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【摘要】灌注桩越来越普遍地运用于各类建构筑物工程的施工中，按照目前我国现有的钻孔技术条件，泥浆护壁成孔灌注桩施工的质量、工期、成本等方面存在的不利因素不同程度地逐渐显露出来，如何消除这些不利因素对工程的影响，提高泥浆护壁成孔灌注桩施工质量，是摆在工程技术人员面前较为迫切的一个课题。本文结合工程实例，论述了泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中的技术要点。
【关键词】泥浆护壁成孔灌注桩；质量控制；施工
1 工程背景
某建设项目一标段主要分为三部分，其中综合业务楼高度为179.9m，地下室为两层，结构为37层，基础为泥浆护壁成孔灌注桩，采用筏板基础。桩基采用后注浆工艺，注浆采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量为3t/根，水灰比为0.60。桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩，直径1m，有效桩长均为42m(含空头部位的成孔深度平均达55m)共计156根桩(其中141根工程桩，15根试验桩)，本分部工程具有工程量大、质量要求高等特点。泥浆护壁成孔灌注桩操作易掌握，设备投入一般不是很大，因而在工业与民用建筑等大型建设工程中均得到了广泛应用。泥浆护壁成孔灌注桩是在泥浆护壁条件下，利用机械钻孔，采用导管灌注水下混凝土的施工方法。由于桩钻孔、灌注混凝土都是在水下进行，隐蔽性和技术性很强，必须严格地控制其施工过程，才能保证工程质量。因而，对工程施工人员的操作熟练程度，工艺水平都有很高的要求。本文结合工程实践，总结出泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中容易出现的质量问题及处理措施，对类似工程具有借鉴作用。
2 施工质量控制措施
2.1 质量控制的前期准备
在质量控制工作中，事前控制是最有效的手段。钻孔灌注桩工序不可逆转性和隐蔽性决定了前期监控工作的必要性。本阶段的主要工作是审查施工组织设计、各项现场准备工作和备料情况、分包单位资质、施工方案、审查进场原材料，编制质量控制实施细则，明确桩基工程质量控制的关键点包括桩位、孔深、桩身垂直度、孔底沉渣、钢筋笼(制作、安装、吊运、焊接、水下混凝土灌注及导管埋深、提拔等)。
2.2 施工过程控制
(1)泥浆的制备：泥浆循环系统设置循环池、储浆池和沉淀池，须加适量的膨润土，分散剂和增粘剂搅拌而成，现场应安排一辆挖机和装载机，随时外运泥浆，泥浆在存放过程中不断地用泵搅拌循环池泥浆，使之保持流动状态，现场检查两个指标：比重和粘度，泥浆的技术指标符合：比重：1.1～1.3；粘度：18～22S，由专职检查人员每天按规定时间对泥浆进行检查。
(2)钢筋笼吊放：钢筋笼预选按设计图纸制作成型，为保证钢筋笼在运输、吊装过程中不发生变形，用螺旋或焊接环形箍筋，每隔2m加设一道加强箍筋，并逐点与主筋焊牢，钢筋的保护层用预制混凝土小圆盘套在加强箍盘上，既可防止下放钢筋碰撞孔壁，又起到控制桩身混凝土保护层作用，钢筋笼吊起并垂直扶正后，沿导向钢管缓缓下放，不得碰撞孔壁，如下放困难应查明原因，不得强行下放，成孔后尽快安放钢筋笼，以减少孔底回淤。
本工程有效桩长42m，钢筋笼设计为直到孔底，不能采用一次吊装到位，钢筋笼现场分成三节加工(16.9m和9m、17m)，钢筋在同一节内接头采用帮条焊连接，接头错开长度为l000mm和35d(d为钢筋直径)中的较大值。按编号顺序，逐节垂直吊焊，上下节笼各主筋应对准校正，采用对称施焊，按设计图要求，于加强筋处对称焊接保护层定位钢板，并按图纸补加螺旋筋，确认合格后，方可下入。
(3)成孔与清孔：可根据具体工程情况选用泥浆正循环和反循环方法作业，不同类型的土层还应考虑采用不同的钻头。在钻进过程中，经常对孔深、孔径、桩孔垂直度进行检查，确保能够满足设计要求，即进行清孔，清孔后，孔底沉渣厚度不应大于100mm。
