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[摘要]目前在沿海城市和市区改造工程中混凝土灌注桩施工应用广泛，其作为一项整体工程中极为重要的基础工程，具有施工过程隐蔽、工艺复杂连续、质量控制难度大、事故影响及损失较大等工程特点。本文通过对以往施工经验进行总结，探讨几种机械作业钻孔灌注桩施工技术要点。
关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制
Abstract:Present in the coastal cities and urban renovation project in concrete pile construction applications, as an overall project is extremely important in the basic engineering, and construction process is hiddencomplex process and of continuous quality control is difficult, the impact of the accident andlosses and other engineering characteristics. In this paper, the summary of the previous construction experience, and explore several machine operations, bored pile construction techniques.
Keywords: bored piles; construction; quality control.
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A 文章编号：
钻孔灌注桩是一种深基础，它具有很多优良的性质，比如适应性强，施工噪音小，对邻近的建筑物的影响很小等等，所以在世界范围得到了很广泛的应用。
一、钻孔灌注桩的施工技术特点
（1）钻孔灌注桩属于非挤土桩，施工过程中产生的噪声低、振动轻，没有地面隆起或侧移，也没有浓烟排放，因而对环境影响小，对周围建筑物及地下管线危害很小，是城区建筑的常用类型。
（2）可根据土层分布情况及建筑物的荷载分布灵活选取桩长、桩径，容易适应持力层面高低不平的变化。
（3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层或嵌入基岩，还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层承载力。
（4）单桩承载力高，桩身刚度大，既能承受较大的竖向荷载外，也能承受较大的横向荷载，增强建筑物的抗震能力，并能有效地充当坡地抗滑桩、堤岸支护桩以及地铁和建筑物基坑开挖的支护桩，还可在基坑开挖后继续作为地下室的承重墙等永久性结构使用。
（5）施工设备比较简单、轻便。
（6）钻孔灌注桩施工的现场作业较多，影响施工质量的人为因素较多，质量不够稳定。有时会发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥、桩身混凝土离析、桩顶混凝土强度不足等质量事故。桩侧阻力和桩端阻力的发挥常随施工工艺变化而变化，且又在较大程度上受施工操作影响。
二、钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺根据成孔工艺及施工机械不同划分，主要有正循环钻孔灌注桩、反循环钻孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩和冲击成孔灌注桩等。
1、主要作业内容
钻孔灌注桩的主要内容有桩位放样、场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻机就位、泥浆制备、钻进、制作安装钢筋骨架、清孔、灌注水下混凝土、拔出护筒等。
2、适用范围
1）正循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、强风化、中等到微风化岩石。可用于桩径小于1.5m、孔深一般≤50m场地。
2）反循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土及强风化、中等-微风化岩石，可用于桩径小于2.0m，孔深孔深一般≤60m的场地。
3）钻孔扩底灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土、全风化、强风化、中等风化岩石时，孔深一般≤40m。
4）冲击成孔灌注桩适应于粘性土、砂土、碎石土和各种岩层。对厚砂层软塑～流塑状态的淤泥及淤泥质土应慎重使用。
三、钻孔灌注桩施工过程质量控制
1、施工准备阶段
（1）钻孔灌注桩施工的资料准备：
1）建筑物场地工程地质材料和必要的水文地质资料；
2）桩基工程施工图（包括同一单位工程中所有的樁基础）及图纸会审纪要；
3）建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物危、房精、密仪器车间等的调查资料；
4）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，设备经鉴定合格；
5）紧密结合工程实际施工特点的基础工程施工组织设计或施工方案；
6）水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告；
7）相关荷载、施工工艺的试验参考资料。
（2）桩基施工用的临时设施，如供水、供电、道路、排水、临设房屋等，必须在开工前准备就绪，施工场地应进行平整处理，以保证施工机械正常作业。
（3）基桩轴线的控制点和水准基点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。
2、成孔阶段质量控制
成孔施工过程是混凝土灌注桩施工中的重要部分，其质量如控制不好，可能会发生塌孔、缩孔、串孔、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，直接影响桩身质量和造成桩承载力不足。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
（1）采取钻机跳孔作业
根据钻孔灌注桩先成孔，然后在孔内成桩的施工特点，周围土体移向应力减弱的桩孔方向产生动压力。为防止出现坍孔、缩径及邻近桩孔地下串通，采取跳孔循环钻孔作业以加大桩的施工间距是一项稳妥的技术措施。
（2）控制钻机成孔速度
在钻孔灌注桩的成孔施工中，钻孔速度如过快，则孔壁未形成有效泥浆膜，施工中易出现孔壁坍塌的质量事故。而对于淤泥质等非常软弱的土质，如果成孔速度过快，孔径很不规则。对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。所以应控制成孔速度，成孔速度应根据地质情况并参照施工规范选取。当然泥浆的密度及粘度对钻孔时排渣与护壁的控制也很重要，也应参照施工规范合理选择。
（3）确保成孔的精度。
成孔精度控制包括：桩位精度控制、孔体垂直度控制、桩深控制、孔径控制等。
严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm。加固钻机就位平台，保证其不发生突沉或偏沉，同时选用钻头作业时偏心摆动小的合格钻孔设备进行施工。
施工时，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
