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【摘 要】 钻孔灌注桩以其承载力大，造价低，能适用于各种土质，能制成较大直径和各种长度，越来越多地被广泛运用于高层建筑的基础中。然而由于其施工技术复杂，工艺流程相互衔接紧密，且多在水下及地下进行，很容易出现各种质量缺陷。下文就对钻孔灌注桩施工质量控制进行了详细分析。
【关键词】 钻孔灌注桩；成孔；钢筋笼；混凝土；质量控制
前言：
钻孔灌注桩的施工程序和主要内容为：施工准备（选择钻机、场地布置。钻孔定位、埋设护筒、钻机定位及泥浆制备），钻孔（掌握钻孔要领及钻孔事故防治、清孔、下钢筋笼、制作与吊装就位），灌注水下混凝土，成桩检测。每一道工序的疏忽均会直接影响桩基质量。控制桩基质量主要包括成孔质量、钢筋笼质量和混凝土灌注质量。
1、成孔质量控制
1.1合理选择护壁泥浆
钻孔灌注桩钻孔时需要泥浆护壁。钻孔泥浆是由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。由于泥浆比重大于水的比重，在成孔过程中主要是维护孔壁的稳定，维持钻孔——地层间的力的平衡、携带和悬浮钻渣，另外还有润滑和冷却钻头的作用。而泥浆的最大特点是：循环过程中在压差作用下能在孔壁上形成泥皮而加固孔壁，在循环停止时，泥浆能很快转为溶胶状而悬浮岩屑，防止岩屑过多的沉淀而引起孔内事故。反之，若片面地追求用泥浆保护孔壁，加大泥浆比重，不但会使孔壁上的泥皮变厚，而且会给清孔和灌注混凝土造成困难。另外，泥浆比重的加大，意味着泥浆中固体颗粒含量加大，势必对管材、钻头、水泵缸套、叶轮等磨损大，降低了其使用寿命，而且，拖曳了钻头的进尺，使得粘土，岩屑颗粒重复破碎，导致机械钻速的下降。因此，要严格控制泥浆各项性能指标。在松散易坍塌地层（砂性土、砂卵石层等）钻进时，泥浆比重为1.2～1.6较适合，在一般地层钻进时，泥浆比重应控制在1.0～1.25，泥浆的含砂率越小越好，含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损钻具，停钻时，易造成埋钻、卡钻事故。
1.2成孔质量检查及处理
钻孔应一次成孔，不得中途停顿。如在钻进过程中出现钻孔事故，应立即采取相应的措施进行处理。在透水性强或有地下水流动的地层中，会出现钻孔漏浆，为防止漏浆，可加稠泥浆或倒入粘土慢速转动，或回填土掺片、卵石，反复冲击增强护壁。当钻进过程中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层时，钻头所受阻力不均，会出现弯孔，影响钢筋笼的吊装和桩的质量，此时应回填粘土。砂卵石至弯孔以上1.0m，弯孔以上1.0m～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，不宜用冲击钻头直接修孔，以免卡钻、坍孔。成孔时，孔位中心偏差不得大于10cm，倾斜度不得大于1%孔深，可采用如图1所示的检孔器进行检测。检孔器长为钻孔灌注桩设计孔径的5倍，外径为设计孔径。钻孔完成后，在H/2、3H/4、H等处进行检测，计算相应的倾斜度。计算公式为：
1.3严格控制清孔质量
清孔是通过循环冲洗液，更换孔内夹含钻渣的泥浆或其他冲洗液，以减少孔内泥浆比重，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。其次，泥浆比重的降低使得水下混凝土能够顺利灌注。所以，清孔后沉渣厚度和泥浆比重是主要控制指标。灌注水下混凝土前容许沉渣厚度为&柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm。清孔后的泥浆性能指标为&含砂率4～8%，比重1.1～1.25。清孔一般应分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，以防止沉淀过多并降低孔壁上泥渣的厚度。第二次清孔在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。二次清孔后应在30min内灌注第一斗混凝土。清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质情况决定。常用的有掏渣法，当终孔后，用掏渣筒清除浮渣，掏渣时要注意水位变化，及时补水、掏渣后，用一根水管插到孔底注入高压水，使水流将泥浆冲稀，泥浆比重逐渐降低后向孔口溢出，达到所要求的清孔标准后，可停止注水清孔。沉淀土厚度测量方法可在清孔后用取样盒吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，测量沉淀在盒内的渣土厚度。
2、钢筋笼吊装及保护层设置
清孔后应立即抓紧吊放钢筋笼，以免隔时过久沉渣厚度超过规定。钢筋笼应根据设计要求、起重设备能力，整体或分节制作。分段吊放时，上下段必须焊接顺直。为保证钢筋笼主筋保护层厚度，可在主筋上每隔2m左右对称设置四个”钢筋耳环”。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部或施工平台上。此时应测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不得大于±5。当灌完的混凝土开始初凝时即割断挂环，使钢筋骨架不影响混凝土的收缩，避免钢筋与混凝土的粘结力受损失。
