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摘要：笔者通过研究港口工程钻孔灌注桩施工关键工序，包括钻孔、制笼、灌注混凝土作业全过程质量控制中存在的通病，提出针对性的防治措施，这对钻孔灌注桩施工质量控制具有现实指导意义。
关键词：港口工程；钻孔作业；钻孔灌注桩；质量控制；通病防治
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：
一、钻孔作业的质量控制要点与通病防治措施
1. 钻孔前
港口工程灌注桩钻孔之前，应按《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001（以下简称《规程》）要求进行施工设计。其质量控制关键点体现为两个方面：一是水上施工平台施工。需综合考虑所在水域的地质、水文（如潮位、波浪与施工期水位）、通航条件、钻孔工艺、桩基施工需要用后期承台、墩柱、盖梁施工等因素；满足钻孔设备的布置、操作、移动和混凝土浇筑的要求；具有足够的稳定性，能承受施工设备、材料和人员的荷载，并能承受水流力、波浪力、风力和施工船舶系靠力等荷载。另外，还应注意施工安全生产设施，设立航行警示标志，避免撞船等意外事故发生。二是埋设护筒施工。在准确放样的前提下埋设护筒，水上钻孔时，护筒埋设采用比较快捷稳妥的锤击打入法，但要注意在护筒上口作好桩中心标记，以便钻机对中。水域护筒可采用振动下沉或静压下沉等方法埋设，并应设立定位和导向设施，保证下沉精度。
2. 钻孔中
钻孔过程主要包括6 个方面：第一，根据孔位地质情况，选用钻机型号与钻锥。第二，钻机安装时确保底座平稳，避免钻进过程中发生位移或沉陷。第三，冲击钻机成孔开孔时，应低锤密击，待钻孔到达一定深度后，方可正常冲击。成孔过程中，应根据土质的软硬程度调整冲程，最大冲程不宜超过4 ～ 6 米，并应防止空锤。当冲击表面为倾斜岩面或有漂石时，应投入粘土夹小片石，将表面垫平后再冲击成孔。第四，钻进成孔过程中，孔内液面应高于孔外水位1.5 ～ 2 米，當孔内外水头变化较大时，应对孔内水位采取稳定措施。第五，钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，应提起钻头，并采取措施保持孔壁稳定。第六，群桩同时钻孔时，相邻钻孔应保持一定间隔。当已浇注混凝土桩的强度未达到5兆帕时，不应在相邻孔位进行钻孔。钻孔过程中，常见质量通病包括钻孔位置和垂直度偏差过大、孔壁塌陷、缩颈等。
3. 钻孔后
钻孔后应立即进行清孔。清孔目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，尽量减少孔底沉渣厚度，防止桩底存留过厚沉淀而降低桩的承载力。
二、制笼作业的质量控制要点与通病防治措施
1. 加劲箍筋
若加劲箍筋放在钢筋笼主筋内侧，这对于直径较小的桩采用导管法水下灌注砼时很容易发生挂笼事故，使笼上串，特别是对于法兰式导管尤应注意，如不小心，法兰边缘就会挂住加劲箍筋，若砼埋笼较深，导管埋深较大，砼流动性差，挂笼后导管上下活动受限或干脆无法活动，如处理不好将会导致严重卡管，造成断桩。因此，在施工前要认真查阅图纸，如果桩径较小，加劲箍筋设计在钢筋笼主筋内侧，就应向甲方、设计方建议进行设计变更，把加劲箍筋放在钢筋笼主筋外侧，消除施工事故隐患，保证施工质量。
2. 分段制作钢筋笼的连接
对于分段制作的钢筋笼，连接时相邻的主筋接头应互相错开，错开距离大于500 毫米，保证同一截面内接头数不大于主筋根数的50%，吊放入孔时，两段笼垂直连接，焊接时要用吊锤测量垂直度，避免因连接不垂直导致下入孔内时碰挂孔壁。若强行入孔后，会造成孔壁坍塌，或造成成桩后钢筋外露。另外，使用法兰式导管时，应注意使主筋接头沿笼的圆周排列，避免每段笼的下接头向笼内突出台阶，灌注砼起拔导管时挂卡法兰盘，一旦挂住，若处理不好或挂起钢筋笼或起拔不动导管，将会酿成事故。
