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摘 要：为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，施工中应注意在施工技术措施方面进行严格的控制，并不断进行改进和提高。文章结合具体案例，详细分析了钻孔灌注桩施工技术要点，如何提高桩底注浆施工水平等，可供类似项目参考。
关键词：桩基施工；钻孔灌注桩；注浆水平；施工工艺
引 言：灌注桩基础工程一项繁琐且又复杂的施工活动，不仅所涉及到的环节以及技术还有工艺相对比较复杂，同时耗时也较长，因此如果在作业过程施工技术以及施工设备跟不上施工标准以及施工要求，很容易导致在施工作业时产生各种质量问题，本文通过结合某具体工程钻孔灌注桩施工技术要点以及桩底注浆工艺，对如何做相应的施工技术的应用工作进行详细的探究与讨论。
一、工程概况
本工程案例中采用灌注桩基础。拟建场地上部土层系近期淤积形成的，呈现无结构，强度低以及流塑状等特性，土性多以淤积质黏性土为主，混夹有不规则的粉性土或砂性土薄层，土性及状态变化较大且不均匀。中部土层以粘性土为主，夹有大量粉性土薄层，呈“千层饼”状，且随着深度的增加，夹层渐多而呈互层状，局部区段砂性较重，以粉性土为主，土性及状态变化较大。底部粉砂土层呈密实状，本工程对承载力和变形要求较高，该层粉砂状态好，层厚较大，是较为理想的桩基持力层。钻孔灌注桩共计254根，桩径1000mm，桩长60～64m。
二、钻孔灌注桩工艺过程及其特征
（1）螺旋钻孔灌注桩施工工艺：钻机就位后，用吊线、水平尺等检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。钻孔时放下钻机，使钻杆向下移动至钻头触及土面时，才开动转轴旋动钻杆，边钻边进边出土。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空钻清土，然后停钻提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快吊放钢筋，灌注混凝土不要隔夜，灌注混凝土时应分层进行。（2）大直径钻孔扩底灌注桩施工工艺：场地平整→放桩位线→钻孔机就位→机械钻直孔→人工清直孔及扩孔→扩孔清底→检查→放钢筋笼→灌注混凝土。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于700mm，用机械或人工成孔，在孔内灌注混凝土而成的桩，如果桩底部再进行扩大，则称大直径钻孔扩底灌注桩。
三、钻孔灌注桩的施工技术要点
1.钻机成孔及清孔
（1）钻机成孔后须检查成孔深度。检查孔深时应根据钻头、钻杆长度扣除机上余尺得出孔深并使用水文测绳校核。清孔（共两次清孔）的检查项目应为孔底沉渣厚度、含砂率以及泥浆比重等参数。一次清孔提出钻杆及钻头后使用检孔器或井径仪检查孔径。（2）泥浆指标检测。由于清孔时利用大功率的泥浆泵翻腾底部沉渣形成上升力，并利用泥浆的浮力将沉渣排出。因此检查沉渣厚度前须关闭泥浆泵切断排渣动力，并等待5-10min使底部较大颗粒的沉渣沉积，再使用测锤检测沉渣厚度。由于使用原土造浆，泥浆的胶体率相对较差，会在较短时间内使泥浆悬浮颗粒沉淀增大沉渣厚度。因此根据钻孔灌注桩施工规程规定，应在清孔结束30分钟之内灌注混凝土，否则应重新检测沉渣厚度，不符合要求的须重新清孔排渣。建议泥浆检测顺序依次为：关闭泥浆泵-测泥浆比重-测含砂率-测粘度-测沉渣厚度。（3）计量器具的检查。钻孔桩作业环境相对较差，作业班组又不注意对计量器具的保管，仪器的计量精度往往不够稳定。同时，有些作业班组为加快施工速度故意改变仪器的初始状态。如增加泥浆比重计的配重，改变测绳的数标位置或在测绳中部打结等现象时有发生。因此检查人员如使用承包商的检测仪器前，对仪器的完好性与准确性进行检查。