3、混凝土灌注质量控制
3.1切实保证混凝土的质量
钻孔灌注桩混凝土是在水下灌注的，要求混凝土有良好的和易性，以便混凝土能在水中自行摊展。混凝土水灰比在0.45～0.55范围内为宜，坍落度宜在18cm～22cm范围内，必要的时候，可以加入减水剂，以提高拌合物的流动性）严格控制搅拌时间，每盘混凝土自装料到出料搅拌时间不应少于60s，一般来说，搅拌时间以90s到120s为宜，以保证混凝土搅拌均匀。应优先选用普通硅酸盐水泥，不宜选用矿渣水泥，每立方米混凝土的水泥用量不得少于300kg，初凝時间不少于2h，细骨料一般选择细度模数为2.4～3.0的中、粗砂，粗骨料宜选择5～40cm连续级配的碎石。首批灌注的混凝土，石子用量可按配合比减半，这样可使孔底沉渣及附近土体与混凝土固结，提高桩端阻力，同时保证混凝土顶层流动性。
3.2合理控制导管埋深
在灌注水下混凝土前应认真测量孔深和导管长度，准确计算料斗、导管容量及首皮混凝土量并严格控制导管悬空。导管悬空一般要控制在20～40cm范围内并根据孔径大小、孔深、导管粗细、料斗大小、沉淀多少和孔底采用相应值。首批混凝土量应埋住导管不小于1.0m。在灌注混凝土过程时，导管埋入混凝土的深度，一般宜控制在2～4m较好。少于1米时，易发生拔管时拔漏事故，大于6米以上时，易发生埋管拔不出来的事故。灌注中，应准确施测混凝土面上升高度，随时与实灌混凝土量理论上升高度验证。计算时应结合地质资料考虑必要的充盈量及扩孔、缩径等因素。为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，当混凝土面接近和初进入钢筋笼时，应保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。
3.3掌握混凝土初凝时间与灌注时间的关系
水下混凝土灌注应一气呵成，连续灌注，不得中途停歇，尽量缩短灌注时间。首批灌注的混凝土初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间）尽量在2小时内灌注完毕，以防止顶层混凝土失去流动性，提升导管困难，增加事故的可能性，要求每小时灌注高度宜不小于10m，一经开灌，中途任何原因中断灌注皆不得超过30分钟。
4、结语
钻孔灌注桩是地下隐蔽工程，施工时必须严格把好每道关键工序，及时进行质量控制和检测，以免存留隐患。
参考文献：
[1]彭正华，郑俊杰，钻孔灌注桩施工中堵管原因分析及预防措施，岩土工程界，2001（4）：18～19.
[2]周一勤，张建法，钻孔灌注桩施工质量控制若干问题的探讨，岩土工程界，2002（3）：36～37.
【关键词】 钻孔灌注桩；成孔；钢筋笼；混凝土；质量控制
前言：
钻孔灌注桩的施工程序和主要内容为：施工准备（选择钻机、场地布置。钻孔定位、埋设护筒、钻机定位及泥浆制备），钻孔（掌握钻孔要领及钻孔事故防治、清孔、下钢筋笼、制作与吊装就位），灌注水下混凝土，成桩检测。每一道工序的疏忽均会直接影响桩基质量。控制桩基质量主要包括成孔质量、钢筋笼质量和混凝土灌注质量。
1、成孔质量控制
1.1合理选择护壁泥浆
钻孔灌注桩钻孔时需要泥浆护壁。钻孔泥浆是由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成。由于泥浆比重大于水的比重，在成孔过程中主要是维护孔壁的稳定，维持钻孔——地层间的力的平衡、携带和悬浮钻渣，另外还有润滑和冷却钻头的作用。而泥浆的最大特点是：循环过程中在压差作用下能在孔壁上形成泥皮而加固孔壁，在循环停止时，泥浆能很快转为溶胶状而悬浮岩屑，防止岩屑过多的沉淀而引起孔内事故。反之，若片面地追求用泥浆保护孔壁，加大泥浆比重，不但会使孔壁上的泥皮变厚，而且会给清孔和灌注混凝土造成困难。另外，泥浆比重的加大，意味着泥浆中固体颗粒含量加大，势必对管材、钻头、水泵缸套、叶轮等磨损大，降低了其使用寿命，而且，拖曳了钻头的进尺，使得粘土，岩屑颗粒重复破碎，导致机械钻速的下降。因此，要严格控制泥浆各项性能指标。在松散易坍塌地层（砂性土、砂卵石层等）钻进时，泥浆比重为1.2～1.6较适合，在一般地层钻进时，泥浆比重应控制在1.0～1.25，泥浆的含砂率越小越好，含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损钻具，停钻时，易造成埋钻、卡钻事故。
1.2成孔质量检查及处理
钻孔应一次成孔，不得中途停顿。如在钻进过程中出现钻孔事故，应立即采取相应的措施进行处理。在透水性强或有地下水流动的地层中，会出现钻孔漏浆，为防止漏浆，可加稠泥浆或倒入粘土慢速转动，或回填土掺片、卵石，反复冲击增强护壁。当钻进过程中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层时，钻头所受阻力不均，会出现弯孔，影响钢筋笼的吊装和桩的质量，此时应回填粘土。砂卵石至弯孔以上1.0m，弯孔以上1.0m～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，不宜用冲击钻头直接修孔，以免卡钻、坍孔。成孔时，孔位中心偏差不得大于10cm，倾斜度不得大于1%孔深，可采用如图1所示的检孔器进行检测。检孔器长为钻孔灌注桩设计孔径的5倍，外径为设计孔径。钻孔完成后，在H/2、3H/4、H等处进行检测，计算相应的倾斜度。计算公式为：
