钻孔灌注桩施工安全控制要点有哪些
作者&投稿：马哑 （若有异议请与网页底部的电邮联系）
浅谈钻孔灌注桩的施工工艺及
质量控制
摘 要: 本文结合常州市武进区龙江路高架南延工程，详细论述了混凝土钻孔灌注桩的施工工艺及技术要点，介绍了钻孔灌注桩的常见病害原因并提出了相应的质量保障措施，为今后的类似问题提供参考。
关键词：钻孔灌注桩;施工工艺;病害;质量保证
前言
由于钻孔灌注桩具有适应性强、成本适中、施工简便等特点，所以被广泛的应用于公路桥梁建设及其他工程领域。钻孔灌注桩属于隐蔽工程，钻孔、灌注混凝土大部分是在水下进行的，影响钻孔灌注桩施工质量的因素很多，任何微小的失误都有可能导致灌注桩出现质量问题，从而影响整个工程的进度及质量。因此，对混凝土钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制提出了更加严格的要求。
1 钻孔灌注桩的施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺流程是：施工前准备工作、埋设护筒、钻孔、清空、安放钢筋笼、灌注水下混凝土。
1.1 施工前准备工作
1）平整场地、清除杂物，回填土应夯打密实；如果桩位在水中，应设置围堰或搭设工作平台。
2）各测量控制点和水准点经自检闭合后报监理复核，用混凝土固定，以利保存。用全站仪进行桩位放样，桩位测定分初、复两次进行，埋护筒前初测，护筒埋设后复测，打入φ12钢筋作为钻孔定位标志，用水准仪测定护筒标高，报监理复核后方可就位施工。桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。
3）挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土。
4）在钻孔灌注桩施工前，查清地下管网情况，尽早采取措施，迁走桩位上的地下障碍物。
5）接通水源、电源
1.2 护筒的制作与埋设
护筒有固定桩位,保护孔口,隔离地面水和保持孔内水位高出地下水位或施工水位以维护孔壁不致坍塌等作用,是钻孔灌注桩施工不可少的设备。
1.2.1 护筒的制作
为方便使用，护筒一般采用厚8-10mm的钢板卷制而成，每节长为1-2m ,可制成整圆形或两个半圆形拼接,采用何种形式可由使用要求决定。护筒的内径应稍大于钻孔桩设计直径。用回转钻机钻孔的宜大于10-500px ,用冲击锥、冲抓钻钻孔的宜大于20-750px。护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
1.2.2 护筒的埋设
护筒埋设时,其中心应对准测量标定的桩位中心,并应严格保持护筒垂直,注意护筒位移。除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1％。
1.2.2.1 高度要求
护筒高度宜高出地面750px。当在水中时,如地质良好,不易坍孔,宜高出施工最高水位1-1.5m;如地质不良,容易坍孔,宜高出施工最高水位1.5-2 m。对于用正循环钻机时,并应加出渣孔的高度。
1.2.2.2 深度要求
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度为1.5-2m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。护筒埋设可用压、锤击、振动等方法使护筒下沉到必要的深度。
1.3 成孔施工
1)开钻前，应充分检查钻机安装就位是否准确无误，钻具联结是否牢固，钻架安放是否稳固，避免钻进中出现倾斜、沉陷和移位等现象，以保证孔井的垂直度。
2）钻进速度的控制要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，松软的土层，钻进速度一定要慢，以防泥浆未形成保护膜而导致塌孔。初期钻进速度不要太快，在孔深4m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h一次。
3）钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深2-3米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。严格按照规范控制泥浆比重，以利护壁、防坍和浮渣。
4）经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。经常检查机具运转情况，发现异常立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。
5）应采用分班联系作业，各班组应作详实的钻孔施工记录。钻孔达到设计要求后，报请监理工程师检查其孔径、深度、垂直度和嵌岩深度，经认可后方能终孔。
1.4 清孔出渣
钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径、孔深、倾斜率的验收。验收方法是制造一个长度等于4-6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和倾斜率达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。
清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.10-1.20之间，含砂量小于4%，粘度20-22s。本工程有Φ1500和Φ1200两种桩径，其中Φ1500钻孔灌注桩孔底沉渣厚度小于750px，Φ1200钻孔灌注桩孔底沉渣厚度小于625px。清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5-2m，防止塌孔。 清孔达到要求后，由监理工程师再次验收孔深、泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，再进行下道工序。
1.5 钢筋笼的制作和安装
钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。每种规格的钢筋按照60t进行一组抽样检查，抽样检查合格后方可进行钢筋笼的制作。钢筋必须满足现场施工的用量要求，并有一定余量。钢筋笼需预先制作待用。钢筋焊接试验按每300个接头进行一组试验。
1.5.1 钢筋笼的制作
钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般分段进行钢筋笼的制作，吊放时主筋采用电焊焊接，同一截面内钢筋接头数不大于总数的50%，最短节段放在底部。搭接焊要求搭接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d。焊条一般用5字头型号（如506焊条），以保证钢筋笼焊接质量。
钢筋笼外侧的定位钢筋可用混凝土垫块绑扎在主筋上，也可直接用钢筋、扁铁弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度（主筋保护层厚度不小于125px）。
1.5.2 钢筋笼的安装
钢筋笼放置时对准孔位，吊直扶正，缓缓下放，避免碰撞孔壁，随时观察孔内水位变化，到设计标高时即固定。钢筋笼顶端要焊接吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。钢筋笼下端加焊箍筋一道，防止主筋插入孔壁或卡挂导管。当最后灌注的混凝土开始初凝时，即应割断钢筋笼顶端的吊挂筋，使之不影响混凝土的收缩，避免两者的粘结力受损失。 超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。
1.6 灌注水下混凝土
1）一般采用直径500px导管灌注水下混凝土，导管每节长度3-4m。导管使用前需仔细检查导管的焊缝、进行试拼，并做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。
2）导管安装时底部应高出孔底30-1000px。导管埋入混凝土内深度2-4m，最深不超过6m；初次埋入深度1-1.4m，最浅不小于1m。
3）首盘混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度和填充导管底部空间的要求。所需混凝土数量可参考下式计算,计算示意图参见图1。
V≥（H1+H2）πD2/4＋h1πd2/4 （式1-1）
式中：V——灌注首批混凝土数量（m3）；
D——桩孔直径（m）；
H1——桩孔底至导管底端距离，一般为0.4m；
H2——导管初次埋置深度（m）；
D——导管内径（m）；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需要的高度（m）。
图 1 首盘混凝土用量
4）混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180-220mm。混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求，则不得使用。
5）为防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1m 左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m 以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。导管提升速度要慢，速度宜保持在0.5-3m/h。整个浇筑过程中，一般应避免水平移动导管。
6）本工程要求混凝土实际灌注高度比设计桩顶标高高出1-1.5米，以保证设计标高以下的混凝土符合设计要求。混凝土浇筑结束之前，及时计算充盈系数，其值不得小于1，也不宜大于1.3。
7）混凝土要连续浇注，中断时间不得超过30分钟。单桩混凝土灌注时间不宜超过8小时。
8）浇筑混凝土过程中应有专人指挥，认真制作混凝土试块，试块模具采用尺寸为150×150×150mm的标准模具，试块脱模后应置于标养室中养护。
