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[摘 要]钻孔灌注桩在各类土木工程中被广泛应用，在国内公路桥梁基础工程领域中，钻孔灌注桩基础已占据了重要地位，但钻孔灌注桩地下施工不可预计因素多，工程质量较难控制。因此，在施工过程中必须进行严格监控，以确保成桩质量符合设计和规范要求。
[关键词]公路工程；钻孔灌注桩；施工质量监控
中图分类号：TU473.1 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0067-01
1.钢筋笼制安过程的质量监控
钻孔灌注桩的钢筋笼所需进场钢材、电焊条等应符合设计要求，且外观质量、规格、型号、数量等应与送检样品及其质保材料一致，否则禁用。钢筋笼的直径、长度和制作质量应按设计和施工规范要求验收。经验收合格的钢筋笼在吊放过程中，为减少钢筋笼变形并确保其垂直度，应在起吊点增设起吊杆以增加吊点受力面积，在增设的起箍筋上对称设置起吊点来调整起吊时钢筋笼的垂直度。同时应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，不合格的焊缝、焊口要进行补焊。钢筋笼吊放时不得碰撞孔壁，若吊放受阻应停止吊放并寻找原因，不得加压强制下放，钢筋笼未垂直下放，应提出后重新垂直吊放，成孔偏斜，应复钻纠偏，并重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。
钢筋笼接长时在确保连接垂直的基础上要加快焊接速度，尽可能缩短沉放时间，这有利于钢筋笼顺利吊放以及减少孔底沉渣量。另外，应确保钢筋笼垫层保护块不漏放，钢筋笼垫层保护块最好作成半径为垫层厚度的导轮，这既能满足垫层厚度要求，又可减少对孔壁稳定性的破坏。由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上，为确保钢筋笼的埋入标高满足设计要求，吊环长度要根据梁底标高变化而变化。
2.混凝土拌制过程的质量监控
钻孔灌注桩混凝土需选用水下混凝土，水下混凝土的粗骨料宜选用卵石或直径小于40mm（尽可能采用二级配）的碎石，含砂率在40%～45%，碎石含泥量小于2%，为改善和易性缓凝，混凝土宜掺外加剂，浅孔小孔径桩灌注混凝土初凝时间应≤4.5h，深孔大孔径桩灌注混凝土初凝时间≥8.0h。
如果施工特殊的需求，需要现场拌制水下混凝土，过程中应加强计量设备精度、混凝土配比、添料搅拌程序、搅拌时间和混凝土坍落度等的监控，以避免因搅拌时间不足或过长而影响混凝土强度。应尽可能使用集中搅拌供应的商品混凝土，这既可以保证混凝土质量，又能保证混凝土的及时供应。
3.钻孔灌注桩成孔施工过程的质量监控
3.1成孔施工过程质量监控程序
（1）检查孔径、偏位、垂直度、泥浆性能并记录签认。
（2）钻进时检查地质情况是否与设计相符，与柱状图进行对比，检查是否入岩，并对入岩深度及时签认。
（3）終孔检查孔深、孔径、标高是否满足设计要求。
（4）清孔检查泥浆指标、沉渣厚度是否满足规范设计要求。
3.2成孔施工过程质量控制措施
3.2.1 孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。
3.2.2 孔底沉渣控制
孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过100mm、磨擦桩为300mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求，泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1～1.2、粘度为18～25s为宜。
3.2.3 扩径和缩径控制
扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的，扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。
4.灌注混凝土施工过程的质量监控
（1）灌注混凝土前，应检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定的清孔要求，应再次清孔。
（2）孔身底面得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后，应立即开始灌注混凝土，并应连续进行，不得中断。
（3）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合规定的要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
（4）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。在整个灌注时间内，导管漏斗下应保持足够的混凝土，排泄端应充分伸入先前灌注的混凝土内至少2m，且不得大于6m，以防止水冲入管内。
（5）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5-1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
（6）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
（7）在灌注过程中，溢出的水或泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染。
（8）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
（9）使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内的混凝土灌注高度，不仅要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护简底面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不至过高，造成反穿孔。
5.钻孔灌注桩成桩后的质量监控
5.1成桩检测程序
检查试块混凝土强度是否满足设计与质量评定标准；随机无破损检测或钻探取芯试验结果是否满足设计与规范要求；检测桩位偏差是否满足设计与规范要求；分项工程完工验收，进入中间交工计量。
5.2成桩的质量检测
成桩的质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求，这是决定能否进行下一道工序施工的一个关键环节。目前检测钻孔灌注桩合格与否的方法有静载荷法、动测法和取芯法，实际应用时常选用上述1-2种。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是加载影响深度有限；动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300mm；取芯法通过取芯可看出桩身完整性，芯样还可做室内试验，但取芯深度也有限，作者建议把静载荷法和动测法结合起来较为合理。
6.结语
钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，可谓工程种类繁多，技术含量高，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题。施工过程的质量监控是关键，应抓住其质量控制点，加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工中各环节的质量监控，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。