(4)混凝土浇筑：混凝土浇注前，复测底沉渣厚度，混凝土导管搭配及组装需根据孔深事先进行计算，确定合理的搭配利于混凝土浇灌和导管的拆卸，导管上口与混凝土储料斗下口直接相连，且高于泥浆面3m，储料斗内混凝土储存量必须满足剪塞要求，首次灌注时混凝土导管底端以一次埋人混凝土0.8～1.2m为准，混凝土应连续浇注，严禁中途停工，在灌注过程中经常测量混凝土面的上升高度，并适时提升逐级拆卸导管，根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身混凝土的连续均匀。
3 桩基施工中易忽略的关键控制环节
(1)桩基施工前，场地进行了平整夯实，但水下成孔不可避免的造成桩基成孔工作面的土质软化，对钻孔设备的平整度和成孔的垂直度带来隐患，从而影响成孔质量。因此，桩机就位前，必须要求施工单位准备好钢板垫于桩机设备支座下，保证桩机施工的安全和成孔的垂直度。
(2)应当掌握首批开钻的桩在钻进各个阶段的泥浆比重和粘度、钻孔速度、钻孔不同深度的土层信息等情况。从而更好的掌握施工现场实际情况并为施工工艺、参数的调整提供现实依据，以保证施工顺利开展和成孔质量。同时也应将现场实际与勘察报告比较，核对前期资料可靠性以及为后续桩基大面积施工的开展奠定基础，此举是非常重要的关键工作之一。
(3)桩基施工分析：及时对首批开钻的桩成孔、钢筋笼吊装、水下混凝土灌注等工序现场完成情况进行分析，后续施工可以分批次、分阶段的集中分析。可以从成孔共用时间、钻头清理及设备维修花费的时间、成孔结束至混凝土浇筑开始的时间间隔、混凝土浇筑时间等各项原始记录数据，分析钻孔速度、商品混凝土供应、钢筋笼加工和吊装、吊车的起吊位置、焊工的焊接质量、施工组织等方面暴露的一切问题，及时消除桩基施工存在的潜在质量隐患，该项工作开展确保了桩基的施工质量。
(4)现场将采取隔桩钻孔和先浇混凝土后临近桩压水开塞。施工时增大泥浆比重，增加火碱，火碱有固浆的作用。从而桩注浆管劈裂时的应力集中不会导致邻近桩孔侧面引起塌孔。
(5)钻机成孔速度的控制：首批开钻的桩成孔，施工单位管理人员及钻机上的专业操作工比较小心和细致，但随桩基成孔完成数量的增多而造成心理上的放松，造成钻孔速度加快和细节上的忽视，极易造成桩基成孔中塌孔。 (6)桩基成孔中24 h不间断的施工，施工单位投入专业操作工的数量不足，造成钻机专业操作工的疲惫，容易造成桩成孔深度超过设计等问题。
(7)循环钻机由于施工环境决定了机械小毛病不断，需要提高施工单位维修的应急处理能力，防止成孔间歇时间过长而造成塌孔发生。
(8)钢筋笼分节分段吊装在孔口的焊接难度较大，对吊车吊运、焊工焊接技术提出了很高要求。在钢筋笼吊运、孔口焊接过程中应做到有专人现场指挥、专人负责扶持钢筋笼，保证钢筋笼平稳进入桩孔内、焊工在孔口焊接。焊工在孔口焊接过程是一个动态焊接过程(钢筋笼每节长度长、吊车吊运不稳定以及风力影响)，要求焊接应正确找准对接钢筋笼主筋按接头错开要求焊接并保证焊接质量且停留一段时间后再继续下放钢筋笼。
4 桩基检测
本工程共施工机械钻孔混凝土灌注桩156根，其中低应变反射波法检测134根，检测比例为85.9O％ ，其中I类133根，占被检测桩总数的99.25％，Ⅱ类桩1根，占0.75％；桩身混凝土波速在3400～4000m/s之间，平均3757m/s。
本工程高应变法检测工程桩22根，其实测曲线PDC-CMP拟合计算所得22根工程桩为I类桩，桩身完整性符合规范要求；单桩竖向抗压承载力均对应满足设计要求。桩基高、低应变法检测比例(桩数)符合文献[6]的相关规定，本工程机械钻孔混凝土灌注桩桩身完整性符合规范要求、单桩竖向抗压承载力满足设计要求，评定为合格。
5 结束语
钻孔灌注桩质量事故引发的后果相当严重，施工、监理人员要认真学好专业基础知识，自觉实践，一丝不苟，认真总结，正确应用有关规范，采取各种有效的措施，保证灌注桩的成桩质量。在施工中应加强施工管理，采取科学的施工方法和切实可行的实用方案。只有严格按照规范、规程操作，加强监督、检测，才能避免质量事故或把质量事故降低到最小限度。对已出现问题的桩基，应掌握详尽而准确的现场资料，及时组织专家会诊，制定安全可靠又经济的处理方案。
[参考文献]
[1]李维平.钻孔灌注桩施工关键工序控制[J].岩土工程界，2003，4(5)：299-301.