3. 保护层设置
水下灌注砼主筋的砼保护层厚度一般为50 毫米，保护层允许偏差为20 毫米，有的设计要求把钢筋弯制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度。由于“耳朵”形钢筋很容易挤入孔壁，造成保护层厚度偏小甚至露筋锈蚀。若“耳朵”形钢筋外侧加焊条形铁片或用铁条弯制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度，虽然效果不错，但费工费料。所以，可用水泥和砂子制成轮形保护块，中间穿上钢筋焊在两根主筋外侧，数量视笼径、笼长以及分段情况而定，这等于给钢筋笼安上了轮子，使钢筋笼吊放入孔时比较顺利且不易挤入孔壁，使用效果不错还可避免材料浪费。
三、灌注混凝土作业的质量控制要点与通病防治措施
1. 导管底部至孔底距离
导管底部至孔底距离，规范JGJ94—94 规定宜为300～500 毫米，桩直径小于600 毫米时可适当加大导管底部至孔底距离，但是加大至多大并无规定。有个别施工者施工时以是否埋管为标准，对于小直径桩片面加大导管底部至孔底距离。但需注意导管底端至孔底距离不能过远，否则混凝土将被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充，很容易造成埋浆或桩身底部砼质量低劣而断桩。
2. 清孔换浆
在水下灌注砼前，要进行二次清孔换浆。清孔时，需从各个方位充分活动导管，把孔底中心及四周都清除干净。并对泥浆性能指标进行检查，若泥浆不合要求，即使沉碴达标也要继续清孔换浆。若在泥浆不合要求，相对密度、粘度过大的情况下灌注砼，造成漏斗及导管内砼不易下落，不得不提动导管，使得导管底部距离孔底过大。若砼下落不畅，离开导管底部一段距离后，稠泥浆就会托住砼使其落不到孔底反而向上走，造成埋浆，桩长变短，或者即使砼能落到孔底，砼质量也不会太好。如果在提动导管前已落下一部分砼后不再下落，不得不提动导管，这时很容易形成一层夹泥而造成断桩。
3. 灌注混凝土
水下灌注混凝土对材质的准备有较高要求，首先是用砂方面，需做好包括黄砂的过筛、去除各种杂质、石子的冲洗等准备工作。其次是用水量，因水下灌注混凝土对坍落度要求控制较严，一般在180 ～ 220 毫米之间，搅拌时需严格控制用水量。用水量少，坍落度达不到，流动性差，不易灌注。用水量偏大，将改变水灰质量比，降低砼标号，桩身强度达不到要求，在灌注过程中则容易发生砼土离析，若正在导管中就会卡管而灌不下去，严重情况下就不得不拔管，造成断桩事故。各项操作机械应进行检查，包括搅拌机的试运转，如果是翻斗车运输则还应检查翻斗车的性能。
4. 导管的提拉
在灌注过程中当砼下落不畅时要上下活动提拉导管，当起拔导管时要提拉导管，此时应注意：如果导管的提拉速度过快、幅度过大，有时会埋进空气，造成桩身局部砼疏松，出现蜂窝、空洞等；特别是灌注至桩顶部时，灌注时间过长、砼搅拌质量不好等都会造成砼流动性变差，上下活动提拉导管，管外砼面上升，管内砼面高差到一定程度，管外砼面不再上升；若放下导管速度过快、幅度过大，管内砼流动性又差，有时会形成管外砼面高于管内砼面，提拉拔出导管后，管外流动性差的砼坍落相对慢，水泥砂浆、泥浆、沉碴混杂迅速进入拔出导管后形成的空间，与砼、空气混合，造成桩身中部粗骨料少、杂质多，埋进的空气不易逸出，砼疏松、强度低，特别严重即形成所谓“空心桩”。
钻孔灌注桩施工是一项相对而言较为敏感的工艺，每一道工序的施工都必须认真严格地按工艺要求进行，任何一个疏忽都有可能给桩基带来施工事故或质量事故。对混凝土钻孔灌注桩施工过程容易出现的质量问题进行分析，并总结出相应的对策及防治措施，有利于保证工程质量，控制好工程进度和造价，减少质量事故，对实际工程具有重要的理论指导意义和应用价值。