2.钢筋笼的尺寸及焊接质量
下钢筋笼之前应检查保护块是否安放到位，核对每节钢筋笼的长度。严格控制钢筋的焊接质量。冬季施工时气温较低，焊接质量会受影响（钢筋脆性增大），故应特别重视。
3.安装导管
不得与钢筋笼相碰，应再次检查导管距孔低的距离。二次清孔后，检测各项指标均满足要求后方可同意混凝土灌注，第二次清孔至混凝土初灌宜在30min内完成。
4.灌注商品混凝土
应督促承包商及时联系混凝土供应商，确保混凝土连续供应连续浇注。水下混凝土根据规范要求应提高一个强度等级，混凝土到场后应检查出厂配比单，确保混凝土配比准确无误。督促承包商质检员抽检混凝土的塌落度，检查隔水塞（球）隔板是否安装妥当。混凝土初灌方量应符合方案要求。混凝土初灌后还需观察孔口翻浆情况是否良好，拆导管前应用测绳检查混凝土的高度，不得随意拆除。混凝土灌注过程中应勤提勤拆，一次拆除不宜超过6m，埋管不得小于2m，导管埋入混凝土不宜大于10m。见证混凝土试块制作，督促承包商按照施工方案确定的灌注高度灌注混凝土，并做好旁站记录。
四、桩底注浆技术作用原理与工艺
1.桩底注浆技术作用原理
桩底注浆就是利用压浆设备将水泥浆通过预埋的注浆管压入桩底，对土层产生渗透、劈裂作用而使水泥浆注入桩底一定范围的土体中。由于高压力水泥漿的渗透、挤压和胶凝作用，使桩底沉渣得到固结挤密，减少了群桩的桩土相对变形，提高了桩端阻力，且使沉降变形减小，因而单桩承载力较高（见图1）。
2.桩底注浆施工工艺
本工程拟建场地底部为粉砂，桩底沉渣较厚，虽经二次清空但沉渣厚度依然不易达到设计要求，因此对后注浆要求较为严格。据以往经验，影响钻孔灌注桩后注浆质量的因素主要有以下几点：
（1）注浆管接头处理。施工中的接头处理不外乎三种方法：对接焊接、加套管焊接、丝扣连接。出于成本控制的考虑，注浆管一般选择价格低的黑铁管或壁厚较薄的钢管。这种材质不适用对接焊接和丝扣连接，因为对接焊容易焊穿钢管造成浇筑混凝土时堵塞注浆管，而壁厚太薄不易车丝扣且丝扣连接费工费时。该工程采用的时加套管焊接。首先截取长度15cm、内径略大于注浆管外径的钢管，把套管套在两根注浆管接头处进行焊接，最后在外侧缠绕胶带以防止焊缝不严密导致的注浆管堵塞。 （2）注浆管出浆口处理。有些单位为了节约成本、操作方便，在注浆管底部设置出浆口，用胶带或塑料膜包住。出浆口的位置高出孔底30～50cm。灌注混凝土前先往孔底倒入碎石或块石，使出浆口埋入碎石或块石内，然后再进行混凝土灌注。该工艺容易造成出浆口堵塞导致注浆失败。
本工程采用的是将三根注浆管成等边三角形状固定在钢筋笼上，注浆管底部焊接单向阀，并压入桩底虚土中30～50cm。单向阀保证了在进行桩身混凝土浇筑时浆液不会倒流进入注浆管内，从而保证了注浆管不堵塞。
（3）注浆管底标高控制。出浆口采用单向阀，最关键的一部是确保单向阀埋入桩底虚土中30～50cm。可以采取以下措施保证注浆管底标高的准确：①注浆管的长度不能按照图纸上标注的进行加工制作，应该在第一次清孔结束后用测深绳测量孔底到桩架底盘（桩架底盘一般高出地面50cm）的高度H，注浆管长度应为L=H+（30～50）cm；②钢筋笼焊接时控制钢筋笼的搭接长度与设计长度一致。
