如何保证钻孔灌注桩的施工质量
钻孔灌注桩目前在沿海城市和市区改造中的使用已相当普及，但因属隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难。本文根据笔者十几年来参与几十个钻孔桩工程施工的经验，就如何在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理等问题进行探讨，期望通过与同行们相互交流，达到提高施工水平的目的。
钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。
1、成孔质量的控制 监理工程师
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.灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻子L桩工程质量的关键环节。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：粘度测定17—20min；含砂率不大于6％；胶体率不小于90％等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行．配合比设计。
灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1。10—1．20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。
2、成桩质量的控制
2.1.为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩
杨贞贵 （福建省金通建设集团有限公司，福州 350011）摘 要 钻孔灌注桩被普遍应用于桥梁基础，关系到整个工程的质量，本文就钻孔灌注桩施工中常见的孔壁坍塌、孔位倾斜、孔底沉渣过多，卡管等问题的原因进行分析，并提出相应的预防措施和处理意见。关键词 钻孔灌注桩 坍塌 倾斜 卡管 断层 预防与处理 钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性，施工工艺成熟，简单易操作且设备投入不是很大，因此在桥梁基础中得到广泛的应用。但由于钻孔灌注桩施工大部分在地下及水下进行，其施工过程不易观察，成桩后也不能进行开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，必须加强施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效的预防措施，保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。1 常见的施工问题原因分析及处理以下笔者结合在钻孔灌注桩施工中的经验，浅谈几个常见问题出现的原因及预防处理。1．1孔壁坍塌（1）原因：主要有土质松散，泥浆护壁不良，遇有溶洞、裂缝，护筒内水位过高，钻进速度过快，空钻时间过长，成孔后灌注时间过长等。（2）预防措施：严格根据设计要求及桩位的水文地质情况选择适当的钻进方法，并确定护筒的埋置深度，当钻孔内有承压水时，护筒应高于稳定后的承压水位2.0m以上，若地下水位不明，不稳时，则应先做试桩。根据钻孔的工程地质情况、空位、钻机性能、泥浆材料等选择合适的泥浆，在钻进过程中增加取样次数，时刻判明地质及泥浆护壁情况，并做好记录。成孔后，待灌时间一般不大于3小时，因此，钢筋笼在钻进过程中应加工完善。吊装及焊接的过程中要对准孔位并尽量缩短时间，在灌注过程中保持施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。（3）处理方案：一旦发生坍孔，应立即采取相应措施。坍孔不严重时，可回填片石或土到坍孔位以上，采取改善泥浆性能，加高水头，深埋护筒等措施，继续钻进。在坍孔较严重时，则应将钻孔全部回填，待回填稳定后方可重钻。1．2孔位倾斜（1）原因：钻机支架不稳，地质松软不均，土层呈倾斜状分布，遇探头石及其他硬物等。（2）预防措施：在钻机就位前，场地必须平整、夯实，钻机就位时，转盘中心与钻架上起吊轮在同一轴线。应尽量采用自重大，钻杆刚度大的钻机。（3）处理：当进入不均匀地层、倾斜状地层以及遇到探头石及其他硬物时，钻进速度要慢，并在倾斜处吊起钻头反复扫钻多次，以削去硬物，使孔位正直，当倾斜严重时，则应回填粘质土至倾斜处0.5m以上，待稳定后重新钻进。1．3孔底沉渣厚度过大（1）原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或注入量不足，无法将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后待灌时间过长，致使泥浆重新沉淀等。