参考文献：
[1] 吴俊. 港口道路堆场施工工法浅析[J]. 科技资讯. 2011(03)．
[2] 赵宗金. 港口建设与城市发展[J]. 走向世界. 2011(05)．
关键词：港口工程；钻孔作业；钻孔灌注桩；质量控制；通病防治
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：
一、钻孔作业的质量控制要点与通病防治措施
1. 钻孔前
港口工程灌注桩钻孔之前，应按《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001（以下简称《规程》）要求进行施工设计。其质量控制关键点体现为两个方面：一是水上施工平台施工。需综合考虑所在水域的地质、水文（如潮位、波浪与施工期水位）、通航条件、钻孔工艺、桩基施工需要用后期承台、墩柱、盖梁施工等因素；满足钻孔设备的布置、操作、移动和混凝土浇筑的要求；具有足够的稳定性，能承受施工设备、材料和人员的荷载，并能承受水流力、波浪力、风力和施工船舶系靠力等荷载。另外，还应注意施工安全生产设施，设立航行警示标志，避免撞船等意外事故发生。二是埋设护筒施工。在准确放样的前提下埋设护筒，水上钻孔时，护筒埋设采用比较快捷稳妥的锤击打入法，但要注意在护筒上口作好桩中心标记，以便钻机对中。水域护筒可采用振动下沉或静压下沉等方法埋设，并应设立定位和导向设施，保证下沉精度。
2. 钻孔中
钻孔过程主要包括6 个方面：第一，根据孔位地质情况，选用钻机型号与钻锥。第二，钻机安装时确保底座平稳，避免钻进过程中发生位移或沉陷。第三，冲击钻机成孔开孔时，应低锤密击，待钻孔到达一定深度后，方可正常冲击。成孔过程中，应根据土质的软硬程度调整冲程，最大冲程不宜超过4 ～ 6 米，并应防止空锤。当冲击表面为倾斜岩面或有漂石时，应投入粘土夹小片石，将表面垫平后再冲击成孔。第四，钻进成孔过程中，孔内液面应高于孔外水位1.5 ～ 2 米，當孔内外水头变化较大时，应对孔内水位采取稳定措施。第五，钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，应提起钻头，并采取措施保持孔壁稳定。第六，群桩同时钻孔时，相邻钻孔应保持一定间隔。当已浇注混凝土桩的强度未达到5兆帕时，不应在相邻孔位进行钻孔。钻孔过程中，常见质量通病包括钻孔位置和垂直度偏差过大、孔壁塌陷、缩颈等。
3. 钻孔后
钻孔后应立即进行清孔。清孔目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，尽量减少孔底沉渣厚度，防止桩底存留过厚沉淀而降低桩的承载力。
二、制笼作业的质量控制要点与通病防治措施
1. 加劲箍筋
若加劲箍筋放在钢筋笼主筋内侧，这对于直径较小的桩采用导管法水下灌注砼时很容易发生挂笼事故，使笼上串，特别是对于法兰式导管尤应注意，如不小心，法兰边缘就会挂住加劲箍筋，若砼埋笼较深，导管埋深较大，砼流动性差，挂笼后导管上下活动受限或干脆无法活动，如处理不好将会导致严重卡管，造成断桩。因此，在施工前要认真查阅图纸，如果桩径较小，加劲箍筋设计在钢筋笼主筋内侧，就应向甲方、设计方建议进行设计变更，把加劲箍筋放在钢筋笼主筋外侧，消除施工事故隐患，保证施工质量。
2. 分段制作钢筋笼的连接
对于分段制作的钢筋笼，连接时相邻的主筋接头应互相错开，错开距离大于500 毫米，保证同一截面内接头数不大于主筋根数的50%，吊放入孔时，两段笼垂直连接，焊接时要用吊锤测量垂直度，避免因连接不垂直导致下入孔内时碰挂孔壁。若强行入孔后，会造成孔壁坍塌，或造成成桩后钢筋外露。另外，使用法兰式导管时，应注意使主筋接头沿笼的圆周排列，避免每段笼的下接头向笼内突出台阶，灌注砼起拔导管时挂卡法兰盘，一旦挂住，若处理不好或挂起钢筋笼或起拔不动导管，将会酿成事故。
3. 保护层设置
