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摘 要：本文结合自身工作经验，探讨了钻孔灌注桩技术在房屋建筑施工中的应用分析。
关键词：钻孔灌注桩施工工艺质量通病
Abstract: In this paper work with their own experiences and explore the technology in the house bored pile construction Application Analysis.
Keywords: bored pile construction process quality defects
中圖分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
目前，钻孔灌注桩施工技术在我国房屋建筑基础施工中应用广泛，由于其具有抗震性能强、承载力大、施工噪音小、能适应各种地层且能避免特殊地基沉降引发的问题等诸多优点，在房屋建筑基础工程领域占据了重要地位。钻孔灌注桩一般可分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种类型，泥浆护壁成孔在施工中最为常用，本文主要分析泥浆护壁成孔类型。
1、钻孔灌注桩施工工艺
（1）、桩位测定放样。施工场地完成平整清理后，根据施工图纸进行桩位测量放样，定位工作遵循从整体到局部的基本原则，完成放样后必须进行二次复核，保证桩位的坐标误差控制在规范允许的误差范围内，并符合设计要求。桩位标志要明显且不易破坏，施工前要再次复核检查桩位，避免桩位坐标因桩位标志发生变化而出现偏移。
（2）、埋设护筒。护筒的作用主要是固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，成孔时引导钻头方向。护筒用4～8mm厚钢板制成，内径比桩径大100～200mm，顶面高出地面200～300m，上部开1～2个溢浆孔。护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上，护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填土并夯实。
（3）、制备护壁泥浆。制备护壁泥浆主要是为了能够稳定钻孔内部的水位和防止塌孔，它是利用泥浆与地下水之间产生的压力差来控制水压力，以保证钻孔孔壁泥土结构的稳定性。泥浆比重过小，无法起到阻挡孔内壁体坍塌的作用；比重过大，则增加了堵塞钻孔的可能性。因此护壁泥浆在钻孔灌注桩施工作用极为重要，应有专人负责泥浆试验、调制及质量控制。在实际施工中，要根据现场土质的条件来制备泥浆，如现场是粘土、粉质土质，可通过注入清水原土造浆，对于其他土层，可用高塑性粘土或膨润土造浆，泥浆的密度一般控制在1.1～1.3g／cm3左右，而在容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1.3～1.5g／cm3。施工前根据桩位及场地情况，设泥浆沟、沉淀池、储浆池等，以便钻孔中溢流出的带渣泥浆经沉淀后再返回泥浆池使用。对于施工中废弃的泥渣、泥浆要妥善处理，避免造成污染。
（4）、钻孔施工。在钻孔施工时，要根据设计及地质勘探资料，选用适当的钻机和泥浆参数。在钻机安装过程中，要确保其底座、工作平台和机身平稳牢固，在钻进中不应产生位移和沉陷。转盘必须水平，转盘中心、桩位中心及天轮悬吊中心应重合，最大偏差小于5㎜。开钻初期，成孔深达5m时，应即检查钻杆垂直度，确保成孔垂直度在1%以内，待各方面均正常运转时，方可开始加速钻孔。钻孔顶进速度依据施工地质土层的状况而定，由硬土质层钻到软土质层可适当提高钻进速度，而由软土质层钻到硬土质层则需降低顶进速度。对于淤泥质土，最大钻进速度不宜大于1m/分钟，对其它土层钻头转速不能过快，空转时间不能太长。钻孔过程可通过仪器控制和人工观测两方面来确保成孔的垂直度。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质勘探资料核对。要经常对钻孔泥浆比重进行检查，不符合要求时应及时调整。钻孔作业应分班连续进行，各班要完整做好施工记录，交接班时应交待钻进情况及施工应注意事项。
（5）、清孔。当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔，目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载能力，确保桩基质量。清孔方法有抽渣法、换浆法和掏渣法等。清孔应分两次进行，第一次清孔在成孔完毕后立即进行，第二次清孔在下放钢筋笼和灌注砼的导管安装完毕后进行。验收时对孔内排出或抽出的泥浆，用手摸捻应无粗粒感觉，此时孔底沉渣厚度应≤50㎜。从清孔停止至砼开始浇灌，应控制在1.5～3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。
