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摘要：钻孔灌注桩在城市建筑和桥梁等工程中得到普遍应用。但由于其施工工艺的特殊性和复杂性，施工过程的质量控制就显得十分重要。本文就钻孔灌注桩施工质量控制进行了探讨，通过分析螺旋钻孔灌注桩和泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程，提出了有关钻孔灌注桩施工质量控制的要点。
关键词：钻孔灌注桩；质量控制；工艺流程
随着我国建筑科学技术的发展，灌注桩的应用越来越广泛，其中尤以钻孔灌注桩为主。所谓的钻孔灌注桩，就是是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成桩基。由于钻孔灌注桩的施工大部分无法观察，成桩后也不能进行开挖验收，尤其对于长桩、大桩，其施工难度大，易发生质量事故，从而直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此，防止钻孔灌注桩质量事故的发生和对钻孔灌注桩的施工质量进行控制就显得非常重要了。本文就钻孔灌注桩施工质量控制进行了探讨，以期能为钻孔灌注桩施工质量的控制提供参考。
1 钻孔灌注桩的施工工艺流程
目前钻孔灌注桩施工工艺主要有泥浆护壁成孔施工工艺、螺旋钻成孔施工工艺等。
1.1 螺旋钻孔灌注桩施工工艺
螺旋钻成孔是一种无需泥浆循环的干式成孔施工方法，钻头切削下来的土渣通过螺旋钻杆不断从孔底输送到地表。施工法的优点是不使用循环介质，噪声和振动小，对环境影响较小，施工速度快，设备简单，易操作，由于干作业成孔，混凝土灌注质量能得到较好控制。螺旋钻成孔施工法适用于地下水位以上的填土、黏性土、粉土、砂性土、风化软岩及粒径不大的砾砂层。
螺旋钻孔灌注桩的施工工艺流程：钻孔机就位→钻孔→检查成孔质量→孔底清理→孔口盖板→移钻孔机→移盖板测孔深、垂直度→吊放钢筋笼→放混凝土留筒→浇筑混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋。
1.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺
泥浆护壁成孔是利用专门配制的泥浆保护孔壁，利用回转钻机、潜水钻机或冲击钻钻孔，同时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔。施工法的优点是施工噪声和振动小，施工速度快，适用于地下水位较高的软、硬土层等各类土层。
泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清底→插入混凝土导管→浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋。
2 钻孔灌注桩的施工质量控制
2.1 成孔的质量控制
2.1.1 螺旋钻孔灌注桩
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，如果其成孔质量控制得不好，则可能发生塌孔、径缩、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层的要求等多方面的问题，直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，钻孔灌注桩的施工质量中成孔质量是关键。
螺旋钻孔灌注桩成孔质量控制主要包括：①桩位、桩顶标高和成孔深度控制；②孔径和垂直度的控制；③孔底渣土的清理3个方面。
1）桩位、桩顶标高和成孔深度控制
开钻前必须确认桩位编号、孔口标高、孔深，准确无误后，方可开钻。钻进过程中，钻机平台应保持平衡，一般情况下未达到设计标高不得反转或提升钻杆。钻进过程中，操作人员要密切注意钻进情况，如遇卡钻、钻杆剧烈抖动、钻机偏斜等异常情况，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。钻进至设计标高后方可停钻。
2）孔径和垂直度的控制