[2]阎运丰.钻孔灌注桩常见质量缺陷处理及预防措施[J].工程建设，2006，20(2)：16O-161.
[3]宋云财.钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理[J].铁道建筑，2006(8)：33-34.
【关键词】泥浆护壁成孔灌注桩；质量控制；施工
1 工程背景
某建设项目一标段主要分为三部分，其中综合业务楼高度为179.9m，地下室为两层，结构为37层，基础为泥浆护壁成孔灌注桩，采用筏板基础。桩基采用后注浆工艺，注浆采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量为3t/根，水灰比为0.60。桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩，直径1m，有效桩长均为42m(含空头部位的成孔深度平均达55m)共计156根桩(其中141根工程桩，15根试验桩)，本分部工程具有工程量大、质量要求高等特点。泥浆护壁成孔灌注桩操作易掌握，设备投入一般不是很大，因而在工业与民用建筑等大型建设工程中均得到了广泛应用。泥浆护壁成孔灌注桩是在泥浆护壁条件下，利用机械钻孔，采用导管灌注水下混凝土的施工方法。由于桩钻孔、灌注混凝土都是在水下进行，隐蔽性和技术性很强，必须严格地控制其施工过程，才能保证工程质量。因而，对工程施工人员的操作熟练程度，工艺水平都有很高的要求。本文结合工程实践，总结出泥浆护壁成孔灌注桩施工过程中容易出现的质量问题及处理措施，对类似工程具有借鉴作用。
2 施工质量控制措施
2.1 质量控制的前期准备
在质量控制工作中，事前控制是最有效的手段。钻孔灌注桩工序不可逆转性和隐蔽性决定了前期监控工作的必要性。本阶段的主要工作是审查施工组织设计、各项现场准备工作和备料情况、分包单位资质、施工方案、审查进场原材料，编制质量控制实施细则，明确桩基工程质量控制的关键点包括桩位、孔深、桩身垂直度、孔底沉渣、钢筋笼(制作、安装、吊运、焊接、水下混凝土灌注及导管埋深、提拔等)。
2.2 施工过程控制
(1)泥浆的制备：泥浆循环系统设置循环池、储浆池和沉淀池，须加适量的膨润土，分散剂和增粘剂搅拌而成，现场应安排一辆挖机和装载机，随时外运泥浆，泥浆在存放过程中不断地用泵搅拌循环池泥浆，使之保持流动状态，现场检查两个指标：比重和粘度，泥浆的技术指标符合：比重：1.1～1.3；粘度：18～22S，由专职检查人员每天按规定时间对泥浆进行检查。
(2)钢筋笼吊放：钢筋笼预选按设计图纸制作成型，为保证钢筋笼在运输、吊装过程中不发生变形，用螺旋或焊接环形箍筋，每隔2m加设一道加强箍筋，并逐点与主筋焊牢，钢筋的保护层用预制混凝土小圆盘套在加强箍盘上，既可防止下放钢筋碰撞孔壁，又起到控制桩身混凝土保护层作用，钢筋笼吊起并垂直扶正后，沿导向钢管缓缓下放，不得碰撞孔壁，如下放困难应查明原因，不得强行下放，成孔后尽快安放钢筋笼，以减少孔底回淤。
本工程有效桩长42m，钢筋笼设计为直到孔底，不能采用一次吊装到位，钢筋笼现场分成三节加工(16.9m和9m、17m)，钢筋在同一节内接头采用帮条焊连接，接头错开长度为l000mm和35d(d为钢筋直径)中的较大值。按编号顺序，逐节垂直吊焊，上下节笼各主筋应对准校正，采用对称施焊，按设计图要求，于加强筋处对称焊接保护层定位钢板，并按图纸补加螺旋筋，确认合格后，方可下入。
(3)成孔与清孔：可根据具体工程情况选用泥浆正循环和反循环方法作业，不同类型的土层还应考虑采用不同的钻头。在钻进过程中，经常对孔深、孔径、桩孔垂直度进行检查，确保能够满足设计要求，即进行清孔，清孔后，孔底沉渣厚度不应大于100mm。
(4)混凝土浇筑：混凝土浇注前，复测底沉渣厚度，混凝土导管搭配及组装需根据孔深事先进行计算，确定合理的搭配利于混凝土浇灌和导管的拆卸，导管上口与混凝土储料斗下口直接相连，且高于泥浆面3m，储料斗内混凝土储存量必须满足剪塞要求，首次灌注时混凝土导管底端以一次埋人混凝土0.8～1.2m为准，混凝土应连续浇注，严禁中途停工，在灌注过程中经常测量混凝土面的上升高度，并适时提升逐级拆卸导管，根据实际情况严格控制导管的最小埋深，以保证桩身混凝土的连续均匀。