（6）、钢筋笼制作及吊装。钢筋笼制作时需注意主筋净距要大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍。在确认成孔情况符合设计要求及清孔完成后，将焊好的钢筋笼分段吊放入桩孔内，前后两段钢筋笼在孔口位置完成对接。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以避免在灌筑混凝土过程中发生浮笼现象。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放入，防止碰撞孔壁造成塌孔。
（7）、水下混凝土灌注。施工通常采用商品混凝土，灌注前要对其和易性和塌落度等进行试验，如不符合要求就严禁使用。施工前导管必须做密闭性及通球试验。混凝土第一次灌注后导管在混凝土中埋深不小于2米且不大于6米。并为防止钢筋笼上浮，当混凝土灌注至距钢筋笼底端1米左右时，应放慢混凝土的灌注速度。当混凝土上升至钢筋笼底端4米以上时，应提升导管，使导管底高于钢筋笼底部2米以上，再以正常灌注速度灌注。在灌注过程中，随时测量并记录导管的埋置深度和混凝土表面高度，要保持其连续性，尽量避免灌注中断。灌筑桩的顶面标高应比设计高出0.5～1.0m，以保证桩的成型强度。同时，在灌注过程中应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点进行处理。
2、钻孔灌注桩施工主要质量通病及预防措施
（1）、孔壁塌陷。施工过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆突然流失，则表示孔壁有塌陷迹象。防治措施：在松散易塌的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
（2）、缩颈。缩颈即成孔直径小于设计孔径，主要原因是塑性土膨胀变形。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
（3）、桩底沉渣量过多。主要原因是清孔不规范或未进行二次清孔、泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起，或者清孔后待灌时间过长，致使泥浆沉积。防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，避免碰撞孔壁，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
（4）、钢筋笼上浮。主要由于混凝土灌注时冲击力过大或灌注时间较长，表层混凝土凝结而推动钢筋笼上浮或钢筋笼固定不好而上浮。防治措施：缩短全桩混凝土灌注时间，避免因表层混凝土凝固而顶推钢筋笼上浮。混凝土要徐徐灌入，减少冲击力，并合理控制拆管，避免导管底与钢筋笼底端距离过小，当混凝土面上升到钢筋笼底端时，导管底口距离钢筋笼底不宜小于2m，此时适当加大导管埋深，以减少混凝土灌注时对钢筋笼向上的冲击力，当混凝土面进入到钢筋笼适当深度后，一次拆除导管，使导管底口进入钢筋笼并高于钢筋笼底端1.5m以上，同时确保混凝土灌注速度，可很好防止钢筋笼上浮。如灌注过程中钢筋笼开始上浮，需迅速计算钢筋笼底和导管底口距离，采取拆管或将导管提高一定高度控制，如不见效，则在上部采取措施加固。
（5）、混凝土离析、夹泥。主要是由于混凝土拌和质量差，产生离析、泌水；埋管深度不够，混入浮浆；导管进水使得混凝土部分稀释；灌注前清孔不彻底；泥浆比重大；孔壁垮落物夹入混凝土内等原因造成。针对混凝土离析、夹泥产生的原因，主要采取以下措施预防,严格检查混凝土质量混凝土灌注前，应进行坍落度试验，严格保证入桩混凝土和易性满足要求。 严格控制导管埋置深度做到初灌时埋管不小于1 m，后续灌注过程埋管不小于2m，灌至上部时，不宜将导管上提幅度过大，以免将泥皮、混凝土浮浆等带入下层新鲜混凝土内产生夹泥。钻孔时加强泥浆护壁,灌注前清孔要彻底，灌前泥浆比重不小于1.2 g／cm3，同时严格控制含砂率。
（6）、断桩。断桩主要是由于导管提升过高，提离混凝土顶面或混凝土灌注作业因故中断等原因造成。措施预防：对施工技术人员和操作人员进行岗前培训，加强质量意识和业务技能。技术人员要细心量测，准确计算导管埋深，合理控制拆管节奏，严格按施工规范施工。严格控制混凝土质量，宜掺用缓凝型减水剂，以改善混凝土性能。钻孔桩施工要确保设备的完好率并有备用设备，一旦设备出现故障，立即启用备用设备，确保正常施工，不可延误时间。
3、结束语
随着我国城市化建设的推进，房屋建筑行业发展迅猛。房屋建筑基础施工质量相当程度上决定了房屋建筑的整体质量。钻孔灌注桩施工是房屋建筑基础施工常用技术，其施工工艺是否规范及对施工质量通病处理是否及时准确直接决定房屋建筑基础能否达到设计要求。
关键词：钻孔灌注桩施工工艺质量通病
Abstract: In this paper work with their own experiences and explore the technology in the house bored pile construction Application Analysis.