开始钻进或穿过软硬地层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入；在含有砖头、瓦块的杂填土层或软塑黏性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径；钻进遇含石块较多的土层或含水量较大的软塑黏土层时，应尽量减少钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底回落土增加。
3）孔底渣土的清理
钻孔进程中应采取人工配合及时清除散落土。钻到预定深度后，螺旋钻在原深处进行空转清土，不得增加钻深，然后停止转动，提出钻杆。提钻时不得回转钻杆，并配专人进行孔口清理，及时清理孔口堆积土，避免孔口土落入孔中。成孔后及时在孔口放置盖板，当天成孔当天灌注混凝土。此外，钻进砂层遇到地下水时，钻深应不超过初见水位，以防塌孔，增加虚土厚度。
在钻孔完工后，进行孔底渣土厚度检验，工程中要求虚土厚度不超过10cm。
2.1.2 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩成孔质量控制主要包括上述螺旋钻孔所提的几个方面以外，还包含：①下套管的质量控制；②泥浆制备的工程质量；③排渣和清孔的质量控制。
1）下套管的质量控制
钻孔深度到5m左右时，提钻下套管，套管内径应大于钻头100mm，套管位置应埋设正确和稳定，套管与孔壁之间应用黏土填实，套管中心与桩孔中心线偏差≤50mm。套管埋设深度：在黏性土中不宜 2）泥浆制备的质量
钻孔泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.1～1.3；在穿过砂夹卵石层或容易造成塌孔的土层时，泥浆的相对密度应控制在1.3～1.5，泥浆的性能指标如表1所示。
3）排渣和清孔的质量控制在黏土和粉质黏土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁。排渣泥浆的相对密度应控制在1.1～1.2。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。以原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，此时钻具只转不进，待排出泥浆相对密度降到1.1左右即认为清孔合格；注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，直至换出泥浆的相对密度<1.15时认为合格，在特殊情况下泥浆相对密度可以适当放宽。浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆相对密度应<1.25，含砂率≤8%；黏度≤28s。测量沉渣厚度符合规定要求后可进行混凝土浇注。 采用泥浆护壁钻孔施工时，为防止表层土受振动坍塌，钻孔时不要让泥浆水位下降，当钻至持力层后，设计无特殊要求时，可继续钻深1m左右，作为插入深度。此外，雨天施工现场必须有排水措施，严防地面雨水流入桩孔内。
2.2 成桩质量控制
成桩的工程质量主要包括钢筋笼的制作质量和混凝土浇筑质量两个方面。在施工前应选用经检验合格的原材料（水泥出厂合格证、化验报告、钢筋质量检验报告、砂石化验报告），严格按照施工操作流程进行钢筋连接、混凝土的浇筑和养护，以确保钻孔灌注桩的工程质量。
2.2.1 螺旋钻孔灌注桩成桩质量控制
1）钢筋笼的吊放质量控制
钢筋笼的制作应按照工程设计图纸要求进行，吊放时要保持钢筋笼垂直，避免碰撞孔壁，防止放偏和刮土下落。在吊放受阻时，不能强行下放，否则会造成塌孔、钢筋笼变形。吊放至设计深度后，要将钢筋笼上端妥善固定，避免钢筋笼在浇筑混凝土过程中发生移动。
2）混凝土的浇筑质量控制
混凝土采用现场拌制，坍落度一般保持8～10cm，强度等级不小于C15，为保证其和易性及坍落度，可以采取调整砂率，掺外加剂等方法。灌注混凝土要求随钻随灌，成孔后不要过夜。遇雨天，特别要防止成孔后灌水。在浇灌混凝土前复查孔深，作出记录。如遇孔壁缩径，孔底见水或上层滞水等引起塌孔时，应及时进行处理。混凝土必须自始至终随灌随振，为保证混凝土的密实度，避免振捣棒损坏，每灌入1.5m左右深混凝土应振捣一次，搭接长应少于500mm。混凝土灌至顶部时，应随时测量桩顶标高，避免超浇过多。
