钻孔灌注桩钻孔施工工艺与质量控制要点

钻孔灌注桩钻孔施工工艺与质量控制要点

刘国旗

上海智通建设发展股份有限公司，上海市，200000

摘要：钻孔灌注桩在施工过程中对环境影响较小，且承载力较大，是当前高速公路、高层建筑、桥梁等工程地基施工中的一种常见形式。由于钻孔灌注桩施工过程中隐蔽工序较多，成桩后无法进行开桩验收，需要严格管控施工工艺要点，落实好质量管理工作。基于此，本文结合钻孔灌注桩的施工工艺流程，阐述钻孔灌注桩施工过程中的质量控制要点，并提供相关举措以供借鉴。

关键词：钻孔灌注桩；成孔施工；施工工艺；质量控制

引言

钻孔灌注桩施工技术是利用机械臂进行钻孔，配合人力挖掘或钢管挤土的方式形成钻孔，在内部置放钢筋笼浇筑混凝土后形成灌注桩。钻孔灌注桩施工技术在建设工程中应用较为广泛，可根据工程的实际情况采用正循环回转或反循环回转的施工形式，能够将上部结构传来的动载和静载均匀的传递地基深处稳定地层中，降低了地基沉降问题。钻孔灌注桩施工技术，虽然有着较多的优点，但在施工过程中对技术人员的专业技术能力有着一定的要求，否则会出现缩颈、扩径、塌孔、断桩、水泥离析等质量缺陷问题。因此，研究钻孔灌注桩施工工艺以及质量控制的要点，有着重要的现实意义。

1测量放线

待技术交底工作和施工准备工作完成后需要进行测量放线工作，主要目的是为工程钻孔施工提供测量控制基准点。在测量放线过程中必须以建设单位提供测量控制点和施工图作为基准，在施工过程中严格控制误差，待全部测量放样工作完成后，需要通过全站仪或经纬仪、钢尺等测量器具重新校核每个点位，施工桩位一般使用竹片或钢筋头进行施放，每一个桩位应注明桩位编号，保证桩位、护筒埋设位置的准确无误。

2 护筒埋设

护筒作用为保护孔口，隔离上部杂填松散物，是防止孔口坍塌的必要措施，也是控制定位、标高控制的基准点，也能够在导正钻具、控制垂直度方面起到积极作用。在钻孔灌注桩施工前期，需要在钻孔上部预先埋设一个护筒，其材质可分为木护筒、钢护筒、混凝土护筒，可根据工程现场的实际要求进行灵活选用。以钢护筒制作与埋设为例，钢护筒主要应用于深水或复杂地质条件下的大孔径钻孔，施工一般对钢材厚度需要达到14毫米左右，采用整体拼装焊接的方式，钢护筒一般不设置加劲肋，便于减少不同土层之间的摩擦阻力。在钢护筒埋设过程中，按照使用环境可分为水域埋设、旱地埋设。以旱地护筒埋设为例，前期需要检验护筒平面位置与垂直度的准确性，检查护筒周围与护筒底脚的紧密性、透水性，避免对后期钻孔施工以及灌注桩成型带来影响。一般情况下埋设护筒的中心轴线位置，对于测量标定的桩心位置偏差不超过20mm，垂直度不超过5%。在埋设护筒过程中是要不断监测和校正护筒的垂直度。对于护筒周边的土层，可采用分层回填夯实的施工方式，保证护筒周边土层的密实度，最后检测护筒顶部与桩心位置的偏差、护筒垂直度偏差，对于超差范围的护筒需要返工处理[1]。

3 钻孔施工

3.1泥浆制备 

泥浆的主要功能保护孔壁，通过泥浆或者清水在护筒内壁形成一定的保护层，减少钻孔施工过程中的阻力，同时维持孔壁内部的静水压力，满足后期成孔后的清孔作业使用需求。泥浆主要是有水、粘土、添加剂搅拌而成的混合物，对其密度、粘度、静切力、含砂率等指标有着要求。泥浆的密度增大时，会对钻孔内壁的侧压力增大，影响孔壁的稳定性；黏度是指黏土之间和颗粒之间的内摩擦力，黏度过大则容易导致糊钻，影响正常的钻进工作，黏度过小则不利于悬浮，出现泥皮薄的问题；静切力是指泥浆流动时所受的最小力，直接影响的钻进速度，静切力过大则容易导致泥浆钻渣沉淀过小，则带渣效果不好，过小容易出现沉渣埋钻事故；含砂率主要是指泥浆内砂与粘土颗粒之间的比例，在采用正反循环钻进过程中，对泥浆的含砂率指标要求较为严格，含砂率过高容易损坏泥浆泵，含砂率过低则造成泥皮松散、护壁不牢。在泥浆制备过程中，需要根据钻孔方法和土层的实际情况，选用调配泥浆，保证泥浆性能参数，能够符合钻孔施工的需求[2]。