Keywords: bored pile construction process quality defects
中圖分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
目前，钻孔灌注桩施工技术在我国房屋建筑基础施工中应用广泛，由于其具有抗震性能强、承载力大、施工噪音小、能适应各种地层且能避免特殊地基沉降引发的问题等诸多优点，在房屋建筑基础工程领域占据了重要地位。钻孔灌注桩一般可分为泥浆护壁成孔和干作业成孔两种类型，泥浆护壁成孔在施工中最为常用，本文主要分析泥浆护壁成孔类型。
1、钻孔灌注桩施工工艺
（1）、桩位测定放样。施工场地完成平整清理后，根据施工图纸进行桩位测量放样，定位工作遵循从整体到局部的基本原则，完成放样后必须进行二次复核，保证桩位的坐标误差控制在规范允许的误差范围内，并符合设计要求。桩位标志要明显且不易破坏，施工前要再次复核检查桩位，避免桩位坐标因桩位标志发生变化而出现偏移。
（2）、埋设护筒。护筒的作用主要是固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，成孔时引导钻头方向。护筒用4～8mm厚钢板制成，内径比桩径大100～200mm，顶面高出地面200～300m，上部开1～2个溢浆孔。护筒埋入土中，其埋设深度，在粘土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求，孔内泥浆面应保持高出地下水位1m以上，护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm，对位后应在护筒外侧填土并夯实。
（3）、制备护壁泥浆。制备护壁泥浆主要是为了能够稳定钻孔内部的水位和防止塌孔，它是利用泥浆与地下水之间产生的压力差来控制水压力，以保证钻孔孔壁泥土结构的稳定性。泥浆比重过小，无法起到阻挡孔内壁体坍塌的作用；比重过大，则增加了堵塞钻孔的可能性。因此护壁泥浆在钻孔灌注桩施工作用极为重要，应有专人负责泥浆试验、调制及质量控制。在实际施工中，要根据现场土质的条件来制备泥浆，如现场是粘土、粉质土质，可通过注入清水原土造浆，对于其他土层，可用高塑性粘土或膨润土造浆，泥浆的密度一般控制在1.1～1.3g／cm3左右，而在容易塌孔的土层中成孔时，泥浆密度应控制在1.3～1.5g／cm3。施工前根据桩位及场地情况，设泥浆沟、沉淀池、储浆池等，以便钻孔中溢流出的带渣泥浆经沉淀后再返回泥浆池使用。对于施工中废弃的泥渣、泥浆要妥善处理，避免造成污染。
（4）、钻孔施工。在钻孔施工时，要根据设计及地质勘探资料，选用适当的钻机和泥浆参数。在钻机安装过程中，要确保其底座、工作平台和机身平稳牢固，在钻进中不应产生位移和沉陷。转盘必须水平，转盘中心、桩位中心及天轮悬吊中心应重合，最大偏差小于5㎜。开钻初期，成孔深达5m时，应即检查钻杆垂直度，确保成孔垂直度在1%以内，待各方面均正常运转时，方可开始加速钻孔。钻孔顶进速度依据施工地质土层的状况而定，由硬土质层钻到软土质层可适当提高钻进速度，而由软土质层钻到硬土质层则需降低顶进速度。对于淤泥质土，最大钻进速度不宜大于1m/分钟，对其它土层钻头转速不能过快，空转时间不能太长。钻孔过程可通过仪器控制和人工观测两方面来确保成孔的垂直度。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质勘探资料核对。要经常对钻孔泥浆比重进行检查，不符合要求时应及时调整。钻孔作业应分班连续进行，各班要完整做好施工记录，交接班时应交待钻进情况及施工应注意事项。
（5）、清孔。当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后，应立即进行清孔，目的是清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量，提高承载能力，确保桩基质量。清孔方法有抽渣法、换浆法和掏渣法等。清孔应分两次进行，第一次清孔在成孔完毕后立即进行，第二次清孔在下放钢筋笼和灌注砼的导管安装完毕后进行。验收时对孔内排出或抽出的泥浆，用手摸捻应无粗粒感觉，此时孔底沉渣厚度应≤50㎜。从清孔停止至砼开始浇灌，应控制在1.5～3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。