2.2.2 泥浆护壁成孔灌注桩质量控制
泥浆护壁成孔灌注桩成桩质量控制主要包括上述螺旋钻孔成桩质量控制所提的几个方面以外，还包括以下内容。
水下浇筑混凝土应进行配合比试验，混凝土的试配强度应比设计强
度提高10%～15%，具有良好的和易性，坍落度应为16～22cm，在浇筑初期，为使导管下端形成混凝土堆，坍落度宜为14～16cm，水泥用量一般为350～400kg/m3，砂率一般控制在45%～50%。在浇筑水下混凝土前，应对孔底进行射水清底，在钢筋笼内插入混凝土导管（管内内置射水装置），通过软管与高压泵连接，开动高压泵泵射水，使得孔底的沉渣悬浮于泥浆之中，减少孔底的沉渣厚度。停止射水后，应立即浇筑混凝土，随着混凝土不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回储浆槽内。水下浇筑混凝土应连接施工；导管底端应始终埋入混凝土中0.8～1.3m；导管的第1节底管长度应≥4m。
为保证桩体与上部承台的有效连接，桩顶上的插筋一定要保持垂直插入，有足够锚固长度和保护层，防止插偏和插斜。
2.3 施工工序的调整
钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打入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钻孔，然后在孔内成桩。周围土体会向桩身产生移动，并且产生一定的压力，尤其是在成桩初始阶段，桩身混凝土的强度很低，不能有效的抵抗这种压力，导致桩身混凝土开裂，因此在钻孔灌注桩施工中，采用隔孔施工的措施，能有效防止在成桩初期，对桩身混凝土的不良影响。灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔，钢筋笼制作及安放、混凝土搅制及灌注等3个工序过程的质量检查。
3 结语
综上所述，随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广，施工中的问题也是各种各样。因此，为了保证钻孔灌注桩的施工质量，避免钻孔灌注桩质量事故的发生，这就需要我们在开工前就进行预控，在施工中进行严控，对施工中出现的问题应分析透彻，采取的处理措施得当、有效，并且还要对桩基各个施工技术环节要充分重视和精心施工，从而对钻孔灌注桩的施工质量进行科学合理控制，使得桩基的质量得到保证。
参考文献：
[1] 梁志松、郭广明.桩基工程中钻孔灌注桩的施工质量控制[J].施工技术.2013（S1）.
[2] 王丽洪.钻孔灌注桩施工质量控制要点浅析[J].城市建设理论研究.2012（10）.
关键词：钻孔灌注桩；质量控制；工艺流程
随着我国建筑科学技术的发展，灌注桩的应用越来越广泛，其中尤以钻孔灌注桩为主。所谓的钻孔灌注桩，就是是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成桩基。由于钻孔灌注桩的施工大部分无法观察，成桩后也不能进行开挖验收，尤其对于长桩、大桩，其施工难度大，易发生质量事故，从而直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此，防止钻孔灌注桩质量事故的发生和对钻孔灌注桩的施工质量进行控制就显得非常重要了。本文就钻孔灌注桩施工质量控制进行了探讨，以期能为钻孔灌注桩施工质量的控制提供参考。
1 钻孔灌注桩的施工工艺流程
目前钻孔灌注桩施工工艺主要有泥浆护壁成孔施工工艺、螺旋钻成孔施工工艺等。
1.1 螺旋钻孔灌注桩施工工艺
螺旋钻成孔是一种无需泥浆循环的干式成孔施工方法，钻头切削下来的土渣通过螺旋钻杆不断从孔底输送到地表。施工法的优点是不使用循环介质，噪声和振动小，对环境影响较小，施工速度快，设备简单，易操作，由于干作业成孔，混凝土灌注质量能得到较好控制。螺旋钻成孔施工法适用于地下水位以上的填土、黏性土、粉土、砂性土、风化软岩及粒径不大的砾砂层。
螺旋钻孔灌注桩的施工工艺流程：钻孔机就位→钻孔→检查成孔质量→孔底清理→孔口盖板→移钻孔机→移盖板测孔深、垂直度→吊放钢筋笼→放混凝土留筒→浇筑混凝土（随浇随振）→插桩顶钢筋。