钢筋笼的单节长度及节数是根据设计图纸经计算事先加工好的，且钢筋笼的顶标高是不能改变的，如果钢筋笼搭接长度大于设计长度势必导致整体钢筋笼长度不足而导致钢筋笼的底标高达不到要求。因注浆管是固定在钢筋笼上，底标高同样达不到设计要求。
（4）注浆管密封性检查。钢筋笼及注浆管安装完成后，应在注浆管内注满清水检查是否有漏水泄压的情况。待管内水头稳定后开始计时，在5min中内管内水头没有明显变化可以认为注浆管密封性较好可以进行下道工序施工。如果管内水头变化较大，说明注浆管的密封性不好，应该重新设置注浆管。
（5）掌握最佳注浆时间。注浆应在混凝土初凝后进行，水下混凝土初凝时间一般在10天左右，故注浆应在混凝土灌注10天后进行。如果注浆时间过早，混凝土未达到一定的强度，容易破坏桩底混凝土；注浆时间太晚，桩底混凝土强度过大，容易造成注浆失败。
（6）注浆压力及水泥浆参数的确定。在水泥浆能够注入的情况下，注浆压力宜低不宜高，注浆流量宜小不宜大，注浆速度宜慢不宜快，浆液水灰比宜小不宜大。其注浆参数应根据设计提供的参数结合现场试注浆的效果确定，最后注浆参数应经设计同意。
五、结语
由此可见，在具体的施工过程中只有科学规范操作，在施工全过程中进行各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，保证或提高鉆孔灌注桩的成桩质量，钻孔灌注桩的施工技术才会不断完善和得到优化，并在建筑领域内得到更加广泛的推广与应用。
参考文献：
[1]谢耀峰；王云球.提高钻孔灌注桩后压浆效果的研究[J].水运工程2002，340（5）：47-51.
[2]朱向荣；张寒；孔清华.钻孔灌注桩桩端后注浆单桩极限承载力研究[J].建筑科学，2006，22（6）：18-21.
关键词：桩基施工；钻孔灌注桩；注浆水平；施工工艺
引 言：灌注桩基础工程一项繁琐且又复杂的施工活动，不仅所涉及到的环节以及技术还有工艺相对比较复杂，同时耗时也较长，因此如果在作业过程施工技术以及施工设备跟不上施工标准以及施工要求，很容易导致在施工作业时产生各种质量问题，本文通过结合某具体工程钻孔灌注桩施工技术要点以及桩底注浆工艺，对如何做相应的施工技术的应用工作进行详细的探究与讨论。
一、工程概况
本工程案例中采用灌注桩基础。拟建场地上部土层系近期淤积形成的，呈现无结构，强度低以及流塑状等特性，土性多以淤积质黏性土为主，混夹有不规则的粉性土或砂性土薄层，土性及状态变化较大且不均匀。中部土层以粘性土为主，夹有大量粉性土薄层，呈“千层饼”状，且随着深度的增加，夹层渐多而呈互层状，局部区段砂性较重，以粉性土为主，土性及状态变化较大。底部粉砂土层呈密实状，本工程对承载力和变形要求较高，该层粉砂状态好，层厚较大，是较为理想的桩基持力层。钻孔灌注桩共计254根，桩径1000mm，桩长60～64m。
二、钻孔灌注桩工艺过程及其特征
