钻孔灌注桩施工工艺及质量控制措施

钻孔灌注桩施工工艺及质量控制措施

倪青坤

上海洋源建设发展有限公司

摘要：随着科学技术的不断发展，建筑施工技术不断推陈出新。在桩基工程中，钻孔灌注桩作为一种性能优良、施工高效、便利的技术方法，广泛使用在建筑工程中。本文首先针对钻孔灌注桩进行综述，通过工程实例对钻孔灌注桩施工技术展开详细论述，并提出几点质量控制措施，仅供参考。

关键词：钻孔灌注桩；建筑工程；钻孔；成孔；钢筋笼

引言

近年来，在建筑施工过程当中，应用了许多先进的施工技术、新工艺及新材料，提升了建筑工程质量与安全。随着物质生活的不断丰富，大家对建筑工程质量与安全的要求也越来越高，为确保建筑工程的质量，在工程施工时，应科学选用工程技术，并编制合理的施工方案。钻孔灌注桩是一项非常关键的基础工程，若施工未遵照规范和标准作业，会致使建筑存在一定的安全与质量隐患，更为严重者，还会使建筑产生裂缝或坍塌。因此，掌握钻孔灌注桩的施工技术及对其质量管控非常关键。

１综述钻孔灌注桩

桩基础是建筑最为常见的基础类型之一，钻孔灌注桩属于灌注桩系，主要是利用人工或机械在地基内进行钻孔作业，下放钢筋笼、灌注混凝土，由此在桩孔内形成桩基。根据桩孔护壁的形成方式，可将钻孔灌注桩施工分为两类，分别是泥浆护壁施工与全套管施工，泥浆护壁施工的基本流程如下：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→下放导管→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。全套管施工除了无需泥浆与清孔外，其余均类同。在建筑工程中，无论选取何种方法，对施工的规范性、专业性要求均较高，有效保证钻孔灌注桩施工水平，避免质量隐患的产生，方可保证建筑基础具有良好的承载能力。结合相关理论与工程实践分析可知，钻孔灌注桩施工技术具有设备简单、操作方便以及工艺成熟等优点，可用于各种不同的地质条件，有效克服施工环境的干扰，且施工灵活性较强，可根据实际情况调整施工方案。本文主要围绕钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用展开详细分析。

2工程概况

某项目位于上海市闵行区辛庄工业区01单元MHP0501单元内，该项目总占地面积为10,128m2,总建筑面积为45,360m2,建筑主楼17层，其中地上15层，地下2层，基础工程设计为钻孔灌注桩。

根据设计要求，本桩基施工采用机械钻孔灌注桩，机械设备为三台中联重科280型旋挖钻机，灌注混凝土选用商品混凝土。

3钻孔灌注桩施工技术在本项目中的运用

3.1施工工艺流程（见图1）

图1 施工工艺流程图

3.1 施工准备

建筑工程钻孔灌注桩施工前，首先要准备好桩基工程使用到的建筑原材料，如钢筋、水泥、砂、石、外加剂等，原材料的质量检测可委托具有资质的专业单位进行测试，并出具检测报告；其次，复核甲方提供的导线控制网点，同时根据网点进行引测，确定桩基工程现场施工的测量控制点，再对每个桩的坐标定位进行测量复核；最后，依据设计图纸和技术规范，制定钻孔灌注桩施工组织设计和专项施工方案。

3.2钻进成孔

（1）测量放样。根据桩基工程现场施工的测量控制点，确定每个桩的坐标定位，并由监理进行测量放样复核，通过之后，进入下一道工序。

（2）钻机就位。钻机移动到桩基施工位置，钻头对准桩位，注意其偏差不得大于10mm，同时调整桅杆、机身的水平和垂直度，确保钻机安全、稳定、平整。

（3）埋设护筒。护筒的直径为桩直径加200mm；护筒的长度，要依据工程现场的土层而定，护筒的埋深应在1m～2m，护筒的顶端要超出地面300mm，护筒底要进入到黏土层，且深度要不少于500m；护筒埋设的精度，倾斜度不得超过1%。为确保护筒稳定性，在埋设护筒之后，可分层回填黏土，并进行压实处理，同时在施工过程中，也要对各项指标进行复测。

（4）钻进成孔。

本工程项目采用了中联重科ZL-280型旋挖钻机，该钻机具有转速高、成孔快等特点，在中风化土层中也可有效进行钻进施工。

（5）清孔。桩基成孔之后，须将孔内堆积的渣土予以清理。在钻头降至孔底时，转速要调整到相对缓慢状态，可将一些余泥、余渣清理。

3.3 钢筋笼的制安

（1）制作钢筋笼。钢筋笼在工地现场分段制作、分节检验，钢筋要按设计要求布局，在钢筋笼接长时，要注意相接两段的主筋必须在同一轴线，在主筋与加强筋交接位置，进行点焊固定。当钢筋接长采用单面搭接焊的方式时，要确保搭接处的安全与稳定性，则钢筋焊接焊缝的长度应不少于钢筋直径的十倍长，对于在封闭箍与加强环两处，采用单侧搭接焊的方法进行固定。