3 桩基施工中易忽略的关键控制环节
(1)桩基施工前，场地进行了平整夯实，但水下成孔不可避免的造成桩基成孔工作面的土质软化，对钻孔设备的平整度和成孔的垂直度带来隐患，从而影响成孔质量。因此，桩机就位前，必须要求施工单位准备好钢板垫于桩机设备支座下，保证桩机施工的安全和成孔的垂直度。
(2)应当掌握首批开钻的桩在钻进各个阶段的泥浆比重和粘度、钻孔速度、钻孔不同深度的土层信息等情况。从而更好的掌握施工现场实际情况并为施工工艺、参数的调整提供现实依据，以保证施工顺利开展和成孔质量。同时也应将现场实际与勘察报告比较，核对前期资料可靠性以及为后续桩基大面积施工的开展奠定基础，此举是非常重要的关键工作之一。
(3)桩基施工分析：及时对首批开钻的桩成孔、钢筋笼吊装、水下混凝土灌注等工序现场完成情况进行分析，后续施工可以分批次、分阶段的集中分析。可以从成孔共用时间、钻头清理及设备维修花费的时间、成孔结束至混凝土浇筑开始的时间间隔、混凝土浇筑时间等各项原始记录数据，分析钻孔速度、商品混凝土供应、钢筋笼加工和吊装、吊车的起吊位置、焊工的焊接质量、施工组织等方面暴露的一切问题，及时消除桩基施工存在的潜在质量隐患，该项工作开展确保了桩基的施工质量。
(4)现场将采取隔桩钻孔和先浇混凝土后临近桩压水开塞。施工时增大泥浆比重，增加火碱，火碱有固浆的作用。从而桩注浆管劈裂时的应力集中不会导致邻近桩孔侧面引起塌孔。
(5)钻机成孔速度的控制：首批开钻的桩成孔，施工单位管理人员及钻机上的专业操作工比较小心和细致，但随桩基成孔完成数量的增多而造成心理上的放松，造成钻孔速度加快和细节上的忽视，极易造成桩基成孔中塌孔。 (6)桩基成孔中24 h不间断的施工，施工单位投入专业操作工的数量不足，造成钻机专业操作工的疲惫，容易造成桩成孔深度超过设计等问题。
(7)循环钻机由于施工环境决定了机械小毛病不断，需要提高施工单位维修的应急处理能力，防止成孔间歇时间过长而造成塌孔发生。
(8)钢筋笼分节分段吊装在孔口的焊接难度较大，对吊车吊运、焊工焊接技术提出了很高要求。在钢筋笼吊运、孔口焊接过程中应做到有专人现场指挥、专人负责扶持钢筋笼，保证钢筋笼平稳进入桩孔内、焊工在孔口焊接。焊工在孔口焊接过程是一个动态焊接过程(钢筋笼每节长度长、吊车吊运不稳定以及风力影响)，要求焊接应正确找准对接钢筋笼主筋按接头错开要求焊接并保证焊接质量且停留一段时间后再继续下放钢筋笼。
4 桩基检测
本工程共施工机械钻孔混凝土灌注桩156根，其中低应变反射波法检测134根，检测比例为85.9O％ ，其中I类133根，占被检测桩总数的99.25％，Ⅱ类桩1根，占0.75％；桩身混凝土波速在3400～4000m/s之间，平均3757m/s。
本工程高应变法检测工程桩22根，其实测曲线PDC-CMP拟合计算所得22根工程桩为I类桩，桩身完整性符合规范要求；单桩竖向抗压承载力均对应满足设计要求。桩基高、低应变法检测比例(桩数)符合文献[6]的相关规定，本工程机械钻孔混凝土灌注桩桩身完整性符合规范要求、单桩竖向抗压承载力满足设计要求，评定为合格。
5 结束语
钻孔灌注桩质量事故引发的后果相当严重，施工、监理人员要认真学好专业基础知识，自觉实践，一丝不苟，认真总结，正确应用有关规范，采取各种有效的措施，保证灌注桩的成桩质量。在施工中应加强施工管理，采取科学的施工方法和切实可行的实用方案。只有严格按照规范、规程操作，加强监督、检测，才能避免质量事故或把质量事故降低到最小限度。对已出现问题的桩基，应掌握详尽而准确的现场资料，及时组织专家会诊，制定安全可靠又经济的处理方案。
[参考文献]
[1]李维平.钻孔灌注桩施工关键工序控制[J].岩土工程界，2003，4(5)：299-301.
[2]阎运丰.钻孔灌注桩常见质量缺陷处理及预防措施[J].工程建设，2006，20(2)：16O-161.
[3]宋云财.钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理[J].铁道建筑，2006(8)：33-34.