浅谈冲击钻钻孔灌注桩的施工要点

摘要：本文以钻探工程新工艺――钻孔灌注桩施工工艺为研究对象，从钻孔灌注桩施工工艺及质量控制要点分析以及钻孔灌注桩施工质量通病的防范策略分析这两个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了钻孔灌注桩施工工艺在提高钻探工程作业质量与效率的过程中所发挥的重要作用与意义。

关键词：钻孔灌注桩；施工技术；管理

中图分类号： TU74 文献标识码： A

1 引言

钻孔灌注桩技术，因其具有噪声低和对周围环境影响较小等特点，同时具备设备投入不大、施工简单等优势，近年来在我国桥梁等工程建设中的应用得到了越来越多的重视和发展。但由于钻孔灌注桩多为地下作业，不仅环境恶劣，而且存在较多的不可知因素，施工过程中无论人、机、料、法、环任何一个或多个环节失控，都将对工程的关键件、重要件产生重大的影响，不仅会对工程的整体质量和预期进度造成影响，还会让投资者蒙受经济损失，更会造成不良的社会反映。因此，规范工程建设施工管理，制定切实可行的工程管理措施，消除隐患，是确保钻孔灌注桩施工质量的重中之重。

2 施工技术

2.1 （一）钻孔灌注桩工程施工准备阶段分析：对于钻孔灌注桩工程项目作业而言，施工准备阶段应当重点关注材料以及作业条件两个方面的问题。材料是整个钻孔灌注桩工程项目实施的载体，而作业条件的保障就相对于现场施工的平台。首先，从材料准备的角度上来说，应当重点关注如下几个方面的内容：①.水泥原材准备工作分析：当前技术条件支持下，钻孔灌注桩工程项目建设应当选取矿渣水泥或是425#型号普通硅材，水泥材料在进场过程当中应当具备与之相对应的出厂合格证证明以及实验报告；②.砂级原材准备工作分析：适宜于钻孔灌注桩工程项目施工的砂级原材应当为中级沙，进场之前应当确保原材中的含泥量指标严格控制在3％比例之内；③.石子原材准备工作分析：钻孔灌注桩工程项目施工过程当中所涉及到的石子原材主要为碎石，且碎石原材应当满足如下两个方面的指标要求：即粒径参数控制在10mm~15mm范围之内以及含泥量指标控制在2％参数以内；④.钢筋原材准备工作分析：对于钻孔灌注桩工程项目施工而言，进场钢筋原材相应品种及规格均应当与工程项目设计方案及钢筋需求充分吻合，在此基础之上提供必要的合格证证件及实验检测报告；⑤.外加剂原材准备工作分析：对于钻孔灌注桩工程项目建设而言，外加剂原材主要是指掺合料，其具体准备及控制要求应当依照项目施工实际情况结合试验方式予以确定。其次，从作业条件的准备角度上来说，整个钻孔灌注桩工程施工现场应当确保“三通一平”的稳定性，结合现场施工环境条件做好地面垫层混凝土铺设作业，确保后续施工开展的有序性。与此同时，在整个钻孔灌注桩工程施工区域周边设置相应的集水井及排水沟装置，确保施工现场出土线路的畅通性。

2.2 泥浆的配制

泥浆的质量关系到成孔的质量。高品质的泥浆，即使长时间停钻，也不会产生较多的沉积物，而且可在孔壁形成保护性泥皮，该泥皮密度较大，具有较差的渗透性能，有效地阻隔了孔内外泥浆的渗透，提高了孔壁的工艺稳定性。

2.3 钻机就位检查

a) 就位前应对机具合格证书和设备检定有效证明，以及易损件的储备情况进行检查。为保证施工的正常进行，还应对施工用道、电力线路、用水管路等进行综合考虑，合理布置；

b) 对冲击钻钻机进行安装就位，应采用对底座进行不同方位进行垫衬的方式保证钻机的水平，注意支垫物的放置位置应让位于护筒。

2.4 钻孔

c) 开始钻孔后，应对钻头速度进行控制，随时观察孔内不断发生的变化，保证护筒内水量。钻进过程随时有移位的可能，要求连续作业并按工艺要求进行钻孔中心核对；

d) 钻孔时，钻进一定深度必须对校对深孔直径和孔的竖直度。同时注意当地层发生较大变化时，应在变化层提取渣样，绘制地层-渣样图表并与技术文件比对；

e) 钻具进行升降时，应慢速、平稳，保证与孔壁等不发生碰撞；钻孔速度应严格控制，避免钻具重力施压于孔底；钻孔过程有时需要临时停钻，必须通过水位和泥浆的调节来保证所钻孔技术参数；为避免钻头被渣土掩埋造成质量事故，应将钻头缓慢上提；

f) 钻孔时，应首先采用小直径钻头，达到一定深度后，再改用大直径钻头进行扩孔。注意清理钻管内产生的泥浆；

g) 施工人员应严格把握工程技术条件和技术图样各项技术指标，钻孔达到设计要求时，停止钻机，确保孔径和孔斜率主要技术参数达到标准规范、设计和工艺设计要求。

2.5 验孔、清孔

a) 应采用专用测量工具对成孔进行检测，检测内容包括孔的直径、成孔的深度以及孔的垂直度等；

b) 清孔是为使成孔的测深正确、灌注顺利而对孔内的泥浆、沉淀层、钻渣等进行抽换。清孔的方法多种多样，通常可通过换浆和抽浆的方式，也可采用掏渣机、空压机喷射等进行清空。