（2）安装钢筋笼。

安装钢筋笼应根据其钢筋笼设计长度进行选择，如果钢筋笼长度大于16m，则要采取多段钢筋笼接长的方式安装。先将第一段钢筋笼用吊车吊放在桩孔内，并进行固定定位；然后再用吊车吊放第二段钢筋笼，在将两端钢筋笼的主筋对齐、对正、对准之后，随即对主筋进行错头焊接，须注意的是，在钢筋笼同一截面上，钢筋的接头个数要不大配筋数量的一半，且要互相错开不小于钢筋直径的35倍。当两节段的钢筋笼都焊接牢固之后，随之缓缓下沉放到桩孔内，直至设计深度。

3.4 下导管

（1）验收导管。本工程导管的内径为Φ250～Φ280，中间各段长度为2500mm，底管长度按4000mm进行控制。验收导管时，首先检验对接，主控项目是接头丝扣质量，主控指标为平直性、同心度；其次检验导管表观，主要检查指标为外观的变形、受损、弯曲、凹陷等情况，内壁的洁净度，内壁应没有粘附杂质、杂物等。

（2）下放导管。将导管吊装定位准确后，下放导管时，注意要顺畅下放，不能碰擦钢筋笼。导管接口处，应配备专用密封圈，同时保证充足的稳定度。

3.5 浇灌混凝土

（1）混凝土采用商品混凝土，混凝土强度等级按设计要求，混凝土坍落度的范围为180mm～220mm，由混凝土搅拌站通过罐车运送到工地现场，采用输送泵进行浇灌。

（2）在浇灌混凝土前，再次复查桩孔深与桩孔径，并计算混凝土浇筑量；混凝土要连续不断浇筑，时间不得间隔过长，同时要对导管埋深进行监控，根据现场实际情况可控制在2m～6m的区间；在拆除导管前，要先对桩孔内的混凝土高度进行量测，计量混凝土最后的用量，并掌控桩顶的标高及桩体桩型。

（3）若干注意事项：

①为减小孔底沉渣厚度，掌控其质量，应在下放导管后，进行二次清孔；

②在查验浇筑导管时，应重点管控其垂直度、密封性等指标；

③浇灌混凝土导管的管底与孔底的距离，应控制在300mm～500mm的范围内；

④混凝土桩的截面尺寸要符合设计要求。对于导管的埋深，应控制不小于（800～1500）mm，在连续浇筑混凝土过程中，宜控制在（2000～6000）mm范围内；

⑤混凝土应连续浇筑，不连续则会破坏桩身的完整性。浇筑混凝土时，要及时检测混凝土面的实际标高，同时根据实际情况控制导管的埋深，当混凝土浇筑至距骨架底端部4000mm以上位置时，可根据实际情况，进行适时上提导管；当混凝土浇筑临近桩顶标高时，可采用接入短导管的措施，以管控导管的高度；为便于清理后期浮浆，确保有效成桩，在浇筑水下混凝土时，混凝土可浇灌至桩顶设计高程以上1000～1500mm的位置；

⑥导管过早撤除会造成桩头部位质量隐患，拆除导管应注意浇灌混凝土面到达的高程，符合要求之后，即可拆卸。

3.6 起拔护筒

当混凝土浇灌完成后，就可将护筒拔出，并撤除其他相关机械设备。

3.7 回填桩孔

浇筑完桩孔混凝土后，对于在桩孔上未浇灌的部位，考虑到就地取材、节约资源，可采用现场沟槽开挖及护筒开挖的土料进行回填，最后再浇筑适当的混凝土进行填封孔口。

4质量管控措施

4.1 钻孔的质量管控

（1）钻机质量控制。首先对移动轨道及其配套的稳定性进行研判，轨道顶平面的四角要始终在同一标高，以确保平整性，如有偏差要随时校正；钻机天车、转盘、孔位要调整在同一垂线；钻杆的垂直度误差。控制应不得大于2‰；钻头中心与护筒中心的误差控制应不得大于2‰；在钻机钻孔过程中，要随时监控桩基的孔位、孔径、孔深、垂直度等主要技术指标。

