建筑工程中钻孔灌注桩施工质量控制

摘要：钻孔灌注桩是目前在建设工程中使用较为广泛的一种桩基，由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性和不可预见性，施工工艺复杂，质量较难控制，钻孔灌注桩施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此控制好钻孔灌注桩的施工质量是重中之重的任，本文对如何控制好钻孔灌注桩的施工质量方面做初步探讨。

关键词：建筑工程钻孔灌注桩质量控制

1 灌注桩施工工艺

1.1施工工艺的选择

施工工艺选择：根据项目的地质情况、设计要求，灌注桩基础施工采用正循环回转钻机、硬质合金筒式钻头、自然造浆泥浆护壁成孔、集中人工预制钢筋笼、钢筋笼桩孔口处搭接焊、水下混凝土浇注、自然养护砼成桩。

施工工艺流程：施工准备―桩位放测―桩位复测―设备就位安装―复核―钻进成孔―成孔质量检查验收―清孔―钢筋笼制作安放―钢筋笼孔口处搭接焊―安放浇注导管砼搅拌浇注―成桩砼养护。

1.2施工准备

①检查灌注桩施工人员的技术资质与条件是否符合要求，当合同允许选择分包商承担灌注桩施工时，分包商施工人员要进场。其技术能力和管理水平必须能保证按要求完成工程施工。

②施工机具的好坏对能否保证施工质量以及功效的高低起着至关重要的作用，选择合适的施工机只是实现质量控制的首要条件。因此，应根据工程地质和施工条件，参照设计要求和桩孔深度选用施工机具。

③做好施工现场布置。例如在工程现场四周挖好排水沟，大门出口处修建洗车台和沉淀池，修建宽施工道路。为了便于车辆进出，场地纵横修建若干条主干道与场地一周施工道路相通，整个场地进行混凝土硬化。根据现场桩化布置情况，设置泥浆循环系统。

1.3护筒的埋设

护筒内径宜比桩径大20―40cm，且在护筒上、中、下端的外侧各焊一道加劲肋，在护筒的上口边缘开设溢浆口。护筒的埋设深度不小于1.5m。护筒顶端高出地下水位1.0―2.0m，同时高出施工地面0.3m。护筒埋设时必须注意保持护筒垂直，护筒中心线对正测量标定的桩中心线，偏差不得大于50mm，倾斜度偏差不大于l％。护筒调整到位并固定稳定后，周边用粘土均匀回填并分层夯实，以保证在钻孔过程中护筒稳定不下落以及周边不跑浆。钻进过程中应经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时处理。

1.4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，再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简中心在一垂线上，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。

1.5钻孔

钻孔过程中，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。密切注意地层变化，检查捞取的渣样，记录结果。若发现地质情况与设计地质剖面图不符，要及时通知工程技术部和监理工程师，以便提出应对措施。当遇到松散粉砂土或流砂时，应控制进尺速度，选用较大密度、粘度、胶体率的泥浆；采取减压钻进施工方法，以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象的出现，保证钻头对孔底施加的钻压不超过钻头和压块重量之和60％。为保证钻孔过程顺利进行，还应定期检查钻头尺寸，发现磨损过度后，应及时补焊或更换新的钻头，保证钻孔内护筒、桩架不得倾斜，发现倾斜应及时调整。钻孔在达到设计桩底标高之后才能终孔，钻至预定深度时，应对孔深、孔径、倾斜度进行逐一检查，并以此作为终孔标高的依据。

1.6清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣。而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。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。

清孔方法应根据钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。

1.7钢筋笼制作及安放

制作钢筋笼前，首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。钢筋笼直径每节的长度不宜超过9m，也不宜短5m，因为过长则吊起时易弯曲变形，过短则增加焊接时间，对成桩的质量不利。制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地，堆高不得超过两层。在验收中还要特别注意钢筋笼长度是否能使钢筋准确地吊放在设计标高上。

安放钢筋笼时按要求对钢筋进行调直、切断、弯曲、绑扎，钢筋笼绑扎成型后，应专用运输车运输。钢筋笼存放场地应整平，不能使钢筋笼受损。每隔2m增加一道Ф16箍筋与主筋点焊，每隔4m在加强箍筋处增设十字钢筋加固，以保证钢筋笼不变形。钢筋笼从运输到安装完成，吊点处箍筋受力最大，加固的方法是将顶端箍筋与立筋焊接。在立筋上绑条焊，顶住箍筋，以加大焊接面。