1.2 泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺
泥浆护壁成孔是利用专门配制的泥浆保护孔壁，利用回转钻机、潜水钻机或冲击钻钻孔，同时通过循环泥浆将钻头切削下的土渣排出孔外而成孔。施工法的优点是施工噪声和振动小，施工速度快，适用于地下水位较高的软、硬土层等各类土层。
泥浆护壁成孔灌注桩的施工工艺流程：钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清底→插入混凝土导管→浇筑混凝土→拔出导管→插桩顶钢筋。
2 钻孔灌注桩的施工质量控制
2.1 成孔的质量控制
2.1.1 螺旋钻孔灌注桩
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，如果其成孔质量控制得不好，则可能发生塌孔、径缩、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层的要求等多方面的问题，直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，钻孔灌注桩的施工质量中成孔质量是关键。
螺旋钻孔灌注桩成孔质量控制主要包括：①桩位、桩顶标高和成孔深度控制；②孔径和垂直度的控制；③孔底渣土的清理3个方面。
1）桩位、桩顶标高和成孔深度控制
开钻前必须确认桩位编号、孔口标高、孔深，准确无误后，方可开钻。钻进过程中，钻机平台应保持平衡，一般情况下未达到设计标高不得反转或提升钻杆。钻进过程中，操作人员要密切注意钻进情况，如遇卡钻、钻杆剧烈抖动、钻机偏斜等异常情况，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业。钻进至设计标高后方可停钻。
2）孔径和垂直度的控制
开始钻进或穿过软硬地层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入；在含有砖头、瓦块的杂填土层或软塑黏性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径；钻进遇含石块较多的土层或含水量较大的软塑黏土层时，应尽量减少钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底回落土增加。
3）孔底渣土的清理
钻孔进程中应采取人工配合及时清除散落土。钻到预定深度后，螺旋钻在原深处进行空转清土，不得增加钻深，然后停止转动，提出钻杆。提钻时不得回转钻杆，并配专人进行孔口清理，及时清理孔口堆积土，避免孔口土落入孔中。成孔后及时在孔口放置盖板，当天成孔当天灌注混凝土。此外，钻进砂层遇到地下水时，钻深应不超过初见水位，以防塌孔，增加虚土厚度。
在钻孔完工后，进行孔底渣土厚度检验，工程中要求虚土厚度不超过10cm。
2.1.2 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔灌注桩成孔质量控制主要包括上述螺旋钻孔所提的几个方面以外，还包含：①下套管的质量控制；②泥浆制备的工程质量；③排渣和清孔的质量控制。
1）下套管的质量控制
钻孔深度到5m左右时，提钻下套管，套管内径应大于钻头100mm，套管位置应埋设正确和稳定，套管与孔壁之间应用黏土填实，套管中心与桩孔中心线偏差≤50mm。套管埋设深度：在黏性土中不宜
钻孔泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，在砂土和较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度应控制在1.1～1.3；在穿过砂夹卵石层或容易造成塌孔的土层时，泥浆的相对密度应控制在1.3～1.5，泥浆的性能指标如表1所示。
