浅谈钻孔灌注桩孔径倾斜度检测方法

摘要：钻孔灌注桩成孔孔径倾斜度检测是钻孔灌注桩施工过程中必不可少的步骤。在对桥涵施工技术规范和质量检验评定标准中有关钻孔灌注桩孔径、倾斜度检测方法研究分析的基础上，提出了一种在施工现场切实可行、快速检测钻孔灌注桩孔径、倾斜度的刚性圆球检测法，实践证明该方法在桥梁桩基施工中具有实际应用意义，在桩基施工质量控制上起到一定的作用。本文根据昌樟高速公路施工实践，阐述了钻孔灌注桩孔径倾斜度的一种简单易行的检测方法。可供钻孔灌注桩施工测量人员借鉴。
关键词：桥梁工程；钻孔灌注桩；孔径；倾斜度；检测法
0、概述
　　钻孔灌注桩基础在我国应用已有40多年的历史，由于其施工比较简单、工期相对节省、造价相对较低、无环境污染等特点已被广泛运用于基坑工程、水利、桥梁工程的基础之中。钻孔灌注桩作为一种基础形式，是一个非常重要分项工程，工序质量及成孔的检测也是工程质量检测中的一个重点。各部门在施工及检测过程中，不断地总结经验，已形成了一套成熟有效的施工工艺及检测手段。目前在公路施工中，桥梁施工占有较大的比重，一般达到工程总造价的 60 ～ 70% ，在一些特殊路段，桥涵所占有的施工金额比例还要高。所以桥涵施工是公路建设中的重点。一方面决定着整个工程的质量，另一方面也决定着施工企业的效益。
目前混凝土钻孔灌注桩是桥梁施工结构的主要形式，这主要是由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层中去，从而大大减少基础沉降和建筑特的不均匀沉降，是一种极为有效，安全可靠的基础形式。

1、前言
根据规范规定钻孔灌注桩成孔和清孔后，应使用仪器对成孔的孔径、孔位、孔深、竖直度、泥浆稠度、孔底沉淀层厚度等进行检验，当成孔质量符合规范要求时，方可进行下一工序施工，在规范中，钻孔灌注桩成孔质量允许偏差如表1所示：
钻孔灌注桩成孔质量允许偏差表1

编号	检查项目	允许偏差或允许值	附注
1	轴线偏位	群桩：不大于10cm 单排桩：不大于5cm	斜桩以水平面偏差值计算
2	孔径	不小于设计桩径
3	倾斜度	直桩：小于1% 斜桩：小于2.5%
4	孔深	磨擦桩：不小于设计规定支承桩：比设计深度超深不小于5cm
5	孔内沉淀层厚度	磨擦桩：不小于0.4-0.6 桩径；支承桩：50mm
6	清孔后泥浆稠度	相对密度：1.05-1.20，粘度17-20；含砂率小于4%

以上六项指标检查时，孔的轴线偏位通过经纬议检查测得；孔深、孔内沉淀层厚度可直接利用测绳测得；清孔后的泥浆稠度通过泥浆比重仪测定，以上批标测定较为简单，但对于孔径、孔倾斜度测定难度较大，而且钻孔灌注桩的施工连续性很强，要求成孔后，快速完成水下砼的浇注，以防止坍孔等事故发生。因此成孔孔径、倾斜度指标检测方法的选择，直接影响着水下砼连续浇注。因此有必要采用一种简单易行且适用的检测手段，完成成孔检测，保证钻孔灌注桩连续浇注。
2、测量检测工具
检孔器形似小型钢筋笼（图1-a）高3.0m，外径D按设计的孔径大小而定（如表2）。检测孔器的制作采用粗钢筋（φ32、φ28），要求检孔器必须规则，具有一定的刚度，防止在使用过程中发生变形，同时减少周壁突出，防止在检孔过程中造成对孔壁破坏。
检孔器外径D尺寸表表2

设计桩径cm	100	120	150	200	250
检孔器外径Dcm	98	118	148	197	246

注：检孔器外径D采用比设计直径小2-4cm，直径大者取大值
孔径、倾斜度的检测方法
2.1孔位检测
在钻孔成成后，当孔深、清孔泥浆指标合格后，钻机移位，利用钻孔三角架，将检孔器放入孔内，检孔器进入孔内后，在护筒顶放样十字线，通过吊绳进行检孔器对中（如图1-b）所示。检孔器对中后，上吊点（三角架、下落钢丝绳点），必须位置固定且在整个检孔过程中不能变位，否则重新对中。检孔器在孔内下落时，靠自重下沉，不得借助其他外力。如果检孔器能在自重作用下顺利下至孔底（检孔器系有测绳），则标明孔径能满足设计桩位要求。如果在自重作用下不下至孔底，则标明孔径小于设计桩径，则应重新扫孔或重钻，至设计孔径。
2.2倾斜度检测
当检孔器在孔顶对中下落后，通过在护筒顶观测吊绳相对于放样中心点偏移情况，可计算成孔后的倾斜度如图2。
计算方法：

　100%

由几何关系式：

则

式中eo——护筒放样中心点至吊绳偏差值（m）
ho——吊点至护筒顶高度（m）
H——检孔器下落深度（m）
由以上公式可方便测得成孔倾斜度。为保证检测的精确性，可视情况对H/2、H/4等处进行检测，计算相应孔深倾斜度。计算结果I＜1%时，满足《规范》要求，可进行下一道工序施工。计算I≥1%，则应回填，重新钻孔。
3、结语
上述成孔的孔径和倾斜度检测方法，简单、易行、使用方便。本人负责施工的昌樟高速公路鹤州立交东西环道跨线桥工程中的156根桩，广州东环高速公路高架桥128根桩均采用此法检测，抽查结果均与测壁仪相符，因此本人检测精度可靠。