2 钻孔灌注桩常见病害及解决措施
钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程，是一项工序环节较多，工艺比较复杂，技术要求较高，工作量较大，并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。施工过程控制受人为因素影响较大，稍有疏忽，就难免出现质量病害，造成病桩或断桩等重大质量事故，危及桩基工程的质量。为此，必须以系统工程的观点，推行全面质量管理，明确工序质量标准，建立严格的施工管理和工序质量检查制度，以工序过程控制，来保证成桩质量。在完善施工工艺、提高操作技能的基础上，认真分析成孔、成桩过程常见病害的产生原因，总结研究其预防治理措施，将施工质量病害的影响减至最低限度，高标准、高质量地完成桩基施工任务。
2.1 成孔过程中常见病害及质量保证措施
2.1.1 护筒冒水
护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移，造成成孔偏斜，甚至无法施。
2.1.1.1 原因分析
埋设护筒时周围填土不密实；或护筒内水位相差太大；或钻头起落时碰撞。
2.1.1.2 解决措施
埋护筒时，坑底与四周选用最佳含水量的粘土层分层夯实；在护筒适当高度开孔，使护筒内保持有1-1.5m的水头高度；起落钻头时，防止碰撞护筒。
2.1.2 桩孔孔壁坍塌
成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。
2.1.2.1 原因分析
主要是由于土质松散，加之泥浆护壁不好；护筒埋设不好；筒内水位不高；提住钻头钻进，钻头钻速过快，或空钻时间太长，都易引起钻孔下部坍塌；或成孔后待灌时间和灌注时间过长。
2.1.2.2 解决措施
在松散易坍土层中适当深埋护筒，密实回填土；使用优质泥浆，提高泥浆比重和粘度；升高护筒，终孔后补给泥浆，保持要求的水头高度；保证钢筋笼制作质量，防止变形；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，防止碰撞孔壁；成孔后，待灌时间一般不应超过3h，并应尽快灌注速度，缩短灌注时间；在钢筋笼未下入孔内情况下，将砂、粘土混合物回填到坍孔深以上1-2m，或全孔回填并密实后，再用原径钻头和优质泥浆扫孔；在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下，用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。
2.1.3 桩孔局部缩径
指局部孔径小于设计孔径。
2.1.3.1 原因分析
泥浆性能欠佳，失水量大，引起塑性土层吸水膨胀，或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮；邻桩施工间距和时间间隔不当，土层中应力尚未消散，新孔孔壁软土流变；钻头直径磨损过大。
2.1.1.2 解决措施
采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，降低失水量；当设计桩距<4D时，应跳隔1-2根桩施工；或新桩孔尽可能在邻桩成桩36h后开钻。
2.1.4 桩孔偏移倾斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
2.1.4.1 原因分析
钻机安装不平，或钻台下有虚土产生不均匀沉；桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨损，部件松动，护筒埋设偏斜，钻杆弯曲，主动钻杆倾斜；遇旧基础或大弧石等地下障碍物，土层软硬不均或基岩倾斜。
2.1.4.2 解决措施
钻机安装周正、水平、稳固，护筒不偏斜，钻杆不弯曲，主动钻杆保持垂直；增添导向架，控制提引水龙头，尽可能采用钻铤加压，清除地下障碍物；除软硬互层采用轻压慢转技术参数外，从软塑粘土层，尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从软土层进入基岩时，笼状钻头下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头，或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进。
2.1.5 孔底沉渣超标
2.1.5.1 原因分析
泥浆过稀，清孔未净；清孔泥浆比重过小；钢筋笼吊放未垂直对中，碰刮孔壁泥土坍落孔底；或清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀等。
2.1.5.2 解决措施