（2）预防措施：成孔后，应根据设计要求、钻进方法、机具设备条件和地层情况等控制泥浆的比重和粘度，并通过提取泥浆试样，进行泥浆性能指标试验，不得用清水进行置换。钢筋笼吊装时，应使钢筋笼的中心与桩的中心保持一致，避免碰撞孔壁，并采用先进的工艺加快钢筋笼的对接速度，减少空孔时间，防止沉渣重新沉淀。（3）处理方案：灌注混凝土前，应重新测定沉淀厚度，如沉淀量不符合规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至沉淀厚度、泥浆比重等均符合规范要求。并保证首批混凝土的数量，使导管首次埋置深度大于1.0m，以利用混凝土的冲击力彻底清除孔底沉渣。1．4卡管（1）原因：初灌时导管离孔底太近，防水栓堵管；混凝土的级配或水灰比不正确，流动性、和易性差，出现离析；混凝土中粗骨料粒径过大；混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长，以及导管进水等等。（2）预防措施：加强对水下混凝土质量的控制，选用级配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒径，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或适当掺加外加剂，保证水下混凝土良好的流动性和和易性；控制导管底与柱孔底的间距，一般为0.4m，防止隔水栓卡管；导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止因导管进水导致离析及卡管。（3）处理方案：一旦发生卡管，应分析原因，并将导管拔出，若原混凝土表面尚未初凝，可用新导管重新插入后继续浇筑并采取补强处理；若无法继续灌注，则应将已灌桩做废弃处理，孔内回填稳定后重新成孔。1．5钢筋笼上浮（1）原因：主要是由灌注混凝土时的强大冲击力引起的。（2）预防措施：可以在钢筋笼上施压重物，并在上端焊定位筋。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，可适当提升导管，增加钢筋笼的埋深，增加钢筋与混凝土的握裹力，以保证钢筋笼不上浮。1．6断桩夹层（1）原因：首批混凝土数量不足，导管拔离混凝土面等。（2）预防措施：严格控制首批混凝土数量，首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。如图所示。所需混凝土数量由式（1）计算，计算示意图参见图1。V≥ (H1+H2) πD2/4+ h1πd2/4 …………（1）式中，V-灌注首批混凝土数量；D-桩孔直径；H1-桩孔底至导管底端距离，一般为0.4m；H2-导管初次埋置深度；d-导管内径；h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H 时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需要的高度。
图1 首批混凝土数量的严格控制在灌注过程中，严格控制导管的提升，经常测探井孔内混凝土面的高度，以确定提管高度和拆管节数，防止导管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。（3）处理方案：若一旦由于疏忽或机械制动失误，导致导管底口拔离混凝土表面，则应将导管重新清洗拼装，并塞住底口压入已浇筑混凝土表面以下2.5m，然后按初灌混凝土的要求灌注。1．7短桩（1）原因：由于施工人员的疏忽，未及时探明混凝土表面高度；在灌注过程中，孔壁局部小塌方，施工人员未发现，未处理，仍按原计算的混凝土量浇筑后即拔离导管。（2）预防及处理：一旦发生短桩，可迅速插入一小直径护筒至原混凝土内，用吸泥机吸出坍方土和沉淀土后重新下导管灌注，但应在上下断层间加以补强。2 结语总之，钻孔灌注桩施工工艺虽已成熟，技术难度不大，但由于其多为地下施工的不可见性，施工人员应认真学习相关规范，熟悉各项技术要求，不断提高自身水平，并做好事先指导和技术交底工作，确保各环节都能严格按照规范要求施工，并做好预防措施，使每根桩的质量都能得到保证，最终使整个工程达到预期的目标。 参考文献[1]公路工程质量检验评定标准（土建分册）（JTG F80/1-2004）[2]公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000 ）[3] 公路工程施工监理规范（JTG G10-2006）
一、成孔质量控制
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、桩孔偏斜及桩底沉渣厚度达不到设计要求等。这些内容的施工要求在规范中都有明确的规定，但为了保证施工质量，施工过程中应重点注意一些细节问题。
1、孔位偏差