（1）螺旋钻孔灌注桩施工工艺：钻机就位后，用吊线、水平尺等检查导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。钻孔时放下钻机，使钻杆向下移动至钻头触及土面时，才开动转轴旋动钻杆，边钻边进边出土。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空钻清土，然后停钻提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快吊放钢筋，灌注混凝土不要隔夜，灌注混凝土时应分层进行。（2）大直径钻孔扩底灌注桩施工工艺：场地平整→放桩位线→钻孔机就位→机械钻直孔→人工清直孔及扩孔→扩孔清底→检查→放钢筋笼→灌注混凝土。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于700mm，用机械或人工成孔，在孔内灌注混凝土而成的桩，如果桩底部再进行扩大，则称大直径钻孔扩底灌注桩。
三、钻孔灌注桩的施工技术要点
1.钻机成孔及清孔
（1）钻机成孔后须检查成孔深度。检查孔深时应根据钻头、钻杆长度扣除机上余尺得出孔深并使用水文测绳校核。清孔（共两次清孔）的检查项目应为孔底沉渣厚度、含砂率以及泥浆比重等参数。一次清孔提出钻杆及钻头后使用检孔器或井径仪检查孔径。（2）泥浆指标检测。由于清孔时利用大功率的泥浆泵翻腾底部沉渣形成上升力，并利用泥浆的浮力将沉渣排出。因此检查沉渣厚度前须关闭泥浆泵切断排渣动力，并等待5-10min使底部较大颗粒的沉渣沉积，再使用测锤检测沉渣厚度。由于使用原土造浆，泥浆的胶体率相对较差，会在较短时间内使泥浆悬浮颗粒沉淀增大沉渣厚度。因此根据钻孔灌注桩施工规程规定，应在清孔结束30分钟之内灌注混凝土，否则应重新检测沉渣厚度，不符合要求的须重新清孔排渣。建议泥浆检测顺序依次为：关闭泥浆泵-测泥浆比重-测含砂率-测粘度-测沉渣厚度。（3）计量器具的检查。钻孔桩作业环境相对较差，作业班组又不注意对计量器具的保管，仪器的计量精度往往不够稳定。同时，有些作业班组为加快施工速度故意改变仪器的初始状态。如增加泥浆比重计的配重，改变测绳的数标位置或在测绳中部打结等现象时有发生。因此检查人员如使用承包商的检测仪器前，对仪器的完好性与准确性进行检查。
2.钢筋笼的尺寸及焊接质量
下钢筋笼之前应检查保护块是否安放到位，核对每节钢筋笼的长度。严格控制钢筋的焊接质量。冬季施工时气温较低，焊接质量会受影响（钢筋脆性增大），故应特别重视。
3.安装导管
不得与钢筋笼相碰，应再次检查导管距孔低的距离。二次清孔后，检测各项指标均满足要求后方可同意混凝土灌注，第二次清孔至混凝土初灌宜在30min内完成。
4.灌注商品混凝土
应督促承包商及时联系混凝土供应商，确保混凝土连续供应连续浇注。水下混凝土根据规范要求应提高一个强度等级，混凝土到场后应检查出厂配比单，确保混凝土配比准确无误。督促承包商质检员抽检混凝土的塌落度，检查隔水塞（球）隔板是否安装妥当。混凝土初灌方量应符合方案要求。混凝土初灌后还需观察孔口翻浆情况是否良好，拆导管前应用测绳检查混凝土的高度，不得随意拆除。混凝土灌注过程中应勤提勤拆，一次拆除不宜超过6m，埋管不得小于2m，导管埋入混凝土不宜大于10m。见证混凝土试块制作，督促承包商按照施工方案确定的灌注高度灌注混凝土，并做好旁站记录。
四、桩底注浆技术作用原理与工艺
1.桩底注浆技术作用原理
桩底注浆就是利用压浆设备将水泥浆通过预埋的注浆管压入桩底，对土层产生渗透、劈裂作用而使水泥浆注入桩底一定范围的土体中。由于高压力水泥漿的渗透、挤压和胶凝作用，使桩底沉渣得到固结挤密，减少了群桩的桩土相对变形，提高了桩端阻力，且使沉降变形减小，因而单桩承载力较高（见图1）。
2.桩底注浆施工工艺
