浅谈桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点

摘 要：目前混凝土钻孔灌注桩是桥梁施工结构的主要形式，这主要是由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层中去，从而大大减少基础沉降和建筑物的不均匀沉降，是一种极为有效，安全可靠的基础形式。本文结合作者近几年的施工管理经验，针对钻孔灌注桩施工过程中常见的问题，阐述正循环钻孔灌注桩施工过程中质量控制要点。

关键词：钻孔灌注桩 施工 质量控制

中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：

一、施工准备

1、钻孔灌注桩施工方案的审核

根据设计图纸、地质报告、现行规范标准以及现场勘查结果，审查施工方案的编制依据、施工工艺流程、技术指标、安全措施等内容是否符合要求。同时还应审查施工方案中处置突发事件的应急预案是否符合要求。对于施工方案的审核应具有前瞻性，要善于提出问题、发现问题，避免在实施过程中处于被动境地。

2、根据施工方案检查施工准备情况

①检查灌注桩使用水源，泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池。对于粘土地区，钻孔泥浆基本采用原土造浆，泥浆质量相对配置泥浆性能较差，泥浆的循环如不设沉淀池，清孔质量就难以得到保证；

②导管应检查其出厂合格证并做水密性承压试验。钻头直径应等于设计桩径，如钻头磨损超过要求应及时修复或更换；灌注混凝土的料斗尺寸应与方案中初灌量的要求相符合；

③泥浆比重计、含砂率、粘度计等检测仪器、测锤、测绳的规格及性能指标应符合要求；

④制作检孔器，有条件的应配备井径仪；

⑤原材料应按规范要求严把质量关，杜绝不合格材料使用于工程。使用商品混凝土须对厂家的企业资质及年检记录进行审核，并督促承包商选择厂家时应充分考虑路线、路况，厂家的供货能力等因素；

⑥督促承包商按照一放二复的测量程序实施放样复核工作，确保桩位的偏差符合规范要求；

⑦钻机就位前，检查护筒埋设高度、位置是否满足设计要求。钻机就位后，检查其水平、稳固情况。钻杆应保持铅锤线。成孔时应适当抽检进、出泥浆指标，发现超标时及时调整。施工单位须配备专职记录人员，及时记录成孔过程中的各项参数，记录必须真实、准确。

二、施工质量控制

1、钻孔质量控制

首先应根据孔径和孔位所在的地质情况，选用钻机型号和性能，选择合适的钻锥。在钻孔过程中，应采取减压钻进，孔底承受的钻压不能超过钻杆、钻锥和压块重量之和的60%，以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。在成孔时应尽量避免孔底沉渣过多、孔壁坍塌、扩径和缩径等不良现象来影响桩基承载能力。其控制方法如下：

①孔底沉渣控制

孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，按规定，水下混凝土灌注摩擦桩桩底沉渣厚度应≤30cm，但在实际施工过程中，常有桩底沉渣不能满足要求的现象发生，主要原因是泥浆性能不符合要求（主要指标是泥浆比重和粘度）。实际施工时，施工单位应根据当地的地下水位高低和地层稳定情况来确定泥浆的比重和粘度，切勿盲目设置。若泥浆设置过稀，则携渣能力不够；若泥浆设置过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，降低了摩擦桩的承载力。第一次清孔时必须不断补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜用泵吸及循环清孔。钻孔结束后，应对终孔进行验收，须严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。

②孔壁坍塌控制

出现未知的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下放钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等，都能产生孔壁坍塌、堆钻、卡钻事故。为解决和避免此类现象：首先，必须熟悉工程地质报告，对钻孔的地质情况做到心中有底。其次，按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好；钢筋笼焊接牢固、成笼圆直，下放时必须保持顺直，防止偏斜。最后，在不稳定的地层中，不要过早换浆，可在下完钢筋笼后第二次清孔时替换高比重的泥浆，并及时灌注混凝土，减少沉渣时间，确保桩身质量。

③扩径和缩径控制

扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的。扩孔一般是钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的；缩径是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。扩径会增加砼灌注量，缩径会减小桩的承载能力，故必须采取有力措施加以控制。为避免扩径现象：首先，应先检查钻机是否固定、平稳，采用减压钻进，防止钻头摆动或偏位，成孔过程中要徐徐钻进，以利形成良好的孔壁。其次，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力。为解决缩径现象，工作人员应及时详细了解地质资料，判别是否有遇水膨胀等不良土层。如有应采用失水率小于3~5ml/30min的优质泥浆进行护壁，经常校正钻头直径，确保钻头直径比成孔直径小于20~25mm。

2、灌注前质量控制

①原材料控制

在工程中所采用的原材料质量必须进行严格控制，用料上优先采用中沙；级配较好的卵石；可采用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、硅酸盐水泥、普通水泥，水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥的标号不宜低于32.5级。混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，砂率应在40%～50%，粗骨料最大粒径应小于40mm，混凝土坍落度控制在18～20cm，要有良好的流动性、和易性。为提高混凝土拌合物的和易性，混凝土中宜掺加适量的外加剂、粉煤灰等材料。混凝土质量与所选材料、砂率、水灰比及外加剂有极大的关系，在灌注中出现的种种事故有很多都和混凝土质量有关，所以一定要把好混凝土的质量关。

②主要环节控制

对各项操作机械均需进行严格检查，包括：漏斗底口的隔水设施、吸泥泵、清水泵、高压水管及备用发电机等各种处理故障的设备，以防万一。导管使用前应分清长短、分别编号，以利于计量埋深值，每次浇筑卸管后均应立即冲洗干净。首批混凝土的数量应满足导管初次埋置深度≥1.0m ，因而须准确计量导管上口漏斗的斗容量。容量不够的，应及时采取措施加以调整，保证首灌混凝土的冲击力和排淤能力。开浇前还应测量孔底沉淀厚度，保证不大于规定值。如果超过规定值，应再次清孔。

3、灌注过程中的质量控制

①坍落度控制

混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、性好且有较好的触变性能，它可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般控制在18~20cm的范围内。

②导管埋深控制

导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩的质量，必须予以严格控制.，必须保证导管埋深在2~6m范围内。这就要求我们每次下料后，都应准确测定混凝土面的上升高度，计算导管埋深，从而确定导管拆卸的节数并作好拆卸记录，防止导管拔出混凝土面而成断柱。

③钢筋笼上浮控制

在混凝土浇至钢筋笼位置时，应放慢混凝土浇筑速度，使导管有较大的埋深，待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后，再提升导管口控制在最小埋深，使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离继续灌注，防止钢筋笼被顶托上升。

④桩顶质量控制

灌注桩的桩顶混凝土是首批混凝土形成的，它从开始灌注到灌注结束，始终与泥浆接触，宜受到浸蚀；在灌注过程中还难免有泥浆、钻渣等物混入，其质量较差。灌注到桩顶时应比设计标高预加一定的高度，一般不小于0.5-1.0m，预加高度应在混凝土强度不高时凿除，并且必须凿除到质量符合要求的混凝土为止。

钻孔灌注桩有许多优点，但由于施工环节多，工艺复杂，成桩质量有可能受到多种因素的干扰和制约，严重时会导致桩身承载力的明显降低，甚至造成病桩、断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全，必须对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制盒检测，发现问题及时采取措施予以补救。