陆上钻孔灌注桩一般采用挖坑法, 比较简单易行。在每次对孔位点进行钻进成孔之前都要对孔点进行复测，确保孔点准确；在护筒的埋设过程中，要严格控制护筒中心与孔点相一致，同时要注意埋设深度与牢靠度。钻头对孔位应正确，钻头中心与护筒中心偏差宜控制在15㎜以内。
2、孔径偏差
确保桩身成孔垂直精度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，应采取扩大钻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，并于成孔后下钢筋前作井径、井斜超声波测试。
造成孔径偏差的问题很多，主要有以下三种：
（1）施工操作不完善
护筒埋置太浅或周围未夯实，从而造成漏水冲刷桩孔；泥浆比重小，密度偏低，压力不够；遇松散沙层、流沙层没有控制钻进进度，钻进太快；施工提锤、下放钢筋笼碰撞孔壁。
（2）成孔钻具
在钻进成孔之前对钻杆进行垂直度检测，钻杆的弯曲与摆动，在钻进过程中就会造成扩孔，且随着桩深的增加，扩孔会随之增大，从而造成桩摩擦阻力的降低，因此钻孔过程中要经常对钻头、钻杆等机具进行检测。
（3）护壁泥浆质量
护壁泥浆性能指标是灌注桩施工中严格控制的指标，泥浆质量不好会造成孔底沉渣增厚、扩孔与塌孔等问题，因此在泥浆的制备时应选用高塑性的粘土，并根据钻进土层要求进行配合比设计。
3、孔径垂直度偏差
主要要求在施工过程中对钻机的稳定性进行控制，避免其倾斜，从而影响成孔的垂直度。
4、孔底沉渣厚度
在钻孔灌注桩施工过程中的清渣问题，无论采用正循环还是反循环清孔，彻底清渣是不可能的，而沉渣厚度对桩端承载力的影响是很大的，因此在沉渣厚度控制上，要做到触测精确，严格把关。
二、清孔质量控制
钻孔达到一定深度后，在灌注混凝土之前，要进行清孔，孔底沉渣厚度满足下列规定：端承桩≤50mm；摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm；摩擦桩≤300mm，因此在清孔过程中应不断置换泥浆，并保持孔底500mm以内的泥浆相对密度＜1.25，含砂量≤8%，粘度≤289。
清孔过程中应注意保持水头, 经常检测泥浆指标, 一旦达标, 迅速起钻。可用直径比设计桩径小5cm钢筋圆圈放入孔内验收桩径, 然后下钢筋笼, 尽可能缩短浇筑前的操作时间, 减少沉淀量。因下放钢筋笼及灌注混凝土导管，清孔时需中断一段时间，故需进行二次清孔。
严禁用加深孔底深度的方法代替清孔, 这将会极大地降低桩尖处土的极限承载力, 也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。
三、混凝土浇筑质量控制
由于灌注混凝土工艺的特殊性，因此对混凝土性质及搅拌质量有特殊要求；混凝土坍落度应为18～22cm；混凝土强度应比设计强度提高5mpa；混凝土初凝时间应满足整个浇筑过程，一般为3～4h，如果运输距离较远，应考虑加混凝剂。
浇筑过程中, 最重要的就是控制导管的埋深,《规范》要求在2～6m范围内。埋深过小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥; 过大则使混凝土不易流出顶升, 还可造成桩外周的混凝土出现骨料离析和空洞, 减小桩的有效直径; 亦可造成近导管处混凝土面高,远导管处混凝土面低, 从而混凝土先顶升再水平扩散, 出现死角区, 使泥浆和混凝土混合物填实在死角区, 造成钢筋的握裹力不足。
在灌注混凝土过程中，还应注意以下一些问题：
1、首灌量要满足导管的下口埋入混凝土的深度不小于0.8m，从而保证将导管内的泥浆完全排除且防止其卷入混凝土中。
2、混凝土在灌注时，间歇时间要控制在15分钟之内，而且不能超过30分钟，每根桩整个灌注过程尽量控制在4～6小时之内，保证灌注质量。
3、灌注时孔内混凝土面的上升速度宜控制为不小于2m/h，且导管提升速度与混凝土上升速度相一致，严格防止导管下口提出混凝土顶面。
4、搅拌好的混凝土应在1.5小时内灌注完毕，夏天由于高温天气宜在1小时内灌注完毕，否则要掺加缓凝剂。
5、为了保证桩顶标高以下混凝土的质量，混凝土应灌注至设计桩顶标高以上规定的高度。
四、成桩检验
灌注桩成桩后应按成桩质量验收标准进行，如低应变动测试验、单桩静载试验等等，以确定桩的完整性、承载力是否满足工程设计的要求。
答：②根据不同地质，调整泥浆比重。确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差，维护孔壁稳定。黄泥浆的比重控制在1.25~1.30左右，数量不少于单桩井孔体积的2倍。③清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度。（2）钻孔偏斜防治措施 ①安装钻机时要使转盘，底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡...
