钻孔桩施工质量的控制关键和难点

1、钻孔桩施工质量控制关键和难点简单说明：钻孔灌注桩属于隐蔽工程，成桩环节多，施工过程容易出现质量事故，监理人员必须重视施工全过程质量监控。钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工，具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。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，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工

2、准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量监控，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。钻孔灌注桩施工质量控制必须达到以下几个目标：成桩过程各项指标，包括桩位、桩长、桩径、孔底沉渣、终孔垂直度及成桩材料质量等能满足设计要求；预留混凝土试块强度满足规范要求；桩身完整、匀质，连续性好，无夹泥、断桩等缺陷；桩极限承载力满足规范规定的验收指标。钻孔桩具主要施工工艺流程为：平整场地一测定孔位一埋设护筒一钻机就位一钻进成孔一提钻一第一次清孔一检孔一制作钢筋笼一吊放钢筋笼一下导管-第二次清孔一水下混凝土灌注一起拔导管一成桩。、钻孔灌注桩的钢筋笼施工质量控制钢筋笼允

3、许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1钢筋骨架在承台底以下长度士100mm尺量检2钢筋骨架直径±20mm查3主钢筋间距士0.5dmm尺量检查不少于5处4加强筋间距±20mm5箍筋间距或螺旋筋间距±20mm6钢筋骨架垂直度1%吊线尺量检查注：d为钢筋直径，单位为mm1、各项控制指标，对于每一段来说都不难做到。但是由于每段钢筋笼的偏差可正可负，特别是对主筋间距和钢筋笼直径这两项指标，在两段钢筋笼焊接时会发生困难。钢筋笼由于一般都比较长，重量重,而且受钻机门架高度（一般都超不过10M）的影响，施工中，钢筋笼要采取分节制作，每根桩的钢筋笼，由几节钢筋骨架组成，计算钢筋

4、笼长度尺寸时，除要注意接头位置错开，还要注意计算上焊接长度。2、定位筋目前我们用的定位筋（耳筋），要求：中心要放在加强筋上，焊缝要饱满，规格尺寸符合要求，必须与主筋垂直，高度满足要求。主要控制钢筋笼偏位。附照片。3、钢筋笼的存放制好后的钢筋笼必须放在平整、干燥的场地上。存放时，在加劲筋与地面接触处垫上等高的木方，以免粘上泥土。每组骨架的各节要排好次序，挂上小牌，注明第几节及其长度，不得混杂存放，避免搞错，造成质量事故。（举例）存放时骨架还要注意防雨、防锈。4、钢筋笼的起吊和就位质量控制骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对后再焊接。在定位钢筋顶端的顶吊圈内插入两根平

5、行的工字钢。将整个定位骨架支托于护筒顶端或钻机平台上。两个工字钢的净距应大于导管外径30CM然后撤下吊绳，用用4根025短钢筋将工字钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上。（目前我们利用钻机平台上U型保险卡）使钢筋笼定位于孔中心。一方面可以防止导管或碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中，另一方面也可起到防止骨架上浮的作用。5、在灌注施工过程，钢筋笼上升是经常有的事，为了防钢筋骨架上升，可采取以下措施：钢筋笼上升，除了一些显而易见的原因是由于导管上提时钩挂所致外，主要的原因是被硅顶托上升，当硅表面接近钢筋骨架时，导管底口处于钢筋笼底口3M以下和1M以上处，硅灌注的速度过快，使硅下落时冲出导管底口向上反冲，其

6、顶托力大于钢筋笼的重力所致。为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3M至高于钢筋笼底1M之间，以及硅表面在钢筋笼底部上下1M之间，应放慢硅灌注速度，允许的最大灌注速度与桩径有关，经验表明，灌注速度最大的灌注速度为是每分种孔内硅上升小于半米。孔内硅进入钢筋骨架4M左右,适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口以下的埋置深度，从而增加硅对钢筋骨架的握裹力。克服钢筋上升，除了主要从上述灌注方面着眼外，还应从钢筋笼定位方式加以考虑，钢筋定位方式在上述已提到。二、硅的灌注：1、检查导管安装是否符合要求。根据钻孔直径，导管直径宜选用250mm或300mm,导管顺直，内壁光滑。准确计算导管底

