浅谈如何控制高层建筑钻孔灌注桩施工质量

摘要:钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于房建工程。

但灌注桩属于隐蔽工程, 影响灌注桩施工质量的因素很多, 稍有不慎或措施不严, 就会在灌注中产生质量事故。

本文主要对灌注桩的在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理等问题进行探讨，以其达到提高施工水平的目的。

毕业论文网 　　关键词:钻孔灌注桩；质量控制 ;事故处理 　　随着社会经济的高速发展，高层建筑近年来如春笋般的在全世界大地上耸立，随着建筑物高度的不断增加，对桩基的极限承载力的要求也越来越高，由于钻孔灌注桩的有着很高的承载力和成熟的施工工艺，施工机械设备的不断完善，因此该桩基础广泛地被采用；钻孔灌注桩的优点是承载力大、施工时噪音低、安全性好，对附近的建筑物影响较小、缺点是施工质量不易控制，施工工艺较为复杂，质量难以控制等。

基本施工工艺流程如下： 施工前必须全面撑握钻孔灌注桩的施工工艺，因钻孔设备不同其施工工艺流程也不一样，现以回旋钻机成孔为例，其主要施工工艺一般流程为：场地平整 ―― 孔位测定―― 护筒埋设――钻机就位――开钻成孔――提钻―― 第一次清孔――检孔――钢筋笼吊放――安放导管―― 第二次清孔――检孔――水下混凝土灌注 ―― 提拔导管 ―― 成桩。

根据几年来的现场施工管理经验，下面浅谈一下泥浆护壁钻孔灌注桩的质量控制问题。

一、成孔质量控制 　　成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩底沉渣厚度达不到设计要求等。

这些内容的施工要求在规范中都有明确的规定，但为了保证施工质量，施工过程中应重点注意一些细节问题。

1、孔位偏差 　　 高层建筑钻孔灌注桩一般采用泥浆护壁钻孔法, 比较简单易行。

在每次对孔位点进行钻进成孔之前都要对孔点进行复测，确保孔点准确；在护筒的埋设过程中，要严格控制护筒中心与孔点相一致，同时要注意埋设深度与牢靠度。

钻头对孔位应正确，钻头中心与护筒中心偏差宜控制在20?L以内。

2、孔径偏差 　　 确保桩身成孔直径是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼无法安放到设计标高和灌注导管下不到位。

为了保证成孔直径满足设计要求，应采取扩大钻机支承面积使桩机稳固，钻具钻头直径符合设计要求。

利用经纬仪线锤等仪器经常校核钻架及钻杆的垂直度等保证措施，并于成孔后下放钢筋笼前作孔径、孔深、垂直度等测试。

造成孔径偏差的问题很多，主要有以下三种： 　　（1）施工操作不完善 　　护筒埋置太浅或周围未夯实，从而造成漏水冲刷桩孔；泥浆比重小，密度偏低，压力不够；遇松散沙层、流沙层没有控制钻进进度，钻进太快；施工提?@、安放钢筋笼碰撞孔壁。

（2）成孔钻具 　　在钻进成孔之前对钻杆进行垂直度检测，钻杆的弯曲与摆动，在钻进过程中就会造成扩孔，且随着桩深的增加，扩孔会随之增大，从而造成桩部分位置塌孔质量事故和充盈系数变大浪费材料不经济，因此钻孔过程中要经常对钻头、钻杆等机具进行检测。

（3）护壁泥浆质量 　　护壁泥浆性能指标是灌注桩施工中严格控制的指标，泥浆质量不好会造成成孔速度慢、携砂效率低、孔底沉渣增厚、扩孔与塌孔等问题，因此在泥浆的制备时应选用高塑性的粘土，并根据钻进土层要求进行配合比设计，并与施工中经常用泥浆比重计检查泥浆比重和砂率仪查看泥浆砂率。

3、孔径垂直度偏差 　　主要要求在施工过程中对钻机的稳定性进行控制，钻杆垂直度进行控制，避免其倾斜，从而影响成孔的垂直度。

4、孔底沉渣厚度 　　 在钻孔灌注桩施工过程中的清渣问题，无论采用正循环还是反循环清孔，彻底清渣是不可能的，而沉渣厚度对桩端承载力的影响是很大的，因此在沉渣厚度控制上，要做到触测精确，严格把关。

二、清孔质量控制 　　钻孔达到一定深度后，在灌注混凝土之前，要进行清孔，孔底沉渣厚度满足下列规定：端承桩≤50mm；摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm；摩擦桩≤300mm，因此在清孔过程中应不断置换泥浆，并保持孔底500mm以内的泥浆相对密度＜1.25，含砂量≤8%，粘度≤28s。

清孔过程中应注意保持水头, 经常检测泥浆指标, 一旦达标, 迅速起钻。

可用直径比设计桩径小5cm钢筋圆圈放入孔内验收桩径, 然后下钢筋笼, 尽可能缩短浇筑前的操作时间, 减少沉淀量。

因下放钢筋笼及灌注混凝土导管，清孔时需中断一段时间，故需进行二次清孔。

严禁用加深孔底深度的方法代替清孔, 这将会极大地降低桩尖处土的极限承载力, 也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。

