钻孔灌注桩施工技术措施及质量问题控制研究

Abstract: This paper taking a project as an example, the construction technology of bored pile in the whole process of construction to do some research, puts forward some construction process possible problems, and puts forward some measures.

Key words: bored pile; quality

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)06-0020-02

引言：钻孔灌注桩施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境和周边建筑物危害小且施工设备简单轻便，能在较低的净空条件下设桩，钻孔灌注桩的承载力也比较高等特点而广泛应用在各工程中，因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在工程中得到了广泛应用。钻孔灌注桩对于一般粘性土、填土、淤泥质土及砂土等而言，穿越方便，成孔效果较好。

一、工程概况

广西医科大学药学基础综合楼工程位于医科大学内，框剪结构，地下一层，地上18层，总建筑面积30883.6㎡，基础类型：桩加承台基础，桩径有1200、1300两种，共92根桩，采用机械钻孔灌注桩施工工艺。(扩大头从1800到2600)

二、施工前期准备工作

1、图纸会审

施工之前我们必须预审施工组织设计。工程开工前，施工单位应提前向监理部报送施工组织设计(专项施工方案)进行审查，其中包含施工方法、主要技术指标及控制措施。经监理工程师审核后完善施工组织设计方案。

2、场地平整及施工机械

一般情况下，钻机就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设6-8mm厚钢板护筒，内径比孔口大100-200mm，埋深1-1.5m，同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。本工程中，现场做好“三近一平”，四周挖好排水沟，截面为1m×1m，大门口出口处修建洗车台和沉淀池，整个场地一周修建施工道路，道路宽4m，砼厚度为30cm，场地纵横修建若干条施工主干道与场地一周道路相通，便于施工车辆随意进出，整个场地进行“硬地化”，厚为10cm，根据现场桩位布置情况，设量泥浆循环系统9套，每套系统含泥浆池一个，容积为2m×4m×2m。沉淀池一个，容积为3.5m×6m×2m，现场另设储浆池3个，容积为300m2，用于存积废浆以利外运。

三、施工过程工艺流程分析

根据本工程地质特点，采用泥浆护壁反循环回转钻进成孔、二次正循环清孔排渣、导管法灌注水下砼的施工工艺。其工艺流程为：

场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位→孔位校正→造孔(泥浆循环、清除废浆、泥渣，清孔换浆)→终孔验收→下钢筋笼→灌注水下混凝土→成桩养护。具体的细节如下：

钻机安装就位后，用水平尺校正水平，保证钻机、天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上，钻机在开钻前必须空载运转，以检查机械性能。根据试桩时地层情况，选用单腰带三翼硬质合金钻头钻进。开孔后先用正循环轻压慢转的钻进参数钻进，缓慢注水，使冲洗液达到密度为1.15~1.25Kg/L，粘度为20~22s时，开始正常钻进，正常钻进中，泥浆性能保持不变，采用中等转速(23r/min)，较大泵量，，保持适当钻速进行钻进。在淤泥层中，采用中压慢转小泵量。钻进至强风化基岩后，随时注意钻机运行情况及返出钻渣岩性，准确判断中风化残留体情况。钻进至设计要求的桩底标高，用测量绳准确测量孔深，符合要求后，停止加压，采用慢转速、大泵量进行最后一次清孔，清孔持续时间20~30min，并检测泥浆中含砂率指标(≤8%)，合格后结束该道工序。

钢筋笼主筋连接采用搭接电焊连接，下放钢筋笼时应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，若遇阻应正反旋转，不得猛放，防止钢筋笼上浮下窜。

本工程采用商品砼，塌落度20~22cm，砼登记为水下C30，采用砼车直接运至孔口进行水下灌注。灌注前要检测砼的塌落度，并取样做好砼试块，试块制取按规定要求进行，做好灌注施工记录。为确保初灌质量，保证砼初灌埋深在0.8m以上，采用大漏斗初灌方法，大漏斗直接灌注方量为6m3，初灌后用小漏斗直接灌注。砼灌注必须连续进行，要求商品砼供应时间间隔不得超过30min，灌注中及时测量管内外砼面高度，并做好灌注记录。

四、施工中可能出现的问题及解决措施

1、糊钻、埋钻

在粘土层钻进时，因泥浆太稠，进尺太慢，造成钻头糊粘。处理方法是提高转速，加大泵量，稀泥浆钻进，选择合理的钻进参数。在钻头的结构设计上，要减少钻头构件;采用腰带翼板间不加焊肋板，确保液流畅通;保证翼板表面光滑，上边缘薄，呈锋刃状，有利于土屑成条移动与折断;提高钻进速度。

2、断钻杆

钻杆折断主要集中在钻杆加强筋根部，造成钻杆脱落，原因一是钻杆壁厚度太薄，强度不够;二是部分钻杆本身及焊接质量不合格，造成应力过于集中形成裂纹;三是地层复杂，钻杆在孔内的受力状态变化大。钻杆在回转过程中，当钻头冲切不平整孔底岩石时，钻头及钻杆的重力作用迫使钻头中心线偏离钻孔轴线，钻杆带动钻头回转使钻杆环截面产生周期性拉压交变应力，且应力集中在钻具最大过渡断面，在回转扭矩的同时作用下造成疲劳折断。

解决办法主要有：将原来的壁厚12mm钻杆换成16mm钻杆;选择合理的钻进工艺参数;掉入孔内应及时打捞。可采用2块厚20mm以上的钢板(长度一般为20~25cm，宽10~15cm，割成像立式电扇风叶的形状，一般稍尖一点，另一端割成与钻杆半径相同的圆弧)，把2块钢板制成弯钩，下入孔内打捞钻杆。

3、浮笼

浮笼现象主要是砼灌注过程中速度过快或导管埋深太深造成，个别也因导管挂住钢笼提升时造成的上浮。防止措施是商品砼一次性下砼方量较大，应适应控制砼关注速度，减小砼面对笼底的冲击;堪深砼面高度，及时拔除导管。

发现导管挂笼可转动导管使之脱离钢筋笼。

4、断桩

混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体;由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象;浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。

防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。

五、桩基检测

广西医科大学药学基础综合楼桩基础工程施工，通过上述方法对每个工作环节严格检查、监管，工程桩的砼浇灌质量、轴线偏差、桩垂直度均取得了良好的效果。经试验、验收，本工程92根桩I类桩达65根，Ⅱ类桩27根，评为I类桩;单桩竖向抗压极限承载力均满足设计要求;所有桩轴线偏差均满足设计及规范要求。

参考文献：

【1】卓永红.钻孔灌注成孔及成桩质量的施工技术探讨[J].长春工业大学学报，2004，

【2】蒋晓燕.钻孔灌注桩施工质量控制浅议[J].工程建设与设计，2004.