1.3严格控制清孔质量
清孔是通过循环冲洗液，更换孔内夹含钻渣的泥浆或其他冲洗液，以减少孔内泥浆比重，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力。其次，泥浆比重的降低使得水下混凝土能够顺利灌注。所以，清孔后沉渣厚度和泥浆比重是主要控制指标。灌注水下混凝土前容许沉渣厚度为&柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm。清孔后的泥浆性能指标为&含砂率4～8%，比重1.1～1.25。清孔一般应分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，以防止沉淀过多并降低孔壁上泥渣的厚度。第二次清孔在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。二次清孔后应在30min内灌注第一斗混凝土。清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和土质情况决定。常用的有掏渣法，当终孔后，用掏渣筒清除浮渣，掏渣时要注意水位变化，及时补水、掏渣后，用一根水管插到孔底注入高压水，使水流将泥浆冲稀，泥浆比重逐渐降低后向孔口溢出，达到所要求的清孔标准后，可停止注水清孔。沉淀土厚度测量方法可在清孔后用取样盒吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，测量沉淀在盒内的渣土厚度。
2、钢筋笼吊装及保护层设置
清孔后应立即抓紧吊放钢筋笼，以免隔时过久沉渣厚度超过规定。钢筋笼应根据设计要求、起重设备能力，整体或分节制作。分段吊放时，上下段必须焊接顺直。为保证钢筋笼主筋保护层厚度，可在主筋上每隔2m左右对称设置四个”钢筋耳环”。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部或施工平台上。此时应测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不得大于±5。当灌完的混凝土开始初凝时即割断挂环，使钢筋骨架不影响混凝土的收缩，避免钢筋与混凝土的粘结力受损失。
3、混凝土灌注质量控制
3.1切实保证混凝土的质量
钻孔灌注桩混凝土是在水下灌注的，要求混凝土有良好的和易性，以便混凝土能在水中自行摊展。混凝土水灰比在0.45～0.55范围内为宜，坍落度宜在18cm～22cm范围内，必要的时候，可以加入减水剂，以提高拌合物的流动性）严格控制搅拌时间，每盘混凝土自装料到出料搅拌时间不应少于60s，一般来说，搅拌时间以90s到120s为宜，以保证混凝土搅拌均匀。应优先选用普通硅酸盐水泥，不宜选用矿渣水泥，每立方米混凝土的水泥用量不得少于300kg，初凝時间不少于2h，细骨料一般选择细度模数为2.4～3.0的中、粗砂，粗骨料宜选择5～40cm连续级配的碎石。首批灌注的混凝土，石子用量可按配合比减半，这样可使孔底沉渣及附近土体与混凝土固结，提高桩端阻力，同时保证混凝土顶层流动性。
3.2合理控制导管埋深
在灌注水下混凝土前应认真测量孔深和导管长度，准确计算料斗、导管容量及首皮混凝土量并严格控制导管悬空。导管悬空一般要控制在20～40cm范围内并根据孔径大小、孔深、导管粗细、料斗大小、沉淀多少和孔底采用相应值。首批混凝土量应埋住导管不小于1.0m。在灌注混凝土过程时，导管埋入混凝土的深度，一般宜控制在2～4m较好。少于1米时，易发生拔管时拔漏事故，大于6米以上时，易发生埋管拔不出来的事故。灌注中，应准确施测混凝土面上升高度，随时与实灌混凝土量理论上升高度验证。计算时应结合地质资料考虑必要的充盈量及扩孔、缩径等因素。为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，当混凝土面接近和初进入钢筋笼时，应保持较深埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。
3.3掌握混凝土初凝时间与灌注时间的关系
水下混凝土灌注应一气呵成，连续灌注，不得中途停歇，尽量缩短灌注时间。首批灌注的混凝土初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成的时间）尽量在2小时内灌注完毕，以防止顶层混凝土失去流动性，提升导管困难，增加事故的可能性，要求每小时灌注高度宜不小于10m，一经开灌，中途任何原因中断灌注皆不得超过30分钟。
4、结语
钻孔灌注桩是地下隐蔽工程，施工时必须严格把好每道关键工序，及时进行质量控制和检测，以免存留隐患。
参考文献：
[1]彭正华，郑俊杰，钻孔灌注桩施工中堵管原因分析及预防措施，岩土工程界，2001（4）：18～19.
[2]周一勤，张建法，钻孔灌注桩施工质量控制若干问题的探讨，岩土工程界，2002（3）：36～37.