为防止因在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，造成坍孔、沉渣过厚导致孔深不足、虚浮，给第二次清孔造成困难。因此在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。
钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过1cm就要及时调换钻头。
孔斜预防主要在成孔前预控与成孔过程中监控。在钻机就位和钻孔过程中随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好应对措施。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要开慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻头也是有效的方法
（4） 钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。
吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔，不得有变形损坏。钢筋笼偏位主要包括钢筋笼上浮或下沉。钢筋笼上浮较大时，降低了桩体下部原本有配筋截面的抗剪切与抗弯能力，下沉过多，给施工带来麻烦并且浪费钢材。
采取的防治措施如下：钢筋笼安放初始位置应准确，并与孔口固定牢固。为防止钢筋笼下沉或上升，可采用固定等方法顶住钢筋笼上口。同时合理控制混凝土的灌注速度，防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼骨架底面1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底面4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底面2m以上，即可恢复正常灌注。
吊放后，先将钢筋笼在垂直位置上固定好，然后进行第二次清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定，符合规定后，于0.5 h 之内开始混凝土的灌注施工。
2、成桩质量控制
（1）为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
（2）水下混凝土浇筑
钢筋笼吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后立即浇注水下混凝土。为提高混凝土浇注质量，浇注混凝土进度控制在混凝土初凝时间内，同时合理地加快灌注速度，做好灌注前各项准备工作以及灌注期间各工序的密切配合工作。
混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格確定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。灌注混凝土从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
四、结束语
近年来，随着建设工程技术的不断创新发展，钻孔灌注桩工程的适用范围也得到了前所未有的发展扩大，施工工艺技术不断创新、成熟，施工优点更多的得到体现，但由于施工条件存在的较大差异，施工作业水平、管理水平的不同，在实际施工中还会许多这样、那样的质量问题。所以，强调施工管理人员的敬业责任感和管理水平，提高施工作业人员作业能力，具体问题具体分析，仍然十分重要。
[参考文献]
[１]佟明文：灌注桩施工质量控制与事故预防[D].中国地质大学,2007.
[２]李世京：钻孔灌注桩施工技术[M].北京地质出版社,1990.
[３]孙庆丰：钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨 《交通科技》 2003
[４]段浩：钻孔灌注桩施工质量控制 《山西建筑》 2006
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制
Abstract:Present in the coastal cities and urban renovation project in concrete pile construction applications, as an overall project is extremely important in the basic engineering, and construction process is hiddencomplex process and of continuous quality control is difficult, the impact of the accident andlosses and other engineering characteristics. In this paper, the summary of the previous construction experience, and explore several machine operations, bored pile construction techniques.
Keywords: bored piles; construction; quality control.
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A 文章编号：
钻孔灌注桩是一种深基础，它具有很多优良的性质，比如适应性强，施工噪音小，对邻近的建筑物的影响很小等等，所以在世界范围得到了很广泛的应用。
一、钻孔灌注桩的施工技术特点
（1）钻孔灌注桩属于非挤土桩，施工过程中产生的噪声低、振动轻，没有地面隆起或侧移，也没有浓烟排放，因而对环境影响小，对周围建筑物及地下管线危害很小，是城区建筑的常用类型。
（2）可根据土层分布情况及建筑物的荷载分布灵活选取桩长、桩径，容易适应持力层面高低不平的变化。
（3）可穿过各种软、硬夹层，将桩端置于坚实土层或嵌入基岩，还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层承载力。
（4）单桩承载力高，桩身刚度大，既能承受较大的竖向荷载外，也能承受较大的横向荷载，增强建筑物的抗震能力，并能有效地充当坡地抗滑桩、堤岸支护桩以及地铁和建筑物基坑开挖的支护桩，还可在基坑开挖后继续作为地下室的承重墙等永久性结构使用。
（5）施工设备比较简单、轻便。
（6）钻孔灌注桩施工的现场作业较多，影响施工质量的人为因素较多，质量不够稳定。有时会发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥、桩身混凝土离析、桩顶混凝土强度不足等质量事故。桩侧阻力和桩端阻力的发挥常随施工工艺变化而变化，且又在较大程度上受施工操作影响。
二、钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺根据成孔工艺及施工机械不同划分，主要有正循环钻孔灌注桩、反循环钻孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩和冲击成孔灌注桩等。
1、主要作业内容
钻孔灌注桩的主要内容有桩位放样、场地平整、下沉、埋设护筒、桩架竖立、钻机就位、泥浆制备、钻进、制作安装钢筋骨架、清孔、灌注水下混凝土、拔出护筒等。
2、适用范围