答：预防措施：首先保证一定高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响，极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测，只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时，才能确认终灌标高已经达到。③桩身砼夹泥或断桩 预防措施：成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤，第一次清孔必须彻底清除泥块，砼灌...
答：钻孔灌注桩的施工质量忧患应以防为主治为辅,施工过程中,应当注意对桩的成孔、灌注过程做好详尽的记录,这对后期的质量评估有不可替代的作用;桩的质量评价应依据声波测试,结合施工记录和钻芯情况进行综合分析,才能得出较为客观的结论。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费...
答：清孔与灌注</: 保证清孔彻底，以控制沉渣，是防止灌注过程中出现问题的关键。同时，一旦发现导管进水，必须立即采取措施，以确保灌注的混凝土质量得以维持。持续优化与提升</ 钻孔灌注桩施工并非易事，它需要施工团队持续提升技术水平，定期进行操作人员的培训，确保他们掌握最新的施工方法和标准。同时，监理...
答：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)采取隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩是先成孔,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...
答：5～3h内(最多不超过4h)完成砼浇筑的准备工作，就绪后监理工程师下达浇筑通知。8、成孔后不能立即灌注砼的桩孔，应检查是否满水，以防塌孔。灌注前应进行第二次清孔，清孔后，再检查沉渣厚度，符合规范要求后允许浇灌砼。9、检查钢筋笼的制作质量，对钢筋笼进行隐蔽验收。检查保障保护层的措施，...
答：（1）灌注前对桩孔质量、回淤沉碴厚度、泥浆指标、桩底标高进行一次全面检查，防止意外事故发生。（2）灌注水下混凝土的导管逐节拼接，导管直径为25cm，每节长度为2m～4m，以便调节高度。拼接后进行压水试验，合格后方可使用。（3）混凝土的初存量应保证首次填充的混凝土入孔后，使导管埋入混凝土的深度...
答：确保工序质量。上道工序不合格决不允许转入下道工序。5具体采取的措施如下：5.1技术管理保证措施（1）协助测量人员定位放线，保证桩位准确无误。（2）护筒埋好后，对桩位及护筒进行检查，保证"两点一线一中心"。（3）钻机就位，开孔验收，把好关卡。（4）成孔钻进过程中，检查钻机倾斜情况，检查泥浆...
答：2)对于各种钻孔方法，采用抽浆清孔法清孔最彻底。清孔中，应注意始终保持孔内水头，以防塌孔。3)清孔后，应从孔口、孔中部和孔底三部分提取泥浆，测定要求的各项指标。要求这三部分指标的平均值，应符合质量标准的要求。4)端承桩清孔后，将取样盒吊入孔底。灌注水下混凝土前取出样盒，检查沉淀在...
答：选取符合资质要求，地质勘测单位对工程进行尽可能详细的地质勘察；2）施工前对施工中可能出现的问题要有充分的认识和准备，并做好预防措施；3）施工中配备足够的管理力量，对桩的施工进度、施工情况等进行严格监督，并做好记录；4）加强桩基工程的检测，要保证钻孔灌注桩的施工质量。