三、混凝土浇筑质量控制 　　 由于灌注混凝土工艺的特殊性，因此对混凝土性质及搅拌质量有特殊要求；混凝土坍落度应为180～220mm；混凝土强度应比设计强度提高5Mpa；混凝土初凝时间应满足整个浇筑过程，一般为3～4h，如果运输距离较远，应考虑添加混凝土缓凝剂延长混凝土凝固时间。

浇筑过程中, 最重要的就是控制导管的埋深,《规范》要求在2～6m范围内。

埋深过小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥; 过大则使混凝土不易流出顶升, 还可造成桩外周的混凝土出现骨料离析和空洞, 减小桩的有效直径; 亦可造成近导管处混凝土面高远导管处混凝土面低, 从而混凝土先顶升再水平扩散, 出现死角区, 使泥浆和混凝土混合物填实存在死角区, 造成钢筋的握裹力不足。

在灌注混凝土过程中，还应注意以下一些问题： 　　1、首灌量要满足导管的下口埋入混凝土的深度不小于0.8m，从而保证将导管内的泥浆完全排除且防止其卷入混凝土中。

2、混凝土在灌注时，间歇时间要控制在15分钟之内，而且不能超过30分钟，每根桩整个灌注过程尽量控制在4～6小时之内，保证灌注质量。

3、灌注时孔内混凝土面的上升速度宜控制为不小于2m/h，且导管提升速度与混凝土上升速度相一致，严格防止导管下口提出混凝土顶面。

4、搅拌好的混凝土应在1.5小时内灌注完毕，夏天由于高温天气宜在1小时内灌注完毕，否则要掺加缓凝剂。

5、为了保证桩顶标高以下混凝土的质量，混凝土应灌注至设计桩顶标高以上一个设计桩径或设计规定的高度。

四、成桩检验 　　 灌注桩成桩后应按成桩质量验收标准进行，如低应变动测试验、单桩静载试验等等，以确定桩的完整性、承载力是否满足工程设计的要求。

五、桩基事故的常用处理方法 　　 桩基工程质量取决于勘察、设计、施工等许多因素，百密一疏中间环节一旦存在质量问题，要是不能及时采取有效补救措施，消除隐患，其后果有可能造成质量安全事故的发生，劳民伤财. 　　常用方法有接桩，补桩，补强，扩大承台(粱)，改变施工方法， 　　修改设计方案等。

(一) 接桩法:当成桩后桩顶标高不足，常采用接桩法处理，方法有以下二种。

1.开挖接桩：挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋,整理与冲洗干净后焊接加长钢筋,绑扎好箍筋,再用高一标号砼浇筑至计标高。

2.嵌入式接桩:当成桩中出现混凝土停浇事故后，清除已浇混凝土有困难时，可采用此法。

(二) 补桩法 　　 桩基承台(梁)施工前补桩，如钻孔桩距过大，不能承受上部荷载时，要求设计单位出变更通知可在桩与桩之间补桩。

(三)钻孔补强法 　　 此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝，离析，松散，强度不够及桩长不足，桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理，但此法一般不宜采用。

1.高压注浆补强 　　 (1)桩身混凝土局部有离析，蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆。

(2)桩长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高；对桩长不足部分注浆加固. 　　(四)扩大承台粱法 　　 1.桩位偏差过大，原设计的承台(粱)断面宽满足不了规范要求，此时应采用扩大承台(粱)来处理。

2.考虑桩上共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，可用扩大承台(粱)并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载的方法。

需要注意的是在扩大承台(粱)断面宽度的同时，适当加大承台（粱）的配筋。

(五) 改变施工方法 　　 桩基事故有些是因为施工顺序错误或工艺不当所造成， 　　处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施；另一方面要改变错误的施工方法，以防止事故的发生。

常用的方法有以下二种。

1．改变成桩施工顺序,如桩布置太密不便施工时，可采用间隔成桩法。

2．改变成桩方法,如成孔桩出现较大的地下水时，采用套管内成桩的方法。

(六)修改设计 　　 1．改变桩型,当地质资料与实际情况不符时，造成桩基事故，可采用改变桩型的方法处理，如灌注桩成桩困难时，可采用打预制桩。

2．改变桩位,灌注桩出现废桩或遇到地下管线障碍，可改变桩位方法处理。

． 　　上部结构卸荷有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，只有采取削减建筑物层数或用轻质材料代替原设计材料，以减轻上部结构荷载的方法。

六、结语 　　高层建筑钻孔灌注是整个施工的重点.对于整个工程质量有着重要的影响。

其施工工艺复杂、工序繁多，施工过程中会出现很多各种各样的问题。

保证钻孔灌注桩质量的关键是桩身的成形和混凝土灌注质量, 这就要求施工过程中的每一道工序、工艺都要认真做好质量控制。

要做好质量控制, 需要现场管理人员要有高度责任心，且具备一定的桩基施工管理经验，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，并能够严格按有关规范与标准进行操作，其成桩质量是能够得以保证的。

万一出现事故及时快速处理.把安全.质量,经济风险损失降到最低. 　　参考文献 　　[1]王桂清.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制 工程技术 2007, 　　[2]李东海.建筑桩基设计与施工[J].工程技术，2007，4. 　　[3] 《建筑桩基技术规范》 JGJ94—2008。