1）正循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、强风化、中等到微风化岩石。可用于桩径小于1.5m、孔深一般≤50m场地。
2）反循环钻孔灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土及强风化、中等-微风化岩石，可用于桩径小于2.0m，孔深孔深一般≤60m的场地。
3）钻孔扩底灌注桩适用于粘性土、砂土、细粒碎石土、全风化、强风化、中等风化岩石时，孔深一般≤40m。
4）冲击成孔灌注桩适应于粘性土、砂土、碎石土和各种岩层。对厚砂层软塑～流塑状态的淤泥及淤泥质土应慎重使用。
三、钻孔灌注桩施工过程质量控制
1、施工准备阶段
（1）钻孔灌注桩施工的资料准备：
1）建筑物场地工程地质材料和必要的水文地质资料；
2）桩基工程施工图（包括同一单位工程中所有的樁基础）及图纸会审纪要；
3）建筑场地和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物危、房精、密仪器车间等的调查资料；
4）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，设备经鉴定合格；
5）紧密结合工程实际施工特点的基础工程施工组织设计或施工方案；
6）水泥、砂、石、钢筋等原材料及其制品的质检报告；
7）相关荷载、施工工艺的试验参考资料。
（2）桩基施工用的临时设施，如供水、供电、道路、排水、临设房屋等，必须在开工前准备就绪，施工场地应进行平整处理，以保证施工机械正常作业。
（3）基桩轴线的控制点和水准基点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。
2、成孔阶段质量控制
成孔施工过程是混凝土灌注桩施工中的重要部分，其质量如控制不好，可能会发生塌孔、缩孔、串孔、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，直接影响桩身质量和造成桩承载力不足。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
（1）采取钻机跳孔作业
根据钻孔灌注桩先成孔，然后在孔内成桩的施工特点，周围土体移向应力减弱的桩孔方向产生动压力。为防止出现坍孔、缩径及邻近桩孔地下串通，采取跳孔循环钻孔作业以加大桩的施工间距是一项稳妥的技术措施。
（2）控制钻机成孔速度
在钻孔灌注桩的成孔施工中，钻孔速度如过快，则孔壁未形成有效泥浆膜，施工中易出现孔壁坍塌的质量事故。而对于淤泥质等非常软弱的土质，如果成孔速度过快，孔径很不规则。对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。所以应控制成孔速度，成孔速度应根据地质情况并参照施工规范选取。当然泥浆的密度及粘度对钻孔时排渣与护壁的控制也很重要，也应参照施工规范合理选择。
（3）确保成孔的精度。
成孔精度控制包括：桩位精度控制、孔体垂直度控制、桩深控制、孔径控制等。
严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm。加固钻机就位平台，保证其不发生突沉或偏沉，同时选用钻头作业时偏心摆动小的合格钻孔设备进行施工。
施工时，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
为防止因在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，造成坍孔、沉渣过厚导致孔深不足、虚浮，给第二次清孔造成困难。因此在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。
钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过1cm就要及时调换钻头。
孔斜预防主要在成孔前预控与成孔过程中监控。在钻机就位和钻孔过程中随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好应对措施。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要开慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻头也是有效的方法
（4） 钢筋笼制作质量和吊放
钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。
吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔，不得有变形损坏。钢筋笼偏位主要包括钢筋笼上浮或下沉。钢筋笼上浮较大时，降低了桩体下部原本有配筋截面的抗剪切与抗弯能力，下沉过多，给施工带来麻烦并且浪费钢材。
采取的防治措施如下：钢筋笼安放初始位置应准确，并与孔口固定牢固。为防止钢筋笼下沉或上升，可采用固定等方法顶住钢筋笼上口。同时合理控制混凝土的灌注速度，防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼骨架底面1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底面4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底面2m以上，即可恢复正常灌注。
吊放后，先将钢筋笼在垂直位置上固定好，然后进行第二次清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定，符合规定后，于0.5 h 之内开始混凝土的灌注施工。
2、成桩质量控制
（1）为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
（2）水下混凝土浇筑
钢筋笼吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后立即浇注水下混凝土。为提高混凝土浇注质量，浇注混凝土进度控制在混凝土初凝时间内，同时合理地加快灌注速度，做好灌注前各项准备工作以及灌注期间各工序的密切配合工作。
混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格確定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。灌注混凝土从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
四、结束语
近年来，随着建设工程技术的不断创新发展，钻孔灌注桩工程的适用范围也得到了前所未有的发展扩大，施工工艺技术不断创新、成熟，施工优点更多的得到体现，但由于施工条件存在的较大差异，施工作业水平、管理水平的不同，在实际施工中还会许多这样、那样的质量问题。所以，强调施工管理人员的敬业责任感和管理水平，提高施工作业人员作业能力，具体问题具体分析，仍然十分重要。
[参考文献]
[１]佟明文：灌注桩施工质量控制与事故预防[D].中国地质大学,2007.
[２]李世京：钻孔灌注桩施工技术[M].北京地质出版社,1990.
[３]孙庆丰：钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨 《交通科技》 2003
[４]段浩：钻孔灌注桩施工质量控制 《山西建筑》 2006
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。