港口工程中钻孔灌注桩施工探讨

摘要：钻孔灌注桩具有适应性强、抗震性能强、所需设备简单、操作方便、施工安全等特点；而且钻孔灌注桩可将所有上部结构传来的动载和静载均匀地传递至深层稳定的土层中，从而大大减少了基础沉降和不均匀沉降，故钻孔灌注桩在港口工程中广泛采用。灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中产生质量事故，小到塌孔松散、琐颈，大到断桩报废，给国家财产造成重大损失，直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。本文主要对港口工程中水上及水下钻孔灌注桩施工的质量控制问题展开详细论述。

关键词：港口 工程 钻孔灌注桩 施工

钻孔灌注桩施工过程主要可分为成孔阶段、清孔阶段、水下混凝土灌注阶段等三主要的阶段。在港口工程中钻孔灌注桩是一项工序多、技术要求高、工作量较大、并需要在一个短时间内连续完成的隐蔽工程。因此要保质、保量、按期完成施工工程，必须认真做好施工环节的各项工作。

一 、水上钻孔灌注桩施工的质量控制

1.1 对位

一般来说在成套设备中因为有液压调整装置，钻孔对中问题并不算大，只要稍微注意一些就行了；而在自制的钻孔设备中，由于没有水平调整装置，再加上有时在水上搭设平台，平台本身即与水平面不平行，因此很容易导致钻杆夹具无法保持水平，引起钻杆的不垂直，从而影响灌注桩的垂直性。尽管此时钻头中心与护筒所标设的桩中心重合，而实则桩位已偏斜。所以在对位及钻孔过程中，均应观测调整钻机的水平和垂直度。

1.2 钻孔

首先应根据孔位所在的地质情况、选用的钻机型号和性能，选择合适的钻锥。如：采用冲击钻机时，钻头宜选用十字型，直径宜比孔径小40～60mm。钻头的重量应根据成孔直径、深度和地层情况确定。冲击钻机成孔开孔时，应低锤密击，待钻孔到达一定深度后，方可正常冲击。成孔过程中，应根据土质的软硬程度，调整冲程，最大冲程不宜超过4～6m，并应防止空锤。当冲击表面为倾斜岩面或有漂石时，应投入粘土夹小片石，将表面垫平后再冲击成孔。

1.3 清孔

清孔主要采用换浆法，保证沉渣厚度符合设计要求，泥浆指标符合灌注要求。严禁用加深孔底深度的方法代替清孔，这将会极大地降低桩尖处土的极限承载力，也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。清孔过程中应注意保持水头，经常检测泥浆指标，一旦达标，迅速起钻。当成孔至设计岩层或设计标高后，要对岩性、孔深、孔径、孔倾斜度等有关内容进行验收，并办理隐蔽工程验收记录。在施工中彻底清除孔底沉渣对充分发挥桩底原土层的支承力、提高大直径钻孔桩竖直承载力非常重要。清孔还为下一个工序灌注水下混凝土创造良好条件，使测深正确，灌注顺利，保证混凝土质量，避免出现断桩之类重大工程质量事故。

1.4 灌注

首先安装砼漏斗，漏斗管口用预制砼球堵塞并挂住，待储料斗与漏斗存够砼；剪断或拔起球塞，快速灌注砼，初灌完毕后立即检查埋管情况。灌注过程中随时检查埋管情况并及时拆卸导管，防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔内，使泥浆含有水泥而变稠，而使测深不准确。每次提升导管应记录灌注砼方量，孔内砼表面高度及导管埋深，同时应根据灌注砼的数量，计算校核导管的埋置深度与实测是否相符，防止误测超拔导管而出现断桩现象；埋管深度控制在2～6m，拆完导管后埋管深度必须大于2m。砼开始灌注后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工，必须一次性浇注完毕；灌注完成后砼面应比设计灌注标高高0.9m 以上；及时填写《水下砼灌注记录》，真实反映灌注情况。需要注意的是灌注水下混凝土应迅速进行，防止坍孔和泥浆沉淀过厚。每根桩的灌注太长，尽量控制在8 小时内完成；为防止顶层混凝土失去流动性，导管提升小时灌注高度最好不小于10m，灌注的合适时间应根据桩长度进行调整，一般控制在1.5h~8h 之间。

二 、 水下钻孔灌注桩施工的质量控制

2.1 钻孔

钻机就位:钻机就位前,先平整场地,铺好枕木后用水平尺校正,保证钻机平稳、牢固,钻机顶部起重滑轮槽、钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,以保证钻孔的垂直度。钻机钻进:开钻时钻进要缓慢,钻进要对准桩中心,重点控制泥浆比重在1. 05~1. 15之间。钻孔应一次完成,如有停顿应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆比重等以防塌孔。钻进速度视土质进行适当调整。

2.2 清孔

清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标清除钻渣，尽量减少孔底沉渣厚度，防止桩底存留过厚沉淀而降低桩的承载力。特别是随着施工工艺的发展，采用大直径钻孔桩已趋于普遍，在施工中彻底清除孔底沉渣对充分发挥桩底原土层的支承力、提高大直径钻孔桩竖直承载力非常重要。:钻孔达到设计孔底标高后,利用钻机正循环,不进尺,继续循环换浆。清渣循环换浆时,经泥浆池要徐徐加入清水,调整泥浆比重,控制清孔后的泥浆比重为1.05~1.15。

2.3 终孔

终孔后要进行孔径、孔位、孔斜度等成孔质量检查,检查用测孔器进行,测孔器用Ф22钢筋焊成圆笼形状,直径小于桩径50mm,如不符合要求可进行扫壁处理。钻孔垂直度的控制:针对回旋钻机的特点,在其主动钻杆上加一支承杆,将钻机吊点、钻盘与支承点按垂线控制,以保证钻机钻头的垂直度;其次控制钻进速度不可过快,要缓慢钻进。

2.4 水下混凝土的灌注

混凝土首灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大．搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大．常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使混凝土顺利下落到孔底，下灌后继续向漏斗加入混凝土，进行后续灌注。后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后．应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土，在混凝土灌注后期．由于孔内压力较小。往往上部混凝土不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。

三 、结束语

钻孔灌注桩施工是一项相对而言较为敏感的工艺，灌注桩在施工中振动较小，但是受地质的影响较大，特别是在地质较复杂的地区，灌注桩工程质量不太好控制，这给工程施工质量控制及管理带来了一定的难度，因此每一道工序的施工都必须认真严格的进行，任何一个疏忽都有可能给桩基带米施工事故或质量事故。通过对钻孔灌注施工工艺的研究，可以更好的指导施工．加快施工进程，减少质量事故，保证质量安全，提高社会、经济效益，对实际工程具有重要的理论指导意义和应用价值。

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