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【摘要】：钻孔灌注桩属于隐蔽工程，成桩环节多，施工过程容易出现质量事故，所以必须重视施工全过程质量控制。本文现就钻孔灌注桩成孔过程、灌注水下混凝土以及事故处理等环节的关键点质量控制方法进行讨论和分析，并提出了保证钻孔灌注桩施工质量的施工措施。
【关键词】：钻孔灌注桩；施工；质量控制；控制措施
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于房屋建筑基础的施工，具有占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土灌注等多种工作，工程种类繁多，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量控制，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。
1质量控制依据和质量控制目标
1．1质量控制依据
钻孔灌注桩施工质量控制主要依据下列文件进行：①桩基施工专项方案；②设计图纸及技术要求；③建筑桩基技术规范（JGJ94－94）；④建筑地基基础设计规范（GB50007－2002）。
1．2质量控制目标
钻孔灌注桩施工质量控制必须达到以下几个目标：①成桩过程各项指标，包括桩位、桩长、桩径、孔底沉渣、终孔垂直度及成桩材料质量等能满足设计要求；②桩身完整、匀质，连续性好，无夹泥、断桩等缺陷；③桩极限承载力满足规范规定的验收指标。
2施工工艺流程
钻孔灌注桩由于使用钻孔设备不同施工工艺流程也不一样，现以冲击钻或循环钻机成孔为例来展开讨论。其主要施工工艺流程为：平整场地→测定孔位→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→提钻→第一次清孔→检孔→制作钢筋笼→吊放钢筋笼→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注→起拔导管→成桩。
3施工过程质量控制
优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的，施工过程的质量监控是关键，应抓住其质量控制点，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。
3．1成孔过程关键点质量控制
（1）孔底沉渣控制
孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过50 mm、磨擦桩为300 mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣满足不了此要求，究其原因，主要是由于泥浆性能不符合要求，影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中减少了桩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1．1～1．2、粘度为18～25 s为宜。钻孔结束后，要在进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。钻孔完毕后必须对终孔进行验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余长度检查终孔深度。
（2）孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因預先未料到的复杂的不良地质情况、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钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以控制。首先应认真审研究工程地质勘察报告，熟悉地层情况；其次必须严格按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜；再者，在特殊地层钻进应要求采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌；最后，在不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后，要及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。
（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，扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔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。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。为避免扩径的出现，应检查钻机是否固定、平稳，要求减压钻进，防止钻头摆动或偏位，在成孔过程中还应要求徐徐钻进，以便形成良好的孔壁，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，成孔尤其是清孔后应尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，还应经常对钻头的直径进行校正，钻头直径一般比所需成孔直径小20～25 mm为宜。
3．2灌注过程主要环节质量控制
（1）混凝土坍落度控制
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、润滑性好，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般应控制在18～22cm范围内。现工程上所用混凝土主要是商品混凝土，混凝土的质量容易得到保证，重点要做好对混凝土塌落度进行抽测工作。
（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质量，必须予以严格控制。在开浇之间时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达2．0 m以上的混凝土初灌量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象，导致开浇失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面，导管埋深一般应控制在2～6 m，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。
（3）钢筋笼上浮控制
在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起钢筋笼上浮：①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；②混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大；③混凝土质量差，对于易离析、坍落度损失大的混凝土，都易使钢筋笼上浮，解决的办法是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。为更好加强对钢筋笼上浮的控制，可根据工程实际情况需要采用如下控制措施：当混凝土上升至钢筋笼底部附近时，小步提升导管以保持较小的埋管深度，并稍稍减缓混凝土的灌注速度。