3）排渣和清孔的质量控制在黏土和粉质黏土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁。排渣泥浆的相对密度应控制在1.1～1.2。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。以原土造浆的钻孔，清孔可用射水法，此时钻具只转不进，待排出泥浆相对密度降到1.1左右即认为清孔合格；注入制备泥浆的钻孔，可采用换浆法清孔，直至换出泥浆的相对密度<1.15时认为合格，在特殊情况下泥浆相对密度可以适当放宽。浇注混凝土前，孔底500mm以内的泥浆相对密度应<1.25，含砂率≤8%；黏度≤28s。测量沉渣厚度符合规定要求后可进行混凝土浇注。 采用泥浆护壁钻孔施工时，为防止表层土受振动坍塌，钻孔时不要让泥浆水位下降，当钻至持力层后，设计无特殊要求时，可继续钻深1m左右，作为插入深度。此外，雨天施工现场必须有排水措施，严防地面雨水流入桩孔内。
2.2 成桩质量控制
成桩的工程质量主要包括钢筋笼的制作质量和混凝土浇筑质量两个方面。在施工前应选用经检验合格的原材料（水泥出厂合格证、化验报告、钢筋质量检验报告、砂石化验报告），严格按照施工操作流程进行钢筋连接、混凝土的浇筑和养护，以确保钻孔灌注桩的工程质量。
2.2.1 螺旋钻孔灌注桩成桩质量控制
1）钢筋笼的吊放质量控制
钢筋笼的制作应按照工程设计图纸要求进行，吊放时要保持钢筋笼垂直，避免碰撞孔壁，防止放偏和刮土下落。在吊放受阻时，不能强行下放，否则会造成塌孔、钢筋笼变形。吊放至设计深度后，要将钢筋笼上端妥善固定，避免钢筋笼在浇筑混凝土过程中发生移动。
2）混凝土的浇筑质量控制
混凝土采用现场拌制，坍落度一般保持8～10cm，强度等级不小于C15，为保证其和易性及坍落度，可以采取调整砂率，掺外加剂等方法。灌注混凝土要求随钻随灌，成孔后不要过夜。遇雨天，特别要防止成孔后灌水。在浇灌混凝土前复查孔深，作出记录。如遇孔壁缩径，孔底见水或上层滞水等引起塌孔时，应及时进行处理。混凝土必须自始至终随灌随振，为保证混凝土的密实度，避免振捣棒损坏，每灌入1.5m左右深混凝土应振捣一次，搭接长应少于500mm。混凝土灌至顶部时，应随时测量桩顶标高，避免超浇过多。
2.2.2 泥浆护壁成孔灌注桩质量控制
泥浆护壁成孔灌注桩成桩质量控制主要包括上述螺旋钻孔成桩质量控制所提的几个方面以外，还包括以下内容。
水下浇筑混凝土应进行配合比试验，混凝土的试配强度应比设计强
度提高10%～15%，具有良好的和易性，坍落度应为16～22cm，在浇筑初期，为使导管下端形成混凝土堆，坍落度宜为14～16cm，水泥用量一般为350～400kg/m3，砂率一般控制在45%～50%。在浇筑水下混凝土前，应对孔底进行射水清底，在钢筋笼内插入混凝土导管（管内内置射水装置），通过软管与高压泵连接，开动高压泵泵射水，使得孔底的沉渣悬浮于泥浆之中，减少孔底的沉渣厚度。停止射水后，应立即浇筑混凝土，随着混凝土不断增高，孔内沉渣将浮在混凝土上面，并同泥浆一同排回储浆槽内。水下浇筑混凝土应连接施工；导管底端应始终埋入混凝土中0.8～1.3m；导管的第1节底管长度应≥4m。
为保证桩体与上部承台的有效连接，桩顶上的插筋一定要保持垂直插入，有足够锚固长度和保护层，防止插偏和插斜。
2.3 施工工序的调整
钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打入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钻孔，然后在孔内成桩。周围土体会向桩身产生移动，并且产生一定的压力，尤其是在成桩初始阶段，桩身混凝土的强度很低，不能有效的抵抗这种压力，导致桩身混凝土开裂，因此在钻孔灌注桩施工中，采用隔孔施工的措施，能有效防止在成桩初期，对桩身混凝土的不良影响。灌注桩的成桩质量检查主要包括成孔及清孔，钢筋笼制作及安放、混凝土搅制及灌注等3个工序过程的质量检查。
3 结语
综上所述，随着灌注桩施工工艺的日渐成熟和普遍推广，施工中的问题也是各种各样。因此，为了保证钻孔灌注桩的施工质量，避免钻孔灌注桩质量事故的发生，这就需要我们在开工前就进行预控，在施工中进行严控，对施工中出现的问题应分析透彻，采取的处理措施得当、有效，并且还要对桩基各个施工技术环节要充分重视和精心施工，从而对钻孔灌注桩的施工质量进行科学合理控制，使得桩基的质量得到保证。
参考文献：
[1] 梁志松、郭广明.桩基工程中钻孔灌注桩的施工质量控制[J].施工技术.2013（S1）.
[2] 王丽洪.钻孔灌注桩施工质量控制要点浅析[J].城市建设理论研究.2012（10）.