终孔后，钻头提离孔底10 -500px，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；清孔采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，不要直接用清水置换；钢筋笼垂直缓放入孔，避免碰撞孔壁；清孔完毕立即迅速灌注混凝土；采用导管二次清孔，冲孔时间以导管内侧量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准；提高混凝土初灌时对孔底的冲击力；导管底端距孔底控制在30-40cm，初灌混凝土量，必须满足导管底端能埋入混凝土中1-1.4m的要求。
2.2 成桩过程中常见病害及质量保证措施
2.2.1导管堵塞
灌注过程中，混凝土在导管中不能下落，影响灌注工作顺利进行。
2.2.1.1 原因分析
初灌时导管离孔底太近，隔水塞堵管；粗骨料粒径过大；混凝土坍落度不合要求和易性、流动性差；拌合不均匀，产生离析；导管连接部位和焊缝不密封，发生漏水，管内形成水塞等。
2.2.1.2 解决措施
控制导管底与柱孔底的间距，一般为0.4m，防止隔水栓卡管；加强对水下混凝土质量的控制，选用级配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒径，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或适当掺加外加剂，保证水下混凝土良好的流动性和和易性；导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止因导管进水导致离析及卡管。
2.2.2 钢筋笼上浮
指钢筋笼的位置高于设汁位置的现象。上浮较大时，降低了桩体抗水平剪切能力。
2.2.2.1 原因分析
钢筋笼放置初始位置过高或过低；混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大（6m以上）钢筋笼被混凝土顶托上浮；导管掩埋过长，提升时易摇晃，难以对准笼的中心，易发生挂笼现象；导管提升过猛，混凝土下沉太快，瞬时反冲力使钢筋笼上浮；钢筋笼制作质量不佳，或吊装下当而变形；桩孔倾斜，钢筋笼随之而变形，增加了混凝土上升阻力。
2.2.2.2 解决措施
钢筋笼放置初始位置准确无误，并与孔口固定牢固；加快浇灌速度，缩短浇灌时间，或添加缓凝剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小；混凝土靠近笼底时，控制导管埋深1.5-2m，尽量减少串插导管，改用转动导管密实混凝土；钢筋笼制作平直不变形；导管正常埋置深度一般控制在2-4m，最大不超过而6m，便于转动移位；钢筋笼上升时，停止浇灌混凝土检查埋管深度，拆除部分导管，保持埋管l.5-2m，导管钩挂钢筋笼时，要下降导管，转动移位脱钩后上提。
2.2.3 桩顶段砼质量差
指桩顶段混凝土疏松、夹泥、断裂等质量问题。上部桩身由于缺乏压力，与桩周土接触应力低，而受荷时桩身上部荷载应力最大，因此桩身破坏最易在上部发生。
2.2.3.1 原因分析
没有勤测混疑土面，预加的灌注混凝土高度不足，上部压力小，混凝土密度低；导管内混凝土高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，混凝土升顶困难，甚至与泥浆、浮浆接触掺混，造成夹泥、疏松、离析；导管缩短，重量减轻，导管上下串插图难，或串插程度不够；护筒起拔过猛，或起拨护筒不垂直，使护筒粘带未初凝的混凝土，导致混凝土抗拉强度低而掺入泥浆，形成夹泥或断裂面等。
2.2.3.2 解决措施
勤测混凝土面，并在桩顶设计标高以上加灌一定高度的混凝土，其最小高度不宜小于桩长的5%，且不小于2m，以保证设计标高以下的混凝土符合设计要求；孔口加水稀释渣浆，冲出部分稠浆，减小泥浆比重；导管重量减轻时，可以改为人工左右转动导管加压串插密实混凝土；护筒吊绳要周正，起拔护筒要稳、慢；混凝土疏松、夹泥、断裂、可采用压浆补强或补桩。
2.2.4 断桩
混凝土凝固后不连续，中间被泥沙等填充，影响了桩身的整体性，降低了桩体强度和承载力，以致不能满足设计要求。
2.2.4.1 原因分析
坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因；灌注过程中发生埋管、卡管及其他一些情况都将造成断桩。
2.2.4.2 解决措施
按有关规范要求，通过计算和试配确定混凝土配合比，混凝土应具良好的和易性和流动度，坍落度损失应能满足灌注要求，初凝时间应为正常灌注时间的2倍；要求灌注过程连续，快速、防止出现上述埋管、卡管及其他情况。
结束语
本文就钻孔灌注桩的施工工艺及技术要点进行了详细论述，介绍了钻孔灌注桩成孔和成桩过程中常见的病害并进行了原因分析，提出了解决措施。虽然钻孔灌注桩施工简便，但由于其大部分工作需要水下进行，因此对施工技术提出了更高的要求。只有施工前做好技术准备，施工中严格控制，才能将质量病害降至最低，确保桩基任务圆满完成。
参考文献
[1] 孙力文. 桥梁钻孔灌注桩施工质量缺陷产生原因和处治实践[J] 浙江交通科技, 2003.
[2] 朱世宏. 钻孔灌注桩断桩事故及其处理[J]. 土工基础, 2003.
[3] 王立平. 超长钻孔灌注桩施工技术[J ]. 山西建筑, 2006.