（4）桩头质量控制
有关规范规定当凿除桩顶浮浆层后，应保证设计的桩顶标高及桩身混凝土质量。在钻孔灌注桩施工中，要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值，这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。在实际施工中，超灌量控制不当是经常存在的问题，超灌量过大，造成浪费，超灌量不足，桩质量不能得到满足。另外，在开挖桩头检测时发现，由于桩顶混凝土与孔内泥浆有直接接触，里面有时会裹有泥砂和浮浆等杂质，对桩头质量产生极大影响。为保证桩头的质量，可采取如下控制措施：①严格成孔工艺，清孔彻底，采用正确的水下混凝土灌注工艺，使钻渣、泥皮被顶起至桩顶，在桩头形成较厚的浮浆层；②施工中应测准混凝土上升面标高；③应确定合理的超灌量，根据浮浆层厚度及桩顶标高附近的工程地质情况，确定超灌高度；④清孔泥浆要满足要求，灌注混凝土前，要进行孔底泥浆取样，孔底50 cm范围内的泥浆比重≤1．25、粘度≤28 s；⑤在混凝土灌注过程中，尽量少上下活动导管，导管埋深要在2～6 m范围。
4质量事故处理
钻孔灌注桩施工发生质量事故，往往出现在混凝土浇筑过程中，而且很难处理，有些桩基甚至无法弥补；应加强各个环节的控制，尽量避免事故的发生，一旦发生事故，应迅速分析原因，采取果断措施进行处理。下面就常见的易出现的施工质量事故进行原因分析且提出事故处理的具体办法。
4．1离析处理
离析是指钻孔灌注桩混凝土中的碎石、砂子、水泥等发生分离，导致混凝土的强度降低，严重的甚至会引起断桩。产生离析有多种原因：灌桩用的混凝土灌注前本身就发生了离析；混凝土灌注过程中导管内进水，使水泥和骨料之间发生了分离；灌注过程中导管在混凝土中的埋置深度过小；首批混凝土中已被泥浆离析的部分混凝土没有上翻而停留在桩的内部。必须采取措施予以处理：可采用钻芯机将桩心混凝土逐渐取出，再重新灌注或用岩石钻钻掉、回填重新钻孔灌注。
4．2堵管处理
导管堵塞多发生在开始灌注或发生在灌注过程中，发生堵塞的原因主要有：初灌时导管离孔底太近，颠管时导管底部插入沉渣中导致堵塞；级配或水灰比不正确出现混凝土离析，使混凝土的流动性降低；混凝土中夹有较大石子，卡住导管；混凝土灌注不连续、在管中停留時间太长，使已灌注的水下混凝土凝固，也会出现导管堵塞。若初灌时发生堵塞现象，应马上将导管提出，将导管内的混凝土取出（可采取反循环的方法将孔内的混凝土取出），及时清除导管内混凝土，并重新将导管下入孔底再次清孔，清孔至符合要求后再重新灌注混凝土；若深度不太大，可用长杆冲捣；若深度较大可在允许范围内，反复提升导管插振；插振无效应将导管拨起进行清理，拨管后若灌注高度不大，可重新钻进，若灌注高度较长，则将导管清理后，重新插入混凝土内2～3 m，用水泵吸出导管内泥浆、浮浆后恢复灌注。
5结语
钻孔灌注桩以其低噪音，无挤土影响，承载力大的优点，在现在的高层建筑物中被广泛应用，强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量控制，采取有效的预防措施，保证成桩质量，使得钻孔灌注桩施工才能充分发挥出它的优点，达到安全、优质、经济、高效的预期目的。
参考文献
［1］中国建筑科学研究院．建筑桩基技术规范［M］．北京：中国建筑工业出版社，1995．
［2］刘金砺．桩基工程技术［M］．北京：中国建材工业出版社，1996．
［3］张季超．基础工程处理与检测实录［M］．北京：中国建材工业出版社，1998．
［4］全国监理工程师培训教材编写委员会．工程建设质量控制［M］．北京：中国建筑工业出版社，1999．
［5］曾国熙，等．桩基工程手册［M］．北京：中国建筑工业出版社，1995．
【关键词】：钻孔灌注桩；施工；质量控制；控制措施
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于房屋建筑基础的施工，具有占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土灌注等多种工作，工程种类繁多，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量控制，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。
1质量控制依据和质量控制目标
1．1质量控制依据
钻孔灌注桩施工质量控制主要依据下列文件进行：①桩基施工专项方案；②设计图纸及技术要求；③建筑桩基技术规范（JGJ94－94）；④建筑地基基础设计规范（GB50007－2002）。
1．2质量控制目标
钻孔灌注桩施工质量控制必须达到以下几个目标：①成桩过程各项指标，包括桩位、桩长、桩径、孔底沉渣、终孔垂直度及成桩材料质量等能满足设计要求；②桩身完整、匀质，连续性好，无夹泥、断桩等缺陷；③桩极限承载力满足规范规定的验收指标。
2施工工艺流程
钻孔灌注桩由于使用钻孔设备不同施工工艺流程也不一样，现以冲击钻或循环钻机成孔为例来展开讨论。其主要施工工艺流程为：平整场地→测定孔位→埋设护筒→钻机就位→钻进成孔→提钻→第一次清孔→检孔→制作钢筋笼→吊放钢筋笼→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注→起拔导管→成桩。
3施工过程质量控制
优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的，施工过程的质量监控是关键，应抓住其质量控制点，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。
3．1成孔过程关键点质量控制
（1）孔底沉渣控制
孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过50 mm、磨擦桩为300 mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣满足不了此要求，究其原因，主要是由于泥浆性能不符合要求，影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中减少了桩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1．1～1．2、粘度为18～25 s为宜。钻孔结束后，要在进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。钻孔完毕后必须对终孔进行验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余长度检查终孔深度。