本工程拟建场地底部为粉砂，桩底沉渣较厚，虽经二次清空但沉渣厚度依然不易达到设计要求，因此对后注浆要求较为严格。据以往经验，影响钻孔灌注桩后注浆质量的因素主要有以下几点：
（1）注浆管接头处理。施工中的接头处理不外乎三种方法：对接焊接、加套管焊接、丝扣连接。出于成本控制的考虑，注浆管一般选择价格低的黑铁管或壁厚较薄的钢管。这种材质不适用对接焊接和丝扣连接，因为对接焊容易焊穿钢管造成浇筑混凝土时堵塞注浆管，而壁厚太薄不易车丝扣且丝扣连接费工费时。该工程采用的时加套管焊接。首先截取长度15cm、内径略大于注浆管外径的钢管，把套管套在两根注浆管接头处进行焊接，最后在外侧缠绕胶带以防止焊缝不严密导致的注浆管堵塞。 （2）注浆管出浆口处理。有些单位为了节约成本、操作方便，在注浆管底部设置出浆口，用胶带或塑料膜包住。出浆口的位置高出孔底30～50cm。灌注混凝土前先往孔底倒入碎石或块石，使出浆口埋入碎石或块石内，然后再进行混凝土灌注。该工艺容易造成出浆口堵塞导致注浆失败。
本工程采用的是将三根注浆管成等边三角形状固定在钢筋笼上，注浆管底部焊接单向阀，并压入桩底虚土中30～50cm。单向阀保证了在进行桩身混凝土浇筑时浆液不会倒流进入注浆管内，从而保证了注浆管不堵塞。
（3）注浆管底标高控制。出浆口采用单向阀，最关键的一部是确保单向阀埋入桩底虚土中30～50cm。可以采取以下措施保证注浆管底标高的准确：①注浆管的长度不能按照图纸上标注的进行加工制作，应该在第一次清孔结束后用测深绳测量孔底到桩架底盘（桩架底盘一般高出地面50cm）的高度H，注浆管长度应为L=H+（30～50）cm；②钢筋笼焊接时控制钢筋笼的搭接长度与设计长度一致。
钢筋笼的单节长度及节数是根据设计图纸经计算事先加工好的，且钢筋笼的顶标高是不能改变的，如果钢筋笼搭接长度大于设计长度势必导致整体钢筋笼长度不足而导致钢筋笼的底标高达不到要求。因注浆管是固定在钢筋笼上，底标高同样达不到设计要求。
（4）注浆管密封性检查。钢筋笼及注浆管安装完成后，应在注浆管内注满清水检查是否有漏水泄压的情况。待管内水头稳定后开始计时，在5min中内管内水头没有明显变化可以认为注浆管密封性较好可以进行下道工序施工。如果管内水头变化较大，说明注浆管的密封性不好，应该重新设置注浆管。
（5）掌握最佳注浆时间。注浆应在混凝土初凝后进行，水下混凝土初凝时间一般在10天左右，故注浆应在混凝土灌注10天后进行。如果注浆时间过早，混凝土未达到一定的强度，容易破坏桩底混凝土；注浆时间太晚，桩底混凝土强度过大，容易造成注浆失败。
（6）注浆压力及水泥浆参数的确定。在水泥浆能够注入的情况下，注浆压力宜低不宜高，注浆流量宜小不宜大，注浆速度宜慢不宜快，浆液水灰比宜小不宜大。其注浆参数应根据设计提供的参数结合现场试注浆的效果确定，最后注浆参数应经设计同意。
五、结语
由此可见，在具体的施工过程中只有科学规范操作，在施工全过程中进行各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，保证或提高鉆孔灌注桩的成桩质量，钻孔灌注桩的施工技术才会不断完善和得到优化，并在建筑领域内得到更加广泛的推广与应用。
参考文献：
[1]谢耀峰；王云球.提高钻孔灌注桩后压浆效果的研究[J].水运工程2002，340（5）：47-51.
[2]朱向荣；张寒；孔清华.钻孔灌注桩桩端后注浆单桩极限承载力研究[J].建筑科学，2006，22（6）：18-21.