关于基坑工程钻孔桩施工技术研究

刘尚武

摘 要：在城市快速发展的今天，高层建筑和超高层建筑工程如雨后春笋的涌现，地下结构工程的埋深也越来越大，基坑工程的设计要求也越来越高，同时对应施工难度也越来越大，钻孔桩施工技术作为基坑工程中最常见的基础形式，以下文章就对钻孔桩施工技术展开分析探讨。

关键词：钻孔桩施工；施工技术；常见问题以及解决措施

钻孔桩的基础形式能适应不同的地质条件，其承压能力强、成本低，因此被广泛应用到地基、路桥工程中。但是钻孔灌注桩成桩技术要求高、灌注水下混凝土施工工序多、工艺复杂、工作量大、并需在较短时间内快速完成灌注工作，且隐蔽性强，施工过程受人为因素影响大，稍有疏忽，就难免出现质量缺陷。文章根据自己多年来的工作经验首先分析了钻孔桩的施工工艺，然后提出了施工过程中常见问题以及解决措施，供大家借鉴。

1 钻孔桩施工

1.1 测量

布设、加密导线控制网，使用全站仪准确测设墩位及钻孔桩位，用标准钢尺检查各墩位之间、各桩位之间关系符合设计及规范要求后，设护桩；全线水准点每200m设置一个，采用四等水准测设，采用自动安平水准仪，及时准确的定出各点位施工标高。

1.2 埋设护筒

护筒的埋设工作是钻孔桩施工的关键一步，其主要作用是能够保证孔内保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，抵消孔壁外的静水压力，起到防止塌孔的作用。护筒按照规定制作好制作。桩基护筒埋设采用挖埋法。埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不允许大于50mm，垂直度偏差不大于1%，保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作。

1.3 泥浆的制备

护壁泥浆采用膨润土造浆，护壁泥浆可经泥浆净化装置（沉淀池）净化后重复利用；泥浆材料的选定及配合比：7～10%膨润土；0.5～1%工业用碱；0.1%羟甲基纤维素（CMC）；拌和用水为自来水；可按下表性能指标及测试方法制备泥浆：

1.4 钻孔

（1）成孔时钻机定位应准确、水平、稳定、钻机回转盘中心与护筒中心偏差小于20mm，成孔过程中钻机搭架头部滑轮组，回转器与钻头应始终保持在同一垂直线上，保证钻头在吊紧状态下钻进。

（2）钻孔过程中，首先必须控制好钻进速度。初期钻速不可太快，开孔时冲孔钻速度要慢，在覆盖层需减压钻进，泥浆指标变化情况要经常测试，为使钻进速度与泥浆排放量相适应，钻孔内泥浆浓度必须及时调整。

（3）钻孔应连续进行不得中断，在钻孔排渣、提锤或因故停钻时，应保持孔内水位的高度泥浆比重及粘度符合规范要求，以防坍孔。

（4）钻孔时要依据土层情况，控制钻进速度，为确保钻孔的垂直度符合设计要求，须保持桩机平整、钻具校正、加强检查、勤检勤纠。

（5）钻进达到要求孔深停钻时，将钻头提离孔底100～150mm，继续维持泥浆正常循环，清除孔底沉渣直到返出泥浆的钻渣含量小于4%，泥浆密度不大于1.3g/cm?，且孔底沉渣厚度≤50mm为止；轻稳提升钻头，向孔内补入泥浆，保持孔内浆液面高度，以保证孔壁的稳定；

（6）测孔径、孔深、倾斜度偏差。要求：孔的中心位置按群桩不大于100mm﹑单排桩不大于50mm，孔径偏差不小于设计桩径，倾斜度不大于1%，支承桩孔底沉渣厚度不大于50mm。在钻孔和清孔的全过程中，应随时注意保持孔内泥浆液面高度，确保孔壁的稳定。

（7）钻进过程中，及时做好施工原始记录。

注：钻孔桩钻进过程中若发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔或沿护筒周围冒浆以及地面沉陷等情况，应停止进钻，经采取下列有效措施后，方可继续施工。

①当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，应在孔内回填粘土或风化岩块至偏孔处上部0.5m，再重新钻进；

②钻进中如遇塌孔，应立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻；

③护筒周围冒浆，可用稻草拌黄泥堵塞漏洞，并压上一层泥、砂包。

1.5 检孔清孔

在钻孔过程中及成孔后，均需对钻孔进行成孔质量检查，以尽早發现问题，及时处理，确保最终的孔形和孔径满足规范及设计要求。

（1）孔深和孔底沉渣厚度检查

孔深和孔底沉渣厚度采用标准测锤检查。

质量标准：

孔深：不小于设计孔深；

沉渣厚度：柱桩≤5cm。

（2）孔形及竖直度检查

检查方法：根据设计桩径制作检孔器入孔检查，检测时，将检孔器吊起，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，如检孔器能顺利到达孔底，则表明孔形和竖直度符合要求，如检孔器中途被卡住，则表明在被阻部位可能有缩孔或斜孔现象。