（6）、钢筋笼制作及吊装。钢筋笼制作时需注意主筋净距要大于3倍的骨料粒径，加劲箍宜设在主筋外侧，为了防止钢筋笼变形，可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍。在确认成孔情况符合设计要求及清孔完成后，将焊好的钢筋笼分段吊放入桩孔内，前后两段钢筋笼在孔口位置完成对接。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以避免在灌筑混凝土过程中发生浮笼现象。吊放钢筋笼时应保持垂直、缓缓放入，防止碰撞孔壁造成塌孔。
（7）、水下混凝土灌注。施工通常采用商品混凝土，灌注前要对其和易性和塌落度等进行试验，如不符合要求就严禁使用。施工前导管必须做密闭性及通球试验。混凝土第一次灌注后导管在混凝土中埋深不小于2米且不大于6米。并为防止钢筋笼上浮，当混凝土灌注至距钢筋笼底端1米左右时，应放慢混凝土的灌注速度。当混凝土上升至钢筋笼底端4米以上时，应提升导管，使导管底高于钢筋笼底部2米以上，再以正常灌注速度灌注。在灌注过程中，随时测量并记录导管的埋置深度和混凝土表面高度，要保持其连续性，尽量避免灌注中断。灌筑桩的顶面标高应比设计高出0.5～1.0m，以保证桩的成型强度。同时，在灌注过程中应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点进行处理。
2、钻孔灌注桩施工主要质量通病及预防措施
（1）、孔壁塌陷。施工过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡或泥浆突然流失，则表示孔壁有塌陷迹象。防治措施：在松散易塌的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
（2）、缩颈。缩颈即成孔直径小于设计孔径，主要原因是塑性土膨胀变形。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
（3）、桩底沉渣量过多。主要原因是清孔不规范或未进行二次清孔、泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起，或者清孔后待灌时间过长，致使泥浆沉积。防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，避免碰撞孔壁，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
（4）、钢筋笼上浮。主要由于混凝土灌注时冲击力过大或灌注时间较长，表层混凝土凝结而推动钢筋笼上浮或钢筋笼固定不好而上浮。防治措施：缩短全桩混凝土灌注时间，避免因表层混凝土凝固而顶推钢筋笼上浮。混凝土要徐徐灌入，减少冲击力，并合理控制拆管，避免导管底与钢筋笼底端距离过小，当混凝土面上升到钢筋笼底端时，导管底口距离钢筋笼底不宜小于2m，此时适当加大导管埋深，以减少混凝土灌注时对钢筋笼向上的冲击力，当混凝土面进入到钢筋笼适当深度后，一次拆除导管，使导管底口进入钢筋笼并高于钢筋笼底端1.5m以上，同时确保混凝土灌注速度，可很好防止钢筋笼上浮。如灌注过程中钢筋笼开始上浮，需迅速计算钢筋笼底和导管底口距离，采取拆管或将导管提高一定高度控制，如不见效，则在上部采取措施加固。
（5）、混凝土离析、夹泥。主要是由于混凝土拌和质量差，产生离析、泌水；埋管深度不够，混入浮浆；导管进水使得混凝土部分稀释；灌注前清孔不彻底；泥浆比重大；孔壁垮落物夹入混凝土内等原因造成。针对混凝土离析、夹泥产生的原因，主要采取以下措施预防,严格检查混凝土质量混凝土灌注前，应进行坍落度试验，严格保证入桩混凝土和易性满足要求。 严格控制导管埋置深度做到初灌时埋管不小于1 m，后续灌注过程埋管不小于2m，灌至上部时，不宜将导管上提幅度过大，以免将泥皮、混凝土浮浆等带入下层新鲜混凝土内产生夹泥。钻孔时加强泥浆护壁,灌注前清孔要彻底，灌前泥浆比重不小于1.2 g／cm3，同时严格控制含砂率。
（6）、断桩。断桩主要是由于导管提升过高，提离混凝土顶面或混凝土灌注作业因故中断等原因造成。措施预防：对施工技术人员和操作人员进行岗前培训，加强质量意识和业务技能。技术人员要细心量测，准确计算导管埋深，合理控制拆管节奏，严格按施工规范施工。严格控制混凝土质量，宜掺用缓凝型减水剂，以改善混凝土性能。钻孔桩施工要确保设备的完好率并有备用设备，一旦设备出现故障，立即启用备用设备，确保正常施工，不可延误时间。
3、结束语
随着我国城市化建设的推进，房屋建筑行业发展迅猛。房屋建筑基础施工质量相当程度上决定了房屋建筑的整体质量。钻孔灌注桩施工是房屋建筑基础施工常用技术，其施工工艺是否规范及对施工质量通病处理是否及时准确直接决定房屋建筑基础能否达到设计要求。