浅谈钻孔灌注桩基础工程的施工工艺及质量控制

浅谈钻孔灌注桩基础工程的施工工艺及质量控制

【摘要】本文旨在分析探究钻孔灌注桩基础工程的施工要点、工艺及质量控制等。

【关键词】钻孔灌注桩；基础工程；施工工艺；质量控制

1 钻孔灌注桩基础工程施工工艺

定位测量→设置泥浆池→埋设钢护筒→钻机就位→钻孔→成孔检测→安放钢筋笼、导管→二次清孔→水下混凝土灌注→凿除桩头。

2 施工准备

钻孔前应做好准备工作，准备工作的内容包括：围堰筑岛、施工导流、埋设护筒等施工项目。

2.1 围堰筑岛施工

筑岛的材料应用透水性好、易于压实的砂土或碎石土，岛面及地基承载力应满足设计要求；无围堰筑岛的临水面坡度一般可采用1：1.75～1：3，施工期间，水流受压缩后，应保证岛体稳定，坡面、坡脚不被冲刷，必要时应采取防护措施。在淤泥等软体上筑岛时，应将河底的淤泥石块等杂物清除干净，重新换填粘土，并将岛面碾压密实。岛面要高出最高施工水位0.5m～1.0m。

2.2 埋设钢护筒

钢护筒埋设采取挖坑埋设法，护筒顶端标高应高出原地面或岛面以上0.3m～0.5m，护筒底端埋入原土或填筑后的粘土层上，周围用粘土密填分层夯实，并高出施工水位0.5m以上；护筒埋置深度宜为2～4m，护筒内径宜比桩径大200～400mm；护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。

2.3 设置泥浆循环池调制泥浆

根据钻机型号和孔深、孔径选择泥浆池的大小尺寸。钻孔泥浆一般由水、粘土和添加剂按适当的配合比配制而成。采用正循环钻施工，一般地层相对密度为1.05～1.20，易坍塌地层相对密度1.20～1.45；采用反循环钻施工，一般地层相对密度为1.02～1.1.06，易坍塌地层相对密度1.06～1.1，卵石层1.10～1.15。

3 灌注桩工程施工要点及质量控制

3.1 钻孔施工

为了防止钻孔灌注桩发生倾斜，钻孔完成后不垂直，偏差值大于规范规定的允许偏差，或发生缩颈、坍塌等不良现象。施工时要做到下面几点：

3.1.1 钻孔施工技术参数

泥浆性能指标：比重：1.15kN/m～1.25kN/m粘度17s～20s。

3.1.2 钻孔施工质量控制

①钻机就位前应对各项准备工作进行检查，钻机就位对钻孔质量和能否顺利钻进关系重大，就位时要保证钻锥中心对准桩位中心，并将钻机支垫牢固。钻进对中一般采用测定的控制网点，拉线找中并调整钻机使钻锥对中，检查钻机主盘是否平整，钻杆垂直度。

②初始钻进不要急于进尺，当钻进2m以下时钻杆稳定后在根据地层土质逐渐加快钻进速度。

③在不均匀地层，软硬变层地层钻进时，应合理控制钻进速度（粘土≤2m/h 砂性土≤3m/h），钻进时要轻压慢钻，以防钻孔偏斜、经常检查钻杆弯曲度，确保垂直度偏差1/100之内。

④采用优质泥浆护壁成孔是防止桩空缩径和坍塌的有效措施。为了使孔壁稳定性好，钻进成孔时应针对地层变化进行泥浆性能的适当调整，泥浆性能指标符合施工规范规定。

⑤清孔清孔时保持钻孔的水位高出地下水位1.5～2.0m，以防止坍孔。采用正循环法进行钻孔，钻至设计孔深后即开始清孔，将钻头提离孔底80-100mm输入新泥浆循环，直至返回地面泥浆含渣量<5%为止，下完导管后进行孔深测量，若沉渣量超过100mm则进行二次清孔。清孔初期用比重大（1.15kN/m3～1.25kN/m3）的泥浆，将孔底泥渣洗出，清孔后期改为比重小（1.05kN/m3～1.2kN/m3）的泥浆以利于成孔至浇筑混凝土时的沉渣较小。为了保证清孔泥浆质量，用沉淀泥浆池供清孔使用。清孔后由专人用测绳（带重锤）测定孔底沉淤厚度，直到验收合格后方可灌注混凝土。

3.2 钢筋笼制作与吊放

为防止钢筋笼在吊装过程中发生弯曲变形，钢筋笼中心偏位，钢筋笼就位后突然下沉，钢筋笼下上浮等不良现象，我们在施工过程中，按照以下几点进行操作。

3.2.1 钢筋笼安放技术参数

主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5%；

骨架保护层厚度±20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

3.2.2 钢筋笼安放要点及质量控制

①钢筋笼的制作应分段进行，分段长度应根据吊装条件确定，接头应错开，接头截面积不得大于受力筋总截面积的50%。

②设置专用台架制作钢筋笼，以保证笼体平直。环形箍筋与主筋采用点焊连接，螺旋箍筋与主筋采用绑扎和间隔点焊连接。

③采用Φ125mm厚40mm内径25mm的混凝土环形垫块做钢筋保护层，每节钢筋笼3组，每组4个，且均匀分布。

④钢筋笼下放入孔时，用吊车吊放，钢筋笼应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼中若遇障碍不得强行下放，应查明原因，处理后继续下放。

⑤钢筋笼安装到位后应进行固定，用4根相同长度的钢管对称在顶部的吊环钢筋笼的第一道加强筋上，其上端分别卡在钻架上以避免钢筋笼下移和灌注混凝土时上浮。

3.3 水下混凝土灌注

为防止导管进水，导管堵塞及埋管等不良现象的发生，施工时按照以下几点控制混凝土灌注质量。

3.3.1 混凝土施工技术参数

粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm；细集料宜采用级配良好的中砂；混凝土配合比的含砂率宜采用0.4～0.5，水灰比宜采用0.5～0.6；水泥的初凝时间不宜早于2.5h，水泥强度等级不应低于42.5。

3.3.2 混凝土施工工艺及质量控制

①浇筑混凝土前应对孔深再进行一次测量，确定沉渣是否符合要求，否则要进行浇筑清孔。

②首批灌注混凝土数量须经过计算，使其有一定的冲击能量，把泥浆从导管外排出，并能把导管下口埋入混凝土，其深度不小于 1.0m。当混凝土装满漏斗和送料斗后，提高隔离塞，混凝土即下入到孔底，排开泥浆形成导管下口闭水状态。另外，灌注时要做好详细的灌注记录，不断测量混凝土的上升尺寸，计算确定导管拆除的有效长度，核实混凝土实际灌入量。