Question

浅谈钻孔灌注桩的施工

Answer 1

近几年，随着大批高层建筑、高等级公路及重要水利工程的建设，作为基础承载力普遍采用的一种形式——钻孔灌注桩，在工程建设中得到了广泛的应用。河梅高速公路梅州至梅南段第二标段伯公坳大桥及径口大桥的桩基基础就是采用这种施工方法的。 下面着重从施工和质量监督角度，对钻孔灌注桩施工中的主要问题进行探讨。

1　钻孔灌注桩的施工

施工单位在钻孔灌注桩施工中应严格按照国家现行的有关规范，并按照设计要求进行施工。但在现场施工中，往往因为地质情况的变化和施工单位对某些薄弱环节的疏忽，影响了钻孔灌注桩的承载力。以下几个环节是特别应以注意的：

1.1　孔的垂直度

钻孔灌注桩的垂直度是保证承载力的重要一环。产生斜孔 或弯曲状孔的原因主要是：①钻机安装就位稳定性差，作业时钻 机安装不稳或钻杆弯曲所致；②地面软弱或软硬不均匀时；③土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。对于这 些情况，施工前必须认真作好准备，首先将场地夯实平整，轨道 枕木宜均匀着地；在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。

1.2　孔深

钻孔的深度是否达到设计要求，也往往影响灌注桩的承载力。其主要原因：①测绳的误差；②由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈而导致判断失误。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩现象，为避免误差在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳，每次终孔一定把测绳拿去核实。遇到地层面分布不均匀地基时，应该引起设计、施工和质检部门共同重视，入岩深度的控制因钻孔工艺不同而有所区别。反循环工艺和冲击钻成孔的桩，可采用岩样鉴别法；正循环工艺成孔的桩，由于取不到完整岩样，确定嵌岩深度很困难，应认真分析钻探资料，根据钻探情况 做出岩层分布的等高线图，按等高线确定成孔深度。

1.3　孔径

遇到淤泥质软弱土层或流塑状态的粘性土层时，容易造成缩颈现象，而使孔径达不到设计要求，造成桩的截面缩小，承载力降低，桩身抗压强度不够，另外，孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力削弱或丧失。纠正办法：当钻机在上拉下放时感到受阻或放钢筋笼 困难时，应采用大一级钻头扫孔一次；也可采用处理孔斜的导正器法，在导正器上焊一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。对特别严重而坍孔的，应根据土质情况，选用适当的优质泥浆，增大泥浆比重、粘性及稠度，起到护壁作用。

1.4　泥浆

在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的 承载能力的发挥，泥浆质量都是重要因素。泥浆质量差，其后果是：

1.4.1　形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，易产生塌孔或缩颈。

1.4.2　泥浆稠度大，比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差，厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。

1.4.3　稠浆在钢筋笼上沉积粘附，导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。因此在施工中必须按规范要求严格控制泥浆的质量。

1.5　沉渣过厚

造成沉渣过厚的主要原因是发生塌孔时，清孔时间不足，或者泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。沉渣过厚使桩底存在软弱隔层，导致端承力丧失殆尽。主要纠正的办法：

1.5.1　适当延长清孔时间

1.5.2　钢筋笼是焊接的，在焊接中若时间过长可能使泥浆沉淀导致清孔和灌注砼时间隙过长。这时可采用在浇砼前再清孔一次，可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，即减少空孔时间，从而减少沉渣。

1.5.3　可采用超高压灌浆措施，使砼的巨大冲力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

1.6　砼灌注

砼灌注是施工中最后一道也是最关键的一道工序。在施工中必须严格按设计强度配制砼，确保砂石料及水泥的质量，特别 应注意水灰比，砼的配合比应按水下砼配制，由于灌注桩不能像上部结构施工那样逐层振捣和砼的灌入阻力相当大，在灌注砼时必须克服很大的灌入阻力以保证砼桩身的质量，采用大体积砼冲击灌注法，每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量，出料口直接插入导管，然后打开活门一次连续冲击下去，其优点是：

1.6.1　功能大，冲击力强。在巨大的冲力作用下，砼的向上顶升力和侧向挤压力就有了保证，桩的摩阻力和桩身砼密实性都得以保证；

1.6.2　首斗砼灌注冲击力大，沉渣、沉淤被溅开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥；

1.6.3 灌注时间短，桩身段骨料分布均匀，桩身段强度得到保证。

但用大体积砼冲击灌入需注意以下几个问题：

1.6.4　必须注意排气技术，防止形成气堵，使砼料灌不下去。大斗出料口与导管采用插入式联接，出料口外径比导管内径小2-3cm.另外，还要在出料管活门的下方焊上比导管外径大2-3cm的法兰盘；

1.6.5　砼和易性要好，如果砼离杆，容易在料斗下部和出料口处形成堆积，导致出料困难，同时也容易堵塞导管；

1.6.6　当砼灌到桩顶部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，灌注时及时上拨，保证高度产生冲力，使桩头部分的砼质量不至降低。此外，不可忽视大斗和导管的保养，内壁光滑可大大减小摩阻力，同时也减少堵管的发生率。

最后在灌注终孔时，充满骨料的砼应高出地面50cm，以便在施工结束将该部分挖去以保证桩顶部分有足够强度。

2　结束语

钻孔灌注桩在整个工程中属于基础部分，在施工中应特别注意其质量，整个施工过程都必须严格按规范要求施工。

2.1　钻孔前必须检查钻机设备、泥浆的处理设备及与施工效率和 质量有关的机具、仪器等；

2.2　认真研究制订出先进而有效的施工方法，保证工程的质量；

2.3　提高和完善管理水平，在施工过程中建立系统化的动态管理 制度和方法。