好，确保泥浆质量。钻孔速度要适中，钻一定深度就进行检测，对误差进行修正，以确保成孔垂直。

（3）控制混凝土关注质量

钢筋笼制作完成后，注意防止其扭曲变形，钢筋笼入孔安装时要保持垂直，砼保护层垫块设置间距不宜过大，吊筋长度精确计算，并在安装时反复核对检查，防止钢筋笼安装与设计标高不符；严格控制砼质量，坍落度控制在20±2cm，砼和易性要好。砼进入钢筋笼后，砼上升不宜过快，导管在砼内埋深不宜过大，严格按照规范控制在2-6m之间，提升导管时，不宜过快，防止导管钩钢筋笼，将其带上等，防止钢筋笼上浮。

桩身成型和混凝土质量是钻孔灌注桩施工的关键，应对混凝土灌注这一关键工序进行严格控制，以保证成桩施工质量。对原材料应严格控制，使其符合质量要求；清完成与灌注混凝土时间间隔应小于4小时，否则要对孔底沉渣厚度重新检测，直到达到要求。灌注混凝土导管应具有水密性，复检合格后才可安装使用，以防止混凝土灌注过程中导管接口进水而引起混凝土离析或形成夹泥层，进而发生断桩等严重事故。

当然，对钻孔灌注桩的质量控制应根据现场的施工条件、施工环境来制定合理的、具有针对性的规划，严格控制现场容易出差错的环节。同时，确保钻孔灌注桩施工质量主要在于现场施工管理人员应提高责任心，重视桩基施工环节并采取严格控制措施，使施工按照规范和设计要求进行，主要是预防，并管理好细节，实现对偏差的纠正，进而才能确保钻孔灌注的施工质量。