[4] 卓维松. 钻孔灌注桩端注浆施工技术[J ]. 山西建筑, 2006.
[5] 公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）
[6] 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）
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质量控制
摘 要: 本文结合常州市武进区龙江路高架南延工程，详细论述了混凝土钻孔灌注桩的施工工艺及技术要点，介绍了钻孔灌注桩的常见病害原因并提出了相应的质量保障措施，为今后的类似问题提供参考。
关键词：钻孔灌注桩;施工工艺;病害;质量保证
前言
由于钻孔灌注桩具有适应性强、成本适中、施工简便等特点，所以被广泛的应用于公路桥梁建设及其他工程领域。钻孔灌注桩属于隐蔽工程，钻孔、灌注混凝土大部分是在水下进行的，影响钻孔灌注桩施工质量的因素很多，任何微小的失误都有可能导致灌注桩出现质量问题，从而影响整个工程的进度及质量。因此，对混凝土钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制提出了更加严格的要求。
1 钻孔灌注桩的施工工艺
钻孔灌注桩施工工艺流程是：施工前准备工作、埋设护筒、钻孔、清空、安放钢筋笼、灌注水下混凝土。
1.1 施工前准备工作
1）平整场地、清除杂物，回填土应夯打密实；如果桩位在水中，应设置围堰或搭设工作平台。
2）各测量控制点和水准点经自检闭合后报监理复核，用混凝土固定，以利保存。用全站仪进行桩位放样，桩位测定分初、复两次进行，埋护筒前初测，护筒埋设后复测，打入φ12钢筋作为钻孔定位标志，用水准仪测定护筒标高，报监理复核后方可就位施工。桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。
3）挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土。
4）在钻孔灌注桩施工前，查清地下管网情况，尽早采取措施，迁走桩位上的地下障碍物。
5）接通水源、电源
1.2 护筒的制作与埋设
护筒有固定桩位,保护孔口,隔离地面水和保持孔内水位高出地下水位或施工水位以维护孔壁不致坍塌等作用,是钻孔灌注桩施工不可少的设备。
1.2.1 护筒的制作
为方便使用，护筒一般采用厚8-10mm的钢板卷制而成，每节长为1-2m ,可制成整圆形或两个半圆形拼接,采用何种形式可由使用要求决定。护筒的内径应稍大于钻孔桩设计直径。用回转钻机钻孔的宜大于10-500px ,用冲击锥、冲抓钻钻孔的宜大于20-750px。护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压，不漏水。
1.2.2 护筒的埋设
护筒埋设时,其中心应对准测量标定的桩位中心,并应严格保持护筒垂直,注意护筒位移。除设计另有规定外，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1％。
1.2.2.1 高度要求
护筒高度宜高出地面750px。当在水中时,如地质良好,不易坍孔,宜高出施工最高水位1-1.5m;如地质不良,容易坍孔,宜高出施工最高水位1.5-2 m。对于用正循环钻机时,并应加出渣孔的高度。
1.2.2.2 深度要求
护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度为1.5-2m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。护筒埋设可用压、锤击、振动等方法使护筒下沉到必要的深度。
1.3 成孔施工
1)开钻前，应充分检查钻机安装就位是否准确无误，钻具联结是否牢固，钻架安放是否稳固，避免钻进中出现倾斜、沉陷和移位等现象，以保证孔井的垂直度。
2）钻进速度的控制要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，松软的土层，钻进速度一定要慢，以防泥浆未形成保护膜而导致塌孔。初期钻进速度不要太快，在孔深4m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h一次。
3）钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深2-3米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。严格按照规范控制泥浆比重，以利护壁、防坍和浮渣。
4）经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。经常检查机具运转情况，发现异常立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。
5）应采用分班联系作业，各班组应作详实的钻孔施工记录。钻孔达到设计要求后，报请监理工程师检查其孔径、深度、垂直度和嵌岩深度，经认可后方能终孔。