7、口距孔底距离，宜控制在3050cm为宜，太小容易堵管，太大则无法保证初灌导管埋深。为了防止混凝土堵管，首盘混凝土拌合适当多掺加水泥和细骨料，确保混凝土的和易性，另外在导管漏斗内洒水湿润，保证混凝土顺利下落。2、混凝土灌注前检查混凝土配合比，确保混凝土施工强度。测试混凝土塌落度、含气量、试件留置数量应符合规范要求。混凝土塌落度必须符合配合比要求，一般控制在180220mm。3、混凝土灌注过程中，保证导管埋置深度n2m,灌注过程中导管宜埋深26米，灌注过程中宜上下活动导管，防止导管提升不动。4、严格控制钢筋笼上浮。钢筋笼上浮主要由于混凝土灌注时冲击力过大或灌注时间较长，表层混凝土凝结而推动钢筋笼上

8、浮或钢筋笼固定不牢固等。混凝土灌注要徐徐灌入，减少冲击力，合理控制拆管，避免导管底与钢筋笼底端距离过小，当混凝土面上升到钢筋笼底端时，导管底口距离钢筋笼口底不宜小于2m,适当加大导管埋深，减少混凝土灌注时对钢筋笼向上的冲击力。5、严格控制混凝土灌注时断桩现象发生。断桩由于导管提升过高，提离混凝土顶面或混凝土灌注过程因故中断等原因造成。6、严格控制混凝土顶面高程。灌注完成后混凝土顶面高程宜比设计高程高50100cm。钻孔桩水下混凝土灌注施工，需要现场技术人员认真检查，严格管理，要有高度的责任心，施工人员要有良好的质量意识和业务技能。同时要有丰富的施工经验，根据现场情况，对施工中出现的问题及时果断

9、地进行处理，不断提高钻孔桩施工水平，减少桩基因灌注水下混凝土而造成质量隐患和损失。三、钻孔桩桩头的凿除桩头是桩基工程竣工验收时的唯一可见实物(其余均为地下隐蔽工程)，它在一定程度上代表着桩基施工质量的全部。目标：(1)清凿浮渣后的桩头标高合格率大于95%。(2)桩头完整程度高，水平断面混凝土保留率大于90%。(3)桩头平整度高，清凿后的新鲜混凝土面高差小于5cm。分析：桩头的完整程度取决于开始清凿时，在确定截断面后，先沿控制标高线刻梢，以及后期的修整，最关键的是，在控制线附近钎头一定要水平或钎头微微上倾。桩头平整度一方面取决于上部浮渣段截断后的修正，另一方面取决于桩头标高的控制是否到位，若不到

10、位，比如偏低，再向下修整便显得勉强了。若偏高，小范围清凿量大，反会因急于求成而出现超凿。附照片四、质量事故处理：下面就常见的易出现的施工质量事故进行原因分析且提出事故处理的具体办法。1、离析处理离析是指钻孔灌注桩混凝土中的碎石、砂子、水泥等发生分离，导致混凝土的强度降低，严重的甚至会引起断桩。产生离析有多种原因：灌桩用的混凝土灌注前本身就发生了离析；混凝土灌注过程中导管内进水，使水泥和骨料之间发生了分离；灌注过程中导管在混凝土中的埋置深度过小；首批混凝土中已被泥浆离析的部分混凝土没有上翻而停留在桩的内部。必须采取措施予以处理：对离析程度较轻的二类桩，可以不做处理；离析程度较重或严重的，必须予以

11、处理，如离析段距桩顶10m且桩径1000mm时，可采用人工对桩心混凝土进行清除，再按立柱混凝土施工工艺进行桩心混凝土浇注；如离析段距桩顶10m或桩径1000mm时，可采用钻芯机将桩心混凝土逐渐取出，再重新灌注或用岩石钻钻掉、回填重新钻孔灌注。2、堵管处理导管堵塞多发生在开始灌注或发生在灌注过程中，发生堵塞的原因主要有：初灌时导管离孔底太近，颠管时导管底部插入沉渣中导致堵塞；级配或水灰比不正确出现混凝土离析，使混凝土的流动性降低；混凝土中夹有较大石子，卡住导管；混凝土灌注不连续、在管中停留时间太长，使已灌注的水下混凝土凝固，也会出现导管堵塞。若初灌时发生堵塞现象，不要存在迁就施工想法，应马上要求