1.8水下混凝土的灌注

灌注混凝土前，应进行终孔检测。混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。灌注水下混凝土的搅拌机能力，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕，灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。气温低于0℃时，灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50％的桩顶混凝土不得受冻。

2 钻孔灌注桩施工工序的质量控制

2.1桩位控制（定位）

保证桩位正确，从轴线及桩位测量抓起。其精度必须保证在±5mm以内，并且对轴线点及桩位点要进行100％的复测检查。以木桩树立牢固标志。钻机就位后要以主动钻杆的中心对准桩位铁钉。钻进过程中，要随时校对钻机是否位移，以便扶正校平钻机。

2.2桩体垂直度控制

桩体垂直度是以桩孔垂直度为前提。应自始至终采用吊线锤法或经纬仪法检查钻机主动钻杆的垂直度，如偏斜，应立即铺蛰钻机校正。桩孔钻进施工中，要随时调整钻机平整度，直至桩孔施工完毕。

2.3桩底沉砂厚度测量和控制

桩底沉砂厚度，端承桩沉砂厚度不大于50mm，摩擦桩沉砂厚度不大100mm。场地的地质条件决定着桩孔底部沉砂厚度的大小。施工中应采取不同的对策，主要是掌握钻进循环水量的泥浆稠度大小，浓泥浆即可护壁，又可将孔内砂质碎屑悬浮于泥浆内带出孔外，阻止砂质碎屑沉淀，使沉砂厚度减小，相反，则沉砂厚度增大。

2.4桩体嵌岩深度的控制

桩体嵌岩深度，按设计要求执行。主要有两条标准。其一，鉴别岩石的完整性，强风化岩石在风化外力的作用下，裂缝极其发育，岩石极为破碎，钻孔所取出的岩芯极不完整，全部呈碎块状。中风化岩石，风化不剧烈，裂隙稀少，钻孔所取出的岩石十分完整，全部呈柱体状。因此，柱状岩芯是鉴别中风化岩石的标准之一，柱状岩芯的长度基本上代表嵌岩深度。其二，鉴别岩芯的强度。鉴别方法就是用锤子击打岩芯，如果岩芯不易破碎，且发出清脆声音，则强度高，反之岩芯轻易破碎，且发出闷响声，则强度低。

2.5桩体密实度控制

混凝土密实度，是指桩身混凝土中不能有蜂窝、孔洞、夹泥及混凝土离析等问题。原因在于控制混凝土的和易性和浇注过程没有顾及孔内情况，或操作不当所致。

蜂窝的产生，在于浇注管上下提升振捣程度不够，或者只提升不振捣。孔洞的产生，是以干孔状态进行浇注孔内漏水而产生的。干孔浇注方法与水下浇注不同，前者必须借助振捣棒达到密实的目的，如果振捣程度不够，混凝土倾入孔内必然架桥而产生孔隙。桩体夹泥，实质是断桩。原因在于浇注时操作不当。浇注管底端应始终埋于混凝土中，不允许将浇注管底端提出混凝土顶面。出现这一情况，将导致泥浆与混凝土顶面接触，当再次倒入混凝土时，接触部位出现夹泥。

混凝土离析，指水泥砂浆与粗骨料之间分离现象，一般产生于桩孔垮塌后“坛子状”孔段。

2.6桩体底部质量控制

桩体底部质量，主要指混凝土强度。其影响因素，一方面是孔底沉砂厚度太大，混凝土强度降低。此外，浇注管底部的浇注盖是否封盖严实，或者是否脱落，均直接影响混凝士的强度。检查浇注盖是否封盖严实甚至于脱落的方法，就是往浇注管内投一小石子，倾听其声，若没有脱落，则发出金属板的清脆声，浇注管进水，则听到水声。

3 结语

为了确保成桩质量和桩基工程的安全，在施工过程中一定要通过严格的技术要求、全面的质量控制和多方位的预防措施，确保工程顺利完成了钻孔桩的施工。经过质量检测，严格控制好施工中的每一道工序，避免施工事故的发生，保证施工的顺利进行。

参考文献

【1】《建筑桩基技术规范》JGJ94―94

【2】《建筑桩基检测技术规范》(JGJl06―2003、J256―2003)