钻孔灌注桩质量控制措施

1、钻孔灌注桩质量控制措施引言翅膀不够硬挺的鸟儿，不能自由翱翔；燃料不够充足的汽车，不能驰骋千里；基础不够 牢固的建筑，不能长久屹立。基础之于建筑，犹如根之于草木，树根扎得不深，一遇风雨便 会被连根拔起，建筑基础不牢，稍有震动便会倒塌。南朝刘宋史学家范晔有云“墙高基下， 虽得必失”，说的就是基础的重要性。正所谓“吃蛋先养鸡，砌墙先打基”我们在学习中， 必须重点学习扎实掌握有关建筑物基础的知识。我们这门课程所学的“桩基础”，是深基础 中的一种，桩又按施工方法分为预制桩和灌注桩两类，本文我们重点讨论灌注桩中“钻孔灌 注桩”。基本介绍灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼

2、再浇注 混凝土而成的桩。而其中的钻孔灌注桩是通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基 土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩自问世以来，广 泛应用用于工业建筑、高层楼宇、水利水电及桥梁码头等工程建设中。同时，在这些工程实 践活动中，钻孔灌注桩的设计理论和施工技术也在不断发展和完善。施工方法钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁施工法和全套管施工法两种。(一)泥浆护壁施工法冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整 场地一泥浆制备一埋设护筒一铺设工作平台f安装钻机并定位一钻进成孔f清孔并检查成 孔质量一下放钢筋笼

3、一灌注水下混凝土一拔出护筒一检查质量。施工顺序施工准备施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响， 因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木 加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻 孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起， 准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直

4、 度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机 轴线上拉上缆风绳。埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力 下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水 压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、 固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比 钻孔直径大(旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm)，每节长度约23m。一 般常用钢护筒。泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土 (膨

5、润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增 大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经 过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或 操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能， 降低钻进速度。钻孔钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先 要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆 和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时， 附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固

6、。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下 混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又 要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程 中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。 在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起 钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm； 当孔壁不易坍塌时，不大于20cm。对于柱桩，要求在射水或射风前，沉渣厚度不大于5cm。 清孔方法是

7、使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸 泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但 在不稳定土层中应慎重使用。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣 吹出。灌注水下混凝土清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌 注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。(二)全套管施工法全套管施工法的施工顺序一般为：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、 安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆

8、护壁法都类同。压入 套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的56m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅 垂校核其垂直度。质量控制1.成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、 缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下 降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。1.1采取隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体 对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土 体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝

9、土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是 依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。1.2确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直 精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等 措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。1.3确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并 认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高 会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位

10、后及时复核底梁的水平和桩具的总长 度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提 钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困 难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔 深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中 常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2%，为提高测绳的测量精度，在使用 前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除

11、了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯 曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。 当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0.2m / min左右，在细粉砂层钻进都是 O.015m / min左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在 施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。1.4钢筋 笼制作质量和吊放钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋 的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋 准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环 长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的 埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量 不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不 能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象， 应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果 是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋 笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。1.5灌注