（2）泥浆的质量控制。钻孔过程中，要随时对泥浆比重等性能进行检测，做好清泥换浆的施工，并根据钻机钻进的土层特征情况适度调整，以确保工程质量与安全。

（3）钻头的质量控制。应依据钻孔的土层情况，选择与钻机配套的钻头。在钻孔过程中，也要注意对钻头的质量情况进行检查，如有缺陷，及时整改。

（4）孔深的质量控制。用测量绳对钻孔深度随时进行测量并记录，直至孔深符合设计要求。

（5）钻孔的质量验收。终孔前，先取浮渣进行检测，符合要求则进行孔深、孔径等指标进行检测，全部满足要求进行验收确认。

4.2 钢筋笼的质量管控

4.2.1制作钢筋笼的质量管控

（1）钢筋的质量控制。钢筋进场时，根据规格、型号、批次检查其外观、吊牌、出厂合格证、质量证明书、检验报告等，并进行见证取样复检，复检合格之后才能用于工程中。

（2）钢筋接长的质量控制。钢筋接长的搭接长度要符合规范要求及设计图纸，钢筋接长的各接头要注意错开。

（3）钢筋笼焊接的质量控制。钢筋笼的焊工要求持证上岗，无资质的人员不得进行焊接作业。正式施焊前，先进行试焊，并对试焊件进行检测，符合要求则进行焊接施工。

4.2.2安装钢筋笼的质量管控

（1）接长钢筋笼的质量控制。先将钢筋笼的焊接接头进行错开，再按要求的焊接形式对钢筋进行焊接，重点管控焊接的高度与焊接宽度。

（2）设置钢筋笼保护层预制块。用水泥砂浆制作保护层预制块，强度等级要等同桩芯混凝土，保护层预制块的数量应每平方不少于四个。

（3）安装钢筋笼过程中，要做到精细化、标准化施工，不得随意碰撞、拆换钢筋笼等不规范作业。

（4）钢筋笼的验收。钢筋笼安装完成后，按规范要求及设计图纸进行验收，全面检查钢筋笼的质量，全部指标符合要求后，即验收合格。

4.3 清孔的质量管控

桩基孔位成形之后，要将孔底的沉渣进行清理，清孔方法可采用冲洗液适度清理。清孔完成之后，要对孔深、孔径、混凝土浇筑量、桩顶标高、混凝土浇筑面标高、导管预留埋深等指标进行管控。

4.4 浇筑混凝土的质量管控

4.4.1原材料的质量管控

（1）水泥：水泥进场时，根据规格、型号、批次检查其外观、出厂合格证、质量证明书、检验报告等，并进行见证取样复检，复检合格之后才能用于工程中。

（2）砂、石：砂子、石子进场时，根据规格、型号、批次检查其外观、出厂合格证、质量证明书、检验报告等，并进行见证取样复检，复检合格之后才能用于工程中。

（3）外加剂：外加剂的选择应根据设计要求，含盐类的外加剂不宜选用。外加剂进场时，根据规格、型号、批次检查其外观、出厂合格证、质量证明书、检验报告等，并进行见证取样复检，复检合格之后才能用于工程中。

4.4.2混凝土拌和、浇灌的质量管控

（1）混凝土拌和的质量管控。为保证混凝土质量，确保其和易性、流动性，拌和混凝土应先进行试配，再确定配合比、各原材料用量及拌和时间。水泥、外加剂用量偏差应控制在1%以内，砂、石、水的用量误差不得大于3%。混凝土坍落度应控制在180mm～220mm范围内。

（2）混凝土浇筑的质量管控。

浇筑混凝土应遵照随拌随浇、浇筑连续的原则。浇筑混凝土的过程中，要重点管控浇筑速度、浇筑高度、浇筑量、浇筑时间等指标；桩孔混凝土的用量不能超浇、也不能少浇筑；浇筑过程中，根据要求制作相应的混凝土试块。

对于地下水活动较为频繁的区域，要提早用套管并进行止水，使用的导管要注意管口的严密性，符合要求后，再从导管内连续不中断浇筑混凝土，同时要注意导管内外浇灌混凝土的高度，并及时掌控要拆除的导管，控制导管要做到适度起拔，不能单次过快、过大起拔，以免出现超拔现象，影响混凝土浇灌质量。

5结束语

桩基质量的好坏直接影响到工程建筑的整体质量，钻孔灌注桩作为桩基工程中一个重要的类别，经常应用在工程建筑中。因此，在桩基工程施工中，掌握钻孔灌注桩施工技术，优化工艺工法，严控施工工序和质量预防措施，提高施工现场问题解决能力，就可有效提升桩基工程的质量水平，并进一步促进整体建筑工程质量的提高。

参考文献

[1]童世虎．钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用[J]．建筑技术开发，2017,44(16:39-41

[2]刘雪峰，李明． 钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用[J]．科学中国人， 2014( 8) : 11．

[3]李林桑. 建筑工程旋挖钻孔灌注桩施工技术及质量控制[J]. 住宅与房地产,2020(27):164-165.