1.4 清孔出渣
钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径、孔深、倾斜率的验收。验收方法是制造一个长度等于4-6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和倾斜率达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。
清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.10-1.20之间，含砂量小于4%，粘度20-22s。本工程有Φ1500和Φ1200两种桩径，其中Φ1500钻孔灌注桩孔底沉渣厚度小于750px，Φ1200钻孔灌注桩孔底沉渣厚度小于625px。清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5-2m，防止塌孔。 清孔达到要求后，由监理工程师再次验收孔深、泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，再进行下道工序。
1.5 钢筋笼的制作和安装
钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。每种规格的钢筋按照60t进行一组抽样检查，抽样检查合格后方可进行钢筋笼的制作。钢筋必须满足现场施工的用量要求，并有一定余量。钢筋笼需预先制作待用。钢筋焊接试验按每300个接头进行一组试验。
1.5.1 钢筋笼的制作
钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般分段进行钢筋笼的制作，吊放时主筋采用电焊焊接，同一截面内钢筋接头数不大于总数的50%，最短节段放在底部。搭接焊要求搭接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d。焊条一般用5字头型号（如506焊条），以保证钢筋笼焊接质量。
钢筋笼外侧的定位钢筋可用混凝土垫块绑扎在主筋上，也可直接用钢筋、扁铁弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度（主筋保护层厚度不小于125px）。
1.5.2 钢筋笼的安装
钢筋笼放置时对准孔位，吊直扶正，缓缓下放，避免碰撞孔壁，随时观察孔内水位变化，到设计标高时即固定。钢筋笼顶端要焊接吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。钢筋笼下端加焊箍筋一道，防止主筋插入孔壁或卡挂导管。当最后灌注的混凝土开始初凝时，即应割断钢筋笼顶端的吊挂筋，使之不影响混凝土的收缩，避免两者的粘结力受损失。 超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。
1.6 灌注水下混凝土
1）一般采用直径500px导管灌注水下混凝土，导管每节长度3-4m。导管使用前需仔细检查导管的焊缝、进行试拼，并做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。
2）导管安装时底部应高出孔底30-1000px。导管埋入混凝土内深度2-4m，最深不超过6m；初次埋入深度1-1.4m，最浅不小于1m。
3）首盘混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度和填充导管底部空间的要求。所需混凝土数量可参考下式计算,计算示意图参见图1。
V≥（H1+H2）πD2/4＋h1πd2/4 （式1-1）
式中：V——灌注首批混凝土数量（m3）；
D——桩孔直径（m）；
H1——桩孔底至导管底端距离，一般为0.4m；
H2——导管初次埋置深度（m）；
D——导管内径（m）；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需要的高度（m）。
图 1 首盘混凝土用量
4）混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180-220mm。混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应进行第二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求，则不得使用。
5）为防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1m 左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m 以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。导管提升速度要慢，速度宜保持在0.5-3m/h。整个浇筑过程中，一般应避免水平移动导管。
