浅谈有效控制钻孔灌注桩质量的方法

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摘  要：本文在泥浆质量、沉渣厚度、钻孔施工的各项指标等方面对有效控制钻孔灌注桩的质量问题进行了讨论。
关键词：钻孔灌注桩；泥浆；沉渣；质量控制
 
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。但需在施工过程中的各环节加强质量控制，才能保证钻孔灌注桩的成桩质量。

一、泥浆质量的控制

在钻孔灌注桩成孔的过程中，无论采用哪种钻孔方法，泥浆的质量都直接影响着灌注桩的质量。
（一）泥浆在其中的主要作用是：1.护壁；2.散热；3.携渣。
（二）控制泥浆质量极其重要。
泥浆质量的控制指标主要有：密度、粘度、含水率等。若泥浆指数过低，则携渣能力不够；若泥浆指数过高，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，易形成颈缩现象损坏设备。因此，钻孔时换出泥浆的比重应控制在1.4-1.5之间，正常冲击时可适当降低，但不能过低。清孔时排出泥浆的比重控制在1.1左右。在浇灌混凝土时，粘度控制在17-20S，含砂率小于4%，以减少混凝土浇灌时的阻力，使首灌混凝土的冲击力可挤开孔底沉渣。但对于刚开始钻时杂填土层、砂层、卵石层等，应适当地增大泥浆比重和粘度，以防漏浆和坍孔。同时注意控制护壁泥浆比重（一般1.1-1.3）

二、钻孔施工各项指标的质量控制

（一）测量定位控制
测量定位关系到孔位的准确性、钻孔的垂直度以及控制基准面标高准确与否的关键环节，在具体操作中，要采取施工单位自检及监理人员复检、验收相结合的措施，严格控制其偏差在设计或规范允许的范围内。在测量防线中应选用的经纬仪及激光测距仪采用极坐标定位法，桩位测量后，还要用钢尺和相邻的桩位进行校正，以杜绝错误的发生。桩位确定后，用长约300mm的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好桩位固定。
（二）桩垂直度控制
钻孔垂直度是影响钻孔灌注桩施工质量的重要指标，其偏差应不大于1%。施工中应做到随钻谁校柱，保证垂直指标。
（三）桩径控制
桩孔灌注桩的桩径是灌注桩施工质量的关键环节，是保证桩基施工质量好坏的重要前提。
1、缩径使桩截面减少，从而降低了桩的竖向承载力和水平抗剪力。
2、扩径虽增加了桩的刚度，提高了桩的承载力，但浪费了材料，增加了成本。
因此，必须采取有力措施，防止缩径和扩径。根据《建筑桩基技术规范》规定，孔径偏差不得大于-0.1d，且不得大于-50mm，并力求桩身全截面直径不小于设计直径。
在具体操作中，应根据不同的地层情况，选择不同的钻孔方法如：可塑或硬塑的粘土中或含水量较小的砂类土中时，应用密纹叶片钻杆，缓慢地均匀钻进为宜；如对于有砂卵石层、坚硬土层、岩层等应采用冲空机成孔，可以使孔壁叫为坚实，减少坍孔的麻烦，同时流沙层也能克服。
（四）终孔
在钻到设计深度后，应用探测器检查桩孔直径深度和孔底情况。并应根据勘察资料进行数据对比，确认符合勘察要求进入持力层后，在钻至设计要求深度。注意验核持力层是否与勘察所取持力层岩样吻合，工序是否完成。
（五）成孔
1、检查孔径、偏位、垂直度、泥浆性能并记录签认。
2、钻进时检查地质情况是否与设计相符，与柱状图进行对比，检查是否入岩，并对入岩深度及时签认。
3、终孔检查孔深、孔径、标高是否满足设计要求。
4、清孔检查泥浆指标、沉渣厚度是否满足规范设计要求。

沉渣厚度的控制

根据《地基与基础工程施工及验收规范》规定，当以端承桩承力为主时，沉渣厚度不得大于100mm，当以摩擦桩承力为主时，沉渣厚度不得大于300mm。为了减少建筑物的沉降，钻孔灌注桩的沉渣厚度易控制在50mm以内。初次清孔应有足够的时间，二次清孔宜采用泵吸后循环清空。二次清空时，应控制泥浆的比重和粘度，同时，沉渣厚度应小于50mm。清孔靠抽水机和空气压缩机进行，清孔直至孔口喷出清水为止，这样能使冲碎的的卵石、石块由泥浆带出。清孔完毕后立即灌注混凝土。
（一）原材料、配合比的控制
采用混凝土标号不低于C15号，骨料粒径不得大于30mm,水泥标号不宜小于32.5Mpa号。选用早强、和易性与保水性好、干缩小的普通硅酸盐水泥；中粗砂，细度模数2.3-2.8之间，碎石采用5-40mm连续级配。由于混凝土在泥浆中浇灌和养护，宜将强度提高10%。为保证浇灌顺利，砂的流动性不宜太小，坍落度控制在18-20cm。因砂、石的离散性大，现场管理中，应严格检查每批砂、石材料的质量，并注意控制其含泥量指标。
（二）首次浇灌与管理埋深
采用垂直导管法进行水下浇灌混凝土的关键在于：进入导管内第一批混凝土能否在隔水条件下顺利达到孔底，并使导管底部埋入混凝土一定深度（0.5-0.6m深）。首灌混凝土时应经过计算确定，应保证导管底部离孔底0.3-0.5m且首灌后混凝土埋管1m以上以免翻浆，确保桩尖的嵌岩质量。首灌混凝土进行浇灌料斗前，应安装好隔绝泥浆滑塞（顶门或滑塞），以保证首灌混凝土可一次性连续地浇灌至孔底，防止泥浆混入。同时注意控制导管内混凝土的高度，经常保持不小于1.5m。
导管埋深对混凝土浇灌质量有很大的影响，埋深不足0.5-0.6m,混凝土会骤然下落，导管周围混凝土表面会隆起，表面曲线出现转折，这就破坏了混凝土的整体性和均匀性，严重的还会引起泥浆、泥渣卷入混凝土中，形成夹层和断桩；埋管过深，混凝土不易排出，造成堵管。
（三）浇灌的终止
当高层建筑设有地下室，钻孔灌注桩浇灌混凝土至地下某一高度即应停止，应防止超灌和欠灌，以避免浪费和工程隐患。因此，终止浇灌前，必须认真测量。一般来讲，混凝土浇灌标高比桩的设计标高高出5%的桩长。

四、结束语
影响钻孔灌注桩施工质量的因素虽然很多，只要从业人员齐抓共管，严格遵循施工规范、程序，就能保证钻孔灌注桩的施工质量，从而充分发挥钻孔灌注桩的潜在优势。