1.6 下放钢筋笼

钢筋笼在施工现场按照规定的要求制作完成，钢筋笼入孔时，应对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。下笼过程中如遇阻，不得强行下入，应查明原因处理后继续下笼。

每节钢筋笼焊接完毕后应补足接头部位的缠筋，方可继续下笼。

钢筋笼吊筋固定以使钢筋笼定位，避免浇筑混凝土时钢筋笼上浮。

1.7 灌注混凝土

根据孔深确定灌注砼导管总长。混凝土坍落度为180～220mm。集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小间距的1/4，同时不应大于40mm，采用水下灌注混凝土法施工。

浇筑混凝土时导管下口置于离孔底0.25～0.4米处，导管上口接漏斗，接口处设隔水栓，首批混凝土量要计算，确保灌注下去的混凝土能埋住导管下口至少1-2米。随着混凝土不断灌入，及时测量混凝土上升面，并不断提升导管，直至灌、提完毕，注意导管提升不要过猛。为使浇注工作顺利进行，应尽量缩短浇注时间，坚持连续作业，使浇注工作在首批混凝土初凝以前的时间内完成。

2 施工控制以及问题处理

2.1 垂直度的控制

垂直度控制是钻孔桩施工影响施工质量的重要指标，也是钻孔桩施工中的最大的难题。影响垂直度的原因有（1）钻机的底座位移或者或者不均匀沉降，使钻杆没有达到垂直的状态；（2）钻杆自身的刚度差，钻杆薄，重量太轻，钻进过程中挠度打，钻头自由摆幅过大；（3）钻杆本身弯曲，导致钻头摆幅过大，形成斜孔。

解决措施：

钻前预控措施：（1）钻机就位时首先固定钻机，防治钻进过程中位移以及不均匀沉降；控制好转盘中心、钻头与桩中心重合；（2）应采用大直径的钻杆，避免因钻杆刚度不够而出现钻头摆幅过大、钻进效率低、钻杆断裂等情况；（3）钻杆使用前应检查杆体和法兰，变形的钻杆应进行修复或者淘汰。

钻进过程中的控制措施：（1）采用大配重减压钻进，始终采取重锤导向减压钻进、中低速钻进，严禁大钻压高速钻进，尽量减少钻具的自由变形长度，使得钻具在重力作用下一直保持垂直自由状态；（2）采用精密水准仪控制钻盘水平，钻进时超过6H或者怀疑钻机歪斜时应对底座进行检测调平；（3）根据地质资料对钻进参数进行分层控制，不同的地质采用不同的钻进速度、钻压和泵量，确保成孔的垂直度。

2.2 卡钻

（1）坍孔、落石或者工具掉进孔里、卡住钻头；（2）钻头经过岩层分界面时相邻岩层强度差别大，施工过程中没有及时的根据地质情况调整钻头；（3）没有及时的焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，焊补时超限，钻头下放太猛烈，卡钻；（4）护筒的底部出现卷口变形，钻头卡在护筒内或者护筒的底部。

处理措施：（1）坍孔产生的卡钻，可以用压缩空气管或者高压水管放入孔内，对卡钻处适当冲射一段时间，然后缓慢旋转钻机，等卡点松动后再慢慢的提出；如果是因为落石或者工具导致卡钻的，应先查明障碍物位置，先使用打捞钩打捞，不能打捞出来可用小钻头冲击障碍物，将其打碎或者压进孔壁；（2）如果是因为钻頭穿过岩层突变导致的卡钻，先采用爆破的方法进行处理；（3）将钻头缓慢旋转再上提，如果钻头卡死可用借助卷扬机或者大型浮吊上提；（4）拆除1-2节钻杆，临时固定剩余钻杆，放倒钻架，利用浮吊将钻杆上下左右移动，直到钻头松动。

3 结语

桩基工程的施工由于施工技术复杂、隐蔽工程多，其质量主要靠事前控制和事中控制，事后的检测和补救措施。因此，工程技术人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程，事先提出质量控制和检验标准，监督施工方严格遵守和执行，调动有关各方同心协力把好质量关。

参考文献

[1] 吴雅荣.监理如何控制钻孔灌注桩施工质量[J].中国新技术新产品，2010（03）：175.

[2] YB9258-97，建筑基坑工程技术规范[S].1998.