水下灌注砼主筋的砼保护层厚度一般为50 毫米，保护层允许偏差为20 毫米，有的设计要求把钢筋弯制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度。由于“耳朵”形钢筋很容易挤入孔壁，造成保护层厚度偏小甚至露筋锈蚀。若“耳朵”形钢筋外侧加焊条形铁片或用铁条弯制成“耳朵”形焊在主筋外侧来保证主筋保护层的厚度，虽然效果不错，但费工费料。所以，可用水泥和砂子制成轮形保护块，中间穿上钢筋焊在两根主筋外侧，数量视笼径、笼长以及分段情况而定，这等于给钢筋笼安上了轮子，使钢筋笼吊放入孔时比较顺利且不易挤入孔壁，使用效果不错还可避免材料浪费。
三、灌注混凝土作业的质量控制要点与通病防治措施
1. 导管底部至孔底距离
导管底部至孔底距离，规范JGJ94—94 规定宜为300～500 毫米，桩直径小于600 毫米时可适当加大导管底部至孔底距离，但是加大至多大并无规定。有个别施工者施工时以是否埋管为标准，对于小直径桩片面加大导管底部至孔底距离。但需注意导管底端至孔底距离不能过远，否则混凝土将被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充，很容易造成埋浆或桩身底部砼质量低劣而断桩。
2. 清孔换浆
在水下灌注砼前，要进行二次清孔换浆。清孔时，需从各个方位充分活动导管，把孔底中心及四周都清除干净。并对泥浆性能指标进行检查，若泥浆不合要求，即使沉碴达标也要继续清孔换浆。若在泥浆不合要求，相对密度、粘度过大的情况下灌注砼，造成漏斗及导管内砼不易下落，不得不提动导管，使得导管底部距离孔底过大。若砼下落不畅，离开导管底部一段距离后，稠泥浆就会托住砼使其落不到孔底反而向上走，造成埋浆，桩长变短，或者即使砼能落到孔底，砼质量也不会太好。如果在提动导管前已落下一部分砼后不再下落，不得不提动导管，这时很容易形成一层夹泥而造成断桩。
3. 灌注混凝土
水下灌注混凝土对材质的准备有较高要求，首先是用砂方面，需做好包括黄砂的过筛、去除各种杂质、石子的冲洗等准备工作。其次是用水量，因水下灌注混凝土对坍落度要求控制较严，一般在180 ～ 220 毫米之间，搅拌时需严格控制用水量。用水量少，坍落度达不到，流动性差，不易灌注。用水量偏大，将改变水灰质量比，降低砼标号，桩身强度达不到要求，在灌注过程中则容易发生砼土离析，若正在导管中就会卡管而灌不下去，严重情况下就不得不拔管，造成断桩事故。各项操作机械应进行检查，包括搅拌机的试运转，如果是翻斗车运输则还应检查翻斗车的性能。
4. 导管的提拉
在灌注过程中当砼下落不畅时要上下活动提拉导管，当起拔导管时要提拉导管，此时应注意：如果导管的提拉速度过快、幅度过大，有时会埋进空气，造成桩身局部砼疏松，出现蜂窝、空洞等；特别是灌注至桩顶部时，灌注时间过长、砼搅拌质量不好等都会造成砼流动性变差，上下活动提拉导管，管外砼面上升，管内砼面高差到一定程度，管外砼面不再上升；若放下导管速度过快、幅度过大，管内砼流动性又差，有时会形成管外砼面高于管内砼面，提拉拔出导管后，管外流动性差的砼坍落相对慢，水泥砂浆、泥浆、沉碴混杂迅速进入拔出导管后形成的空间，与砼、空气混合，造成桩身中部粗骨料少、杂质多，埋进的空气不易逸出，砼疏松、强度低，特别严重即形成所谓“空心桩”。
钻孔灌注桩施工是一项相对而言较为敏感的工艺，每一道工序的施工都必须认真严格地按工艺要求进行，任何一个疏忽都有可能给桩基带来施工事故或质量事故。对混凝土钻孔灌注桩施工过程容易出现的质量问题进行分析，并总结出相应的对策及防治措施，有利于保证工程质量，控制好工程进度和造价，减少质量事故，对实际工程具有重要的理论指导意义和应用价值。
参考文献：
[1] 吴俊. 港口道路堆场施工工法浅析[J]. 科技资讯. 2011(03)．
[2] 赵宗金. 港口建设与城市发展[J]. 走向世界. 2011(05)．