3.2 钻进方法的选择

以正循环回转钻进施工法为例，正循环钻进施工方法，主要是利用钻头回转装置带动钻杆和钻头削切破碎岩土，钻进过程中需要使用泥浆护壁并做好排渣工作。 在钻进过程中，钻头和孔壁之间呈环状空间上升，泥浆由泥浆泵输入钻杆内部的空腔，进钻头的出浆口向外喷射而出，而后泥浆在泥浆泵、钻杆、钻孔，泥浆池之间反复循环，最终完成钻孔施工作业。正循环钻进施工过程中，对钻机设备要求不高，能够满足狭窄工地的使用需求，该工艺相对成熟、操作简单，施工过程中噪音和振动较小，但其排渣能力较差、岩土重复破碎问题较为严重。在施工过程中需要保证钻机底座与顶端位置的平稳性，钻机过程中不能出现沉降、沉陷、偏移等问题，可在钻机的顶端或各种自制钻架和桅杆顶端等处要用缆风绳固定防止倾覆。在启动钻机前期应使用低速低档旋转，控制好钻机速度，带其钻孔进行到护筒刃脚处时，可使用正常速度进行钻进，在钻孔施工过程中，一旦出现护筒底部漏浆、土质松软等现象，需要提起钻头向孔内倒入粘土，放下锥头倒转使泥浆能够堵塞空隙位置，然后继续钻孔

[3]。

3.3 钢筋笼制作

钢筋笼一般与钻孔施工作业同步进行，在钢筋笼制作过程中，需要使用热轧钢筋，一般情况下长度在25米以上的钢筋笼，主要采用分段制作的方法，然后进行拼装，在拼装过程中连接部位应采用机械连接或焊接的方式。对于制作完成的钢筋笼要妥善存放，在场地允许的情况下，直接平放在地面上；如果场地不允许，则需要进行堆放，堆放层数不能超过两层，避免受重力作用的影响，对底层钢筋笼造成形变。在钢筋笼吊装施工过程中，需要在钢筋笼焊接吊点，使用吊装设备起吊要保持平稳，控制好吊装速度下放速度与准确性，保证钢筋能够对准钻孔，避免触碰孔壁。对于分段制作的钢筋笼，则需要采用逐节吊装的方式，同时做好接头处的焊接处理，避免出现焊接质量问题[4]。

3.4混凝土灌注施工

混凝土灌注桩施工过程中，首先要注重单桩混凝土的灌注量，保证混凝土灌注施工作业的连续性，避免出现施工过程中混凝土不足，出现中间停滞问题。其次在灌注施工过程中，控制好混凝土的配合比、坍落高度，在施工过程中如果出现离析现象，可在混凝土中添加一定的减水剂或粉煤灰提升混凝土的和易性。若在灌注过程中发现混凝土无法流出，则需要缓慢抬升导管，防止导管拔出混凝土面出现断桩现象。

3.5清孔作业

清孔的目的是抽换原钻孔内的泥浆，清除钻渣、降低孔底沉渣厚度。清孔施工常用的方法为抽浆法清孔，该方法主要是利用抽吸的方式将孔内的钻渣、浆液抽出；换浆法清孔主要通过泥浆泵，将密度为1.15 左右、含砂率小于4%的泥浆，将孔内悬浮钻渣或多余泥浆替换；掏渣法清孔利用钻孔冲击或冲抓钻进过程中冲碎钻渣，使其能够连同泥浆一同挤入孔壁，仅应用于土层摩擦桩的初步清孔；

喷射法清孔是使用高压水枪进行清孔的一种常用方法，方法较为简单，需要拆卸钻杆、钻头、导管等。

结语

综上所述，目前钻孔灌注桩施工工艺应用较为成熟，但受施工工序和图纸，施工环境因素的影响，施工过程中各类细节性要点较多，在施工过程中需要科学设计施工方案，做好细节性质量管控，保证工程项目施工质量。

参考文献

[1]刘志成 .公路桥梁的钻孔灌注桩设计与施工技术研究[J].交通世界,2022(21):57-59.

[2]杨磊 .公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工质量控制问题探讨[J].交通世界,2022(21):66-69.

[3]张晋斌 .钻孔灌注桩在高边坡支护工程中的应用[J].江西建材,2022(6):301-303.

[4] 葛雷，杨帆 . 深基坑工程中运用钻孔灌注桩结合混凝土内支撑技术分析 [J]. 建筑技术开发，2020，47（11）：3-5.