12、施工人员将导管提出，将导管内的混凝土取出(可采取反循环的方法将孔内的混凝土取出)，及时清除导管内混凝土，并重新将导管下入孔底再次清孔，孔深经监理人员检查并符合要求后可重新灌注混凝土；若深度不太大，可用长杆冲捣；若深度较大可在允许范围内，反复提升导管插振；插振无效应将导管拨起进行清理，拨管后若灌注高度不大，可重新钻进，若灌注高度较长，则将导管清理后，重新插入混凝土内23m,用水泵吸出导管内泥浆、浮浆后恢复灌注。3.施工过程质量监控优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的，而不是单纯依靠检验来获得，须将事后检验转变为事前预防；施工过程的质量监控是关键，应抓住其质量控制点，对影响施工质量的有

13、关环节和施工参数进行严格控制。3.1. 成孔过程质量监控3.1.1. 成孔过程质量监理程序检查孔径、偏位、垂直度、泥浆性能并记录签认；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；终孔检查孔深、孔径、标高是否满足设计要求；清孔检查泥浆指标、沉渣厚度是否满足规范设计要求。3.1.2. 成孔过程关键点质量控制(1)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(浙江要求为50mm)、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，究其原因，主要是由于泥浆性能不符合要求

14、，影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中减少了桩径。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1.11.2、粘度为1825s为宜。钻孔结束后，监理人员应要求施工单位在进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。钻孔完毕后监理人员必须对终孔进行验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和

15、上部剩余长度检查终孔深度；要严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。(2)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。监理人员首先应认真审阅场地工程地质勘察报告，对地层情况做到心中有数；其次必须严格要求施工单位按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜；再者，在特殊地层钻进应要求采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定段地层的坍塌；最后，在

16、不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后，要督促施工单位及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。(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。为避免扩径的出现，监理人员应检查钻机是否固定、平稳，要求减压钻进，防止钻头摆动或偏位，在成孔过程中还应要求徐徐钻进，以便形成良好的孔壁，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位

17、，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力，成孔尤其是清孔后应督促施工单位尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，钻孔前监理人员应详细了解地质资料，判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，如有应要求施工单位采用失水率35ml/30min的优质泥浆进行护壁，经常对钻头的直径进行校正，钻头直径一般比所需成孔直径小2025mm为宜。3.2. 灌注过程质量监控3.2.1. 灌注过程质量监理程序检查钢筋笼顶固定措施是否可行，其顶面标高是否满足设计要求;核实施工现场的配合比每盘材料数量是否按批准的配合比执行；检查导管的长度及导管的水密性，核实导管底部离孔底的距离是否满足规范要求；

18、检查储料斗的容积是否可以达到混凝土初灌量导管的理论埋深(埋深1.0m；导管下放完毕后，灌注前再一次检查井底沉渣或泥浆沉积厚度是否满足设计与规范要求；浇灌混凝土过程中，检查导管的埋深、压浆及混凝土面上升情况，注意孔内是否有异常情况，督促施工单位企业控制好水灰比、拌和速度与灌注速度；施工企业按规定随机取样做试块，监理随机抽检取样试块，浇灌完毕检查混凝土顶面标高。3.2.2. 灌注过程主要环节质量控制(1)混凝土坍落度控制混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密

19、实性，一般应控制在1822cm范围内。要配制出合理坍落度的混凝土来保证桩身质量，监理人员必须重视以下几点：制作混凝土的原材料必须符合使用要求，特别是水泥的质量必须保证，粗骨料尺寸级配要合理，所使用的材料要进行二次复检方可投入使用；混凝土的配合比要通过试验确定；做好混凝土在现场搅拌的质量控制工作，严格按配合比进行投料；要设有专人对搅拌室的混凝土进行坍落度等指标的检验；按设计要求做好混凝土的试块工作，并保证取样的真实性。(2)导管埋深控制导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制。监理人员应要求施工单位在开浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1.0m以上的混凝土初灌量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内反混浆现象，导致开浇失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面，导管埋深一般应控制在16m,过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。(3)钢筋笼上浮控制在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因引起钢筋笼上浮：钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大；混凝土质量