3 钻孔灌注桩常见问题的分析和处理

3.1 护筒脱落

因受下雨下雪等天气影响，地面泥土在流水的作用下受到浸泡，或者护筒的施工过程未达到工艺要求，回填这一重要工序操作时没有进行严格的控制，导致质量不好等诸多因素影响，护筒的稳定性受到破坏，严重时会因此而脱落。这时应立即停止施工，找出原因并仔细分析和研究，及时有效地采取科学的方法进行处理。确因地面积水造成的事故，应首先排除地面流水，再填上黏土，保证地面的干燥，杜绝渗漏现象，在恢复钻孔施工前必须对护筒进行重新埋设和检测。。

3.2 卡钻

由于岩层强度差异等因素，钻孔过程有时会出现卡钻现象。应采用电子水平仪等仪器仪表进行检测和判断，针对不同的原因，寻找相应的方法和对策进行处理：

a) 当岩层发生强度上的突变，钻头经过时冲击力受此突变最易发生卡钻。如果卡钻发生于整体岩石，技术上可采用水下爆破等特殊的方法予以解决。此法适用于整体岩层中，对于泥沙地层则不宜采取此方法；

b) 因断电或机械故障等不可预知的原因，钻头未能提升并在滞留时间过长，致使阻力过大无法完成提升，这时，采用插入高压水管，用水对泥浆进行置换和缓解和处理卡钻现象。

3.3 掉钻

施工过程中，有时因机械故障造成成孔坍塌等现象，钻头随重力落入孔底，发生“掉钻”。为保证施工质量，必须采取有效的方法将落入孔底的钻头拉回地面。

a) 若钻孔质量稳定，打捞前应对孔壁进行科学预测，用探针等仪器仪表对孔底钻头进行准确定位，启用打捞器打捞时，避免反复确保抓捞一次成功；

b) 当钻孔质量缺陷形成局部坍塌时，则采取“气举法”，通过机械手段清除钻头上方的障碍后。再进行钻头的打捞工作。

3.4 缩孔

发生缩孔现象时，应采取土块、石块以及卵石土等进行回填，并采用大型冲击钻等专用设备夯实。

3.5 偏斜孔

当钻机就位检查不到位，或由桩孔地质差异过大，钻孔过程中极易发生钻机整体倾斜或钻头钻偏现象。

a) 确因钻机安装时发生倾斜所造成的偏斜孔。应停止施工，将钻机从钻孔处移开，使用专用仪器对钻孔壁进行全面检查。若钻孔壁质量稳定，则采取加大钻机的支撑面积等技术手段进行加固，规范安装钻机恢复施工；对于不合要求的钻孔壁，必须回填钻孔并夯实，择时再次钻孔。

b) 因地质原因导致的偏斜孔，必须对岩层进行科学分析和评估，确定适宜的回填材料，按照设计要求进行回填处理，再次施工前应静置。

4 冲击钻钻孔施工管理办法和措施

严格执行国家相关法律法规和JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》等行业标准，用标准化思想指导冲击钻钻孔灌注桩的施工作业。

以施工管理为目标，研制集建设、监理、设计、施工和检测等为一体的“钻孔灌注桩施工管理系统”，为冲击钻钻孔施工现场人员提供高效科学的、可操作性强的信息化管理技术支撑。

开工前，应编写切实可行的施工计划、施工方案，确保工程建设的有序进行。

应编制基于标准规范、设计图样和技术要求的科学合理的工艺流程，将文明施工和安全生产纳入工艺，严肃工艺纪律。坚持操作人员持证上岗。

严格按照检验规程，对施工机械及其测量仪器进行设备有效期检查，保证设备的完好性。对施工过程进行检测，将重要参数指标偏差控制在设计或规范允许的范围内。

5 结论

综上所述，对施工全过程严格把关，以技术标准作指导，严格按照设计要求和工艺规程进行质量控制，加强过程检验，是提高冲击钻钻孔灌注桩质量的重要保证。

参考文献：

[1] JTJ 041-2000，《公路桥涵施工技术规范》 [S].北京：人民交通出版社，2000.

[2] 叶少容. 简述桥梁钻孔灌注桩基础施工管理[J]. 经济技术协作信息，2010，1030(11):160.

[3] 贾栋，王东. 浅谈钻孔灌注桩质量检测方法及原理[J]. 城市道桥与防洪，2010，(8):176-178.