6）本工程要求混凝土实际灌注高度比设计桩顶标高高出1-1.5米，以保证设计标高以下的混凝土符合设计要求。混凝土浇筑结束之前，及时计算充盈系数，其值不得小于1，也不宜大于1.3。
7）混凝土要连续浇注，中断时间不得超过30分钟。单桩混凝土灌注时间不宜超过8小时。
8）浇筑混凝土过程中应有专人指挥，认真制作混凝土试块，试块模具采用尺寸为150×150×150mm的标准模具，试块脱模后应置于标养室中养护。
2 钻孔灌注桩常见病害及解决措施
钻孔灌注桩包括成孔和成桩两大过程，是一项工序环节较多，工艺比较复杂，技术要求较高，工作量较大，并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。施工过程控制受人为因素影响较大，稍有疏忽，就难免出现质量病害，造成病桩或断桩等重大质量事故，危及桩基工程的质量。为此，必须以系统工程的观点，推行全面质量管理，明确工序质量标准，建立严格的施工管理和工序质量检查制度，以工序过程控制，来保证成桩质量。在完善施工工艺、提高操作技能的基础上，认真分析成孔、成桩过程常见病害的产生原因，总结研究其预防治理措施，将施工质量病害的影响减至最低限度，高标准、高质量地完成桩基施工任务。
2.1 成孔过程中常见病害及质量保证措施
2.1.1 护筒冒水
护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移，造成成孔偏斜，甚至无法施。
2.1.1.1 原因分析
埋设护筒时周围填土不密实；或护筒内水位相差太大；或钻头起落时碰撞。
2.1.1.2 解决措施
埋护筒时，坑底与四周选用最佳含水量的粘土层分层夯实；在护筒适当高度开孔，使护筒内保持有1-1.5m的水头高度；起落钻头时，防止碰撞护筒。
2.1.2 桩孔孔壁坍塌
成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。
2.1.2.1 原因分析
主要是由于土质松散，加之泥浆护壁不好；护筒埋设不好；筒内水位不高；提住钻头钻进，钻头钻速过快，或空钻时间太长，都易引起钻孔下部坍塌；或成孔后待灌时间和灌注时间过长。
2.1.2.2 解决措施
在松散易坍土层中适当深埋护筒，密实回填土；使用优质泥浆，提高泥浆比重和粘度；升高护筒，终孔后补给泥浆，保持要求的水头高度；保证钢筋笼制作质量，防止变形；吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，防止碰撞孔壁；成孔后，待灌时间一般不应超过3h，并应尽快灌注速度，缩短灌注时间；在钢筋笼未下入孔内情况下，将砂、粘土混合物回填到坍孔深以上1-2m，或全孔回填并密实后，再用原径钻头和优质泥浆扫孔；在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下，用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。
2.1.3 桩孔局部缩径
指局部孔径小于设计孔径。
2.1.3.1 原因分析
泥浆性能欠佳，失水量大，引起塑性土层吸水膨胀，或形成疏松、蜂窝状厚层泥皮；邻桩施工间距和时间间隔不当，土层中应力尚未消散，新孔孔壁软土流变；钻头直径磨损过大。
2.1.1.2 解决措施
采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，降低失水量；当设计桩距<4D时，应跳隔1-2根桩施工；或新桩孔尽可能在邻桩成桩36h后开钻。
2.1.4 桩孔偏移倾斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
2.1.4.1 原因分析
钻机安装不平，或钻台下有虚土产生不均匀沉；桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨损，部件松动，护筒埋设偏斜，钻杆弯曲，主动钻杆倾斜；遇旧基础或大弧石等地下障碍物，土层软硬不均或基岩倾斜。
2.1.4.2 解决措施
钻机安装周正、水平、稳固，护筒不偏斜，钻杆不弯曲，主动钻杆保持垂直；增添导向架，控制提引水龙头，尽可能采用钻铤加压，清除地下障碍物；除软硬互层采用轻压慢转技术参数外，从软塑粘土层，尤其流塑粘土层和砂层进入硬塑粘土层或从软土层进入基岩时，笼状钻头下端的锥形导向小钻头需改用平底导向小钻头，或者直接用不带导向小钻头的平底钻头钻进。
2.1.5 孔底沉渣超标
2.1.5.1 原因分析
泥浆过稀，清孔未净；清孔泥浆比重过小；钢筋笼吊放未垂直对中，碰刮孔壁泥土坍落孔底；或清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀等。
2.1.5.2 解决措施