（2）孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因預先未料到的复杂的不良地质情况、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钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以控制。首先应认真审研究工程地质勘察报告，熟悉地层情况；其次必须严格按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜；再者，在特殊地层钻进应要求采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌；最后，在不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后，要及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。
（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，扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔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。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。为避免扩径的出现，应检查钻机是否固定、平稳，要求减压钻进，防止钻头摆动或偏位，在成孔过程中还应要求徐徐钻进，以便形成良好的孔壁，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，成孔尤其是清孔后应尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，还应经常对钻头的直径进行校正，钻头直径一般比所需成孔直径小20～25 mm为宜。
3．2灌注过程主要环节质量控制
（1）混凝土坍落度控制
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、润滑性好，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般应控制在18～22cm范围内。现工程上所用混凝土主要是商品混凝土，混凝土的质量容易得到保证，重点要做好对混凝土塌落度进行抽测工作。
（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质量，必须予以严格控制。在开浇之间时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达2．0 m以上的混凝土初灌量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象，导致开浇失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面，导管埋深一般应控制在2～6 m，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。
（3）钢筋笼上浮控制
在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起钢筋笼上浮：①钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；②混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大；③混凝土质量差，对于易离析、坍落度损失大的混凝土，都易使钢筋笼上浮，解决的办法是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。为更好加强对钢筋笼上浮的控制，可根据工程实际情况需要采用如下控制措施：当混凝土上升至钢筋笼底部附近时，小步提升导管以保持较小的埋管深度，并稍稍减缓混凝土的灌注速度。
（4）桩头质量控制
有关规范规定当凿除桩顶浮浆层后，应保证设计的桩顶标高及桩身混凝土质量。在钻孔灌注桩施工中，要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值，这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。在实际施工中，超灌量控制不当是经常存在的问题，超灌量过大，造成浪费，超灌量不足，桩质量不能得到满足。另外，在开挖桩头检测时发现，由于桩顶混凝土与孔内泥浆有直接接触，里面有时会裹有泥砂和浮浆等杂质，对桩头质量产生极大影响。为保证桩头的质量，可采取如下控制措施：①严格成孔工艺，清孔彻底，采用正确的水下混凝土灌注工艺，使钻渣、泥皮被顶起至桩顶，在桩头形成较厚的浮浆层；②施工中应测准混凝土上升面标高；③应确定合理的超灌量，根据浮浆层厚度及桩顶标高附近的工程地质情况，确定超灌高度；④清孔泥浆要满足要求，灌注混凝土前，要进行孔底泥浆取样，孔底50 cm范围内的泥浆比重≤1．25、粘度≤28 s；⑤在混凝土灌注过程中，尽量少上下活动导管，导管埋深要在2～6 m范围。
4质量事故处理
钻孔灌注桩施工发生质量事故，往往出现在混凝土浇筑过程中，而且很难处理，有些桩基甚至无法弥补；应加强各个环节的控制，尽量避免事故的发生，一旦发生事故，应迅速分析原因，采取果断措施进行处理。下面就常见的易出现的施工质量事故进行原因分析且提出事故处理的具体办法。
4．1离析处理
离析是指钻孔灌注桩混凝土中的碎石、砂子、水泥等发生分离，导致混凝土的强度降低，严重的甚至会引起断桩。产生离析有多种原因：灌桩用的混凝土灌注前本身就发生了离析；混凝土灌注过程中导管内进水，使水泥和骨料之间发生了分离；灌注过程中导管在混凝土中的埋置深度过小；首批混凝土中已被泥浆离析的部分混凝土没有上翻而停留在桩的内部。必须采取措施予以处理：可采用钻芯机将桩心混凝土逐渐取出，再重新灌注或用岩石钻钻掉、回填重新钻孔灌注。
4．2堵管处理
导管堵塞多发生在开始灌注或发生在灌注过程中，发生堵塞的原因主要有：初灌时导管离孔底太近，颠管时导管底部插入沉渣中导致堵塞；级配或水灰比不正确出现混凝土离析，使混凝土的流动性降低；混凝土中夹有较大石子，卡住导管；混凝土灌注不连续、在管中停留時间太长，使已灌注的水下混凝土凝固，也会出现导管堵塞。若初灌时发生堵塞现象，应马上将导管提出，将导管内的混凝土取出（可采取反循环的方法将孔内的混凝土取出），及时清除导管内混凝土，并重新将导管下入孔底再次清孔，清孔至符合要求后再重新灌注混凝土；若深度不太大，可用长杆冲捣；若深度较大可在允许范围内，反复提升导管插振；插振无效应将导管拨起进行清理，拨管后若灌注高度不大，可重新钻进，若灌注高度较长，则将导管清理后，重新插入混凝土内2～3 m，用水泵吸出导管内泥浆、浮浆后恢复灌注。
5结语
钻孔灌注桩以其低噪音，无挤土影响，承载力大的优点，在现在的高层建筑物中被广泛应用，强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量控制，采取有效的预防措施，保证成桩质量，使得钻孔灌注桩施工才能充分发挥出它的优点，达到安全、优质、经济、高效的预期目的。
参考文献
［1］中国建筑科学研究院．建筑桩基技术规范［M］．北京：中国建筑工业出版社，1995．
［2］刘金砺．桩基工程技术［M］．北京：中国建材工业出版社，1996．
［3］张季超．基础工程处理与检测实录［M］．北京：中国建材工业出版社，1998．
［4］全国监理工程师培训教材编写委员会．工程建设质量控制［M］．北京：中国建筑工业出版社，1999．
［5］曾国熙，等．桩基工程手册［M］．北京：中国建筑工业出版社，1995．