[关键词]公路工程；钻孔灌注桩；施工质量监控
中图分类号：TU473.1 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）08-0067-01
1.钢筋笼制安过程的质量监控
钻孔灌注桩的钢筋笼所需进场钢材、电焊条等应符合设计要求，且外观质量、规格、型号、数量等应与送检样品及其质保材料一致，否则禁用。钢筋笼的直径、长度和制作质量应按设计和施工规范要求验收。经验收合格的钢筋笼在吊放过程中，为减少钢筋笼变形并确保其垂直度，应在起吊点增设起吊杆以增加吊点受力面积，在增设的起箍筋上对称设置起吊点来调整起吊时钢筋笼的垂直度。同时应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，不合格的焊缝、焊口要进行补焊。钢筋笼吊放时不得碰撞孔壁，若吊放受阻应停止吊放并寻找原因，不得加压强制下放，钢筋笼未垂直下放，应提出后重新垂直吊放，成孔偏斜，应复钻纠偏，并重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。
钢筋笼接长时在确保连接垂直的基础上要加快焊接速度，尽可能缩短沉放时间，这有利于钢筋笼顺利吊放以及减少孔底沉渣量。另外，应确保钢筋笼垫层保护块不漏放，钢筋笼垫层保护块最好作成半径为垫层厚度的导轮，这既能满足垫层厚度要求，又可减少对孔壁稳定性的破坏。由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上，为确保钢筋笼的埋入标高满足设计要求，吊环长度要根据梁底标高变化而变化。
2.混凝土拌制过程的质量监控
钻孔灌注桩混凝土需选用水下混凝土，水下混凝土的粗骨料宜选用卵石或直径小于40mm（尽可能采用二级配）的碎石，含砂率在40%～45%，碎石含泥量小于2%，为改善和易性缓凝，混凝土宜掺外加剂，浅孔小孔径桩灌注混凝土初凝时间应≤4.5h，深孔大孔径桩灌注混凝土初凝时间≥8.0h。
如果施工特殊的需求，需要现场拌制水下混凝土，过程中应加强计量设备精度、混凝土配比、添料搅拌程序、搅拌时间和混凝土坍落度等的监控，以避免因搅拌时间不足或过长而影响混凝土强度。应尽可能使用集中搅拌供应的商品混凝土，这既可以保证混凝土质量，又能保证混凝土的及时供应。
3.钻孔灌注桩成孔施工过程的质量监控
3.1成孔施工过程质量监控程序
（1）检查孔径、偏位、垂直度、泥浆性能并记录签认。
（2）钻进时检查地质情况是否与设计相符，与柱状图进行对比，检查是否入岩，并对入岩深度及时签认。
（3）終孔检查孔深、孔径、标高是否满足设计要求。
（4）清孔检查泥浆指标、沉渣厚度是否满足规范设计要求。
3.2成孔施工过程质量控制措施
3.2.1 孔壁坍塌控制
孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。
3.2.2 孔底沉渣控制
孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得超过100mm、磨擦桩为300mm，但在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求，泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1～1.2、粘度为18～25s为宜。
3.2.3 扩径和缩径控制
扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的，扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取有力措施予以控制。
4.灌注混凝土施工过程的质量监控
（1）灌注混凝土前，应检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定的清孔要求，应再次清孔。
（2）孔身底面得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后，应立即开始灌注混凝土，并应连续进行，不得中断。
（3）混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合规定的要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。
（4）首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。在整个灌注时间内，导管漏斗下应保持足够的混凝土，排泄端应充分伸入先前灌注的混凝土内至少2m，且不得大于6m，以防止水冲入管内。
（5）灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5-1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。
（6）为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
（7）在灌注过程中，溢出的水或泥浆应引流至适当地点处理，以防止污染。
（8）在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。
在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
（9）使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内的混凝土灌注高度，不仅要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护简底面低于混凝土面。要边灌注、边排水，保持护筒内水位稳定，不至过高，造成反穿孔。
5.钻孔灌注桩成桩后的质量监控
5.1成桩检测程序
检查试块混凝土强度是否满足设计与质量评定标准；随机无破损检测或钻探取芯试验结果是否满足设计与规范要求；检测桩位偏差是否满足设计与规范要求；分项工程完工验收，进入中间交工计量。
5.2成桩的质量检测
成桩的质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求，这是决定能否进行下一道工序施工的一个关键环节。目前检测钻孔灌注桩合格与否的方法有静载荷法、动测法和取芯法，实际应用时常选用上述1-2种。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是加载影响深度有限；动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300mm；取芯法通过取芯可看出桩身完整性，芯样还可做室内试验，但取芯深度也有限，作者建议把静载荷法和动测法结合起来较为合理。
6.结语
钻孔灌注桩的施工既有测量工作，又有机械操作、钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，可谓工程种类繁多，技术含量高，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题。施工过程的质量监控是关键，应抓住其质量控制点，加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工中各环节的质量监控，对影响施工质量的有关环节和施工参数进行严格控制。采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。