终孔后，钻头提离孔底10 -500px，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；清孔采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，不要直接用清水置换；钢筋笼垂直缓放入孔，避免碰撞孔壁；清孔完毕立即迅速灌注混凝土；采用导管二次清孔，冲孔时间以导管内侧量的孔底沉渣厚度达到规范要求为准；提高混凝土初灌时对孔底的冲击力；导管底端距孔底控制在30-40cm，初灌混凝土量，必须满足导管底端能埋入混凝土中1-1.4m的要求。
2.2 成桩过程中常见病害及质量保证措施
2.2.1导管堵塞
灌注过程中，混凝土在导管中不能下落，影响灌注工作顺利进行。
2.2.1.1 原因分析
初灌时导管离孔底太近，隔水塞堵管；粗骨料粒径过大；混凝土坍落度不合要求和易性、流动性差；拌合不均匀，产生离析；导管连接部位和焊缝不密封，发生漏水，管内形成水塞等。
2.2.1.2 解决措施
控制导管底与柱孔底的间距，一般为0.4m，防止隔水栓卡管；加强对水下混凝土质量的控制，选用级配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒径，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或适当掺加外加剂，保证水下混凝土良好的流动性和和易性；导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止因导管进水导致离析及卡管。
2.2.2 钢筋笼上浮
指钢筋笼的位置高于设汁位置的现象。上浮较大时，降低了桩体抗水平剪切能力。
2.2.2.1 原因分析
钢筋笼放置初始位置过高或过低；混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大（6m以上）钢筋笼被混凝土顶托上浮；导管掩埋过长，提升时易摇晃，难以对准笼的中心，易发生挂笼现象；导管提升过猛，混凝土下沉太快，瞬时反冲力使钢筋笼上浮；钢筋笼制作质量不佳，或吊装下当而变形；桩孔倾斜，钢筋笼随之而变形，增加了混凝土上升阻力。
2.2.2.2 解决措施
钢筋笼放置初始位置准确无误，并与孔口固定牢固；加快浇灌速度，缩短浇灌时间，或添加缓凝剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小；混凝土靠近笼底时，控制导管埋深1.5-2m，尽量减少串插导管，改用转动导管密实混凝土；钢筋笼制作平直不变形；导管正常埋置深度一般控制在2-4m，最大不超过而6m，便于转动移位；钢筋笼上升时，停止浇灌混凝土检查埋管深度，拆除部分导管，保持埋管l.5-2m，导管钩挂钢筋笼时，要下降导管，转动移位脱钩后上提。
2.2.3 桩顶段砼质量差
指桩顶段混凝土疏松、夹泥、断裂等质量问题。上部桩身由于缺乏压力，与桩周土接触应力低，而受荷时桩身上部荷载应力最大，因此桩身破坏最易在上部发生。
2.2.3.1 原因分析
没有勤测混疑土面，预加的灌注混凝土高度不足，上部压力小，混凝土密度低；导管内混凝土高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，混凝土升顶困难，甚至与泥浆、浮浆接触掺混，造成夹泥、疏松、离析；导管缩短，重量减轻，导管上下串插图难，或串插程度不够；护筒起拔过猛，或起拨护筒不垂直，使护筒粘带未初凝的混凝土，导致混凝土抗拉强度低而掺入泥浆，形成夹泥或断裂面等。
2.2.3.2 解决措施
勤测混凝土面，并在桩顶设计标高以上加灌一定高度的混凝土，其最小高度不宜小于桩长的5%，且不小于2m，以保证设计标高以下的混凝土符合设计要求；孔口加水稀释渣浆，冲出部分稠浆，减小泥浆比重；导管重量减轻时，可以改为人工左右转动导管加压串插密实混凝土；护筒吊绳要周正，起拔护筒要稳、慢；混凝土疏松、夹泥、断裂、可采用压浆补强或补桩。
2.2.4 断桩
混凝土凝固后不连续，中间被泥沙等填充，影响了桩身的整体性，降低了桩体强度和承载力，以致不能满足设计要求。
2.2.4.1 原因分析
坍落度损失大的配方和浇灌过程不连续是造成断桩的重要原因；灌注过程中发生埋管、卡管及其他一些情况都将造成断桩。
2.2.4.2 解决措施
按有关规范要求，通过计算和试配确定混凝土配合比，混凝土应具良好的和易性和流动度，坍落度损失应能满足灌注要求，初凝时间应为正常灌注时间的2倍；要求灌注过程连续，快速、防止出现上述埋管、卡管及其他情况。
结束语
本文就钻孔灌注桩的施工工艺及技术要点进行了详细论述，介绍了钻孔灌注桩成孔和成桩过程中常见的病害并进行了原因分析，提出了解决措施。虽然钻孔灌注桩施工简便，但由于其大部分工作需要水下进行，因此对施工技术提出了更高的要求。只有施工前做好技术准备，施工中严格控制，才能将质量病害降至最低，确保桩基任务圆满完成。
参考文献
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[6] 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）
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