旋挖钻孔灌注桩施工质量控制分析

旋挖钻孔灌注桩施工质量控制分析

刘旭 ,黄力

中建八局第一建设有限公司，山东省济南市250000

摘要：在各类建筑工程施工中，旋挖钻孔灌注桩施工技术比较常见，该技术具有效率高、环境污染小、操作方便、安全可靠等优势，并且能有效避免地面不均匀沉降及构筑物倾斜等问题，是公认安全可靠的施工技术之一。但是，旋挖钻孔灌注桩施工属于隐蔽工序作业，施工环境比较复杂，对施工质量控制水平提出了更高的要求。结合本地区某工程实例，本

文对旋挖钻孔灌注桩的施工技术和质量控制进行了

详细的论述。

1工程概况

1.1项目简介

本项目建筑面积106019.54 m2，建设周期约3年，其中1#住宅楼，地上26层，基底面积约487.81 m2，建筑面积12683.05 m2，采用框架剪力墙结构；基础形式为旋挖灌注桩基础，端承桩，桩直径790 mm，持力层为微风化花岗岩，单桩承载力4500kN。

1旋挖钻孔灌注桩施工工艺

旋挖钻孔灌注桩施工技术主要是利用以旋挖钻机为核心的一系列机械设备，在建筑基础工程中进行钻孔作业，再进行灌注桩施工的技术。目前，旋挖钻孔灌注桩施工技术在建筑等多种类型工程基础施工中比较常用，是一种成熟、可靠、高性价比的施工技术。

2旋挖钻孔灌注桩施工常见问题

2．1孔壁塌陷

在旋挖钻孔施工中，出现泥浆中不断有气孔、或气泡越来越多的情况，需要及时采取措施，补救孔壁坍塌现象。

2．2卡钻和卡管现象

钻孔形成一个“梅花”孔(或十字孔)，钻头被狭窄区域卡住。所谓的梅花孔钻具在钻孔中，钻进洞里并不是圆形。主要是在操作过程中，钻头的转动时间不够，钻进位置不变;有不均匀的纹理层，如浮卵石层、堆积物等易受探头石的影响，使局部的孔壁进入洞内不圆。钻头没有及时的焊接，钻孔直径逐渐变小，缩孔产生。

卡管的情况主要是水下灌注混凝土的过程中，管内的混凝土不再有规律的流动，隔水栓堵住了管内的混凝土，混凝土无法流动造成卡管。

2．3钢筋笼上浮

在灌注混凝土进行中，因导管在地下埋的比较深，灌注量以及上返时速比较快、且到达钢筋笼底端时，因冲击力较强，导致钢筋笼上浮。

4旋挖钻孔灌注桩施工质量控制

4.1依照工程区域实际地质条件来对钻机进行选择

为了保证整个施工过程的顺利进行，提高其成孔质量，必须根据现场的地质情况，合理地选择合适的钻机，以便对钻机的性能和参数进行精确的分析，为整个项目的施工提供了有力的保证。如果选用不当，不但会造成最终的沉孔质量降低，还可能会造成质量事故的出现。因此，在进行钻孔作业前，应全面勘察和分析施工现场，获得充分的水文、地质数据，为钻井设备的选用提供可靠的参考。

4.2护筒埋设

为了避免孔壁崩塌，在实际工程中必须对护筒进行保护。在开展旋转钻井工作时，通过埋设护筒进而确保护壁泥浆与地下水的水位差，提高井眼的静水压，确保了孔壁的稳定性。待地面护筒到位后，在护筒外侧用粘土进行分层回填加固，以护筒套管周围发生渗漏的情况；回填土层厚度为40~45 cm，护筒的上端应比施工地面高出0.3 m，护筒的位置与孔心之间的偏差不能超过50 mm，同时必须保证护筒的垂直，以避免泥浆的流失。目前施工中常用的护筒材料是以钢板制作为主，其制造出的护筒必须坚固耐用，不漏水，与桩径相比，护筒的内径应该比桩径大20~40 cm，每节的最优长度在2~3 m之间，此外，孔底要用400 mm厚的粘土回填。

4.3泥浆制备

在旋挖桩施工中，为避免发生塌孔的情况，必须选用高质量的泥浆对孔壁进行保护，其主要功能是护壁和沉渣。在施工期间，要及时补充高质量的泥浆，保证钻孔的标高不低于地下水位1.5~2.0 m之间，进而防止钻孔出现坍塌。

根据旋挖钻机的施工特性，泥浆材料选用膨润土、水、纯碱、聚丙烯酰胺等。泥浆性能指标选择要根据钻井地质条件的不同而适时调整，其性能指标可参照泥浆控制指标。经地质勘查，该项目的泥浆比重和粘度分别为1.17、21 Pa·S，在施工过程中，钻孔工艺进行得很好，没有出现扩孔、塌孔等问题，取得了较好的钻孔效果。

4.4加强钻孔控制力度，为钻孔工作提供有效保障

首先要全面了解工程地区的实际地质条件和水文条件，根据桩径的大小来确定钻头的直径，在进行钻孔时要对钻头的整体磨损情况进行全面的了解，如果发现钻头磨损严重，必须及时进行更换。若施工区域出现缩径现象，要合理控制下钻速度，减缓施工速度，进而起钻和钻进中发挥扫钻作用，确保整体孔径得到合理控制。

4.5一次清孔

清孔是保证成桩质量的一个关键工序，它可以通过清孔来去除孔底的沉渣，从而达到混凝土与基岩紧密结合的目的。钻孔结束后，要从钻孔深度、孔径、垂直度等方面检验孔洞的质量。待桩孔验收合格之后才可以开展清孔工作，清孔方法通常采用换浆、抽浆、掏渣等。在正循环中，清孔方法使用最多的是换浆清孔法，该方法的工作原理是用泥浆泵将新的泥浆经钻杆压入孔底，再将钻头提升至距孔底30 cm的位置，空钻搅拌孔底部的沉渣，使沉渣在孔中呈环形上升至护筒孔口，最终进入沉淀池，如此反复，直到泥浆中的沉渣量达到规定的指标才能结束清孔。该工程使用正向循环法对旋挖钻孔灌注桩进行了清孔工作。

4.6钢筋笼制作及吊装

钢筋笼的制造工作必须在平坦的场地内开展，同时，钢筋的各项性能都要经过进场复检，检测合格方可使用。钢筋笼的规格、间距、间距、数量、焊接口、搭接长度等均应按照设计图纸及技术规范进行制作。

钢筋笼的吊装方式有两种：第一种为整体吊装；第二种为依据实际情况进行分节吊装，该吊装方法必须确保接头质量符合规范要求，上下主筋轴线在一条直线上，两面焊缝不得少于5d，单面焊缝不得少于10d，且焊缝截面积不得少于所焊钢筋的截面积，主筋在同一截面处的焊缝数量不得大于总数的50%。在吊装工作过程中，钢筋笼要用吊车对齐孔洞，防止钢筋笼在此过程中发生弯曲变形，为了提高工作的连续性，应尽可能缩短两节钢筋笼的焊接时间。

4.7二次清孔

由于钢筋笼和导管的安装时间与首次清孔之间的间隔较长，在这段时间内，孔底会出现现新的沉渣，因此，要开展二次清孔工作。二次清孔采用的方法是将泥浆通过导管压入孔底置换沉渣进而达到清孔的目的，当沉渣厚度达到要求后，立刻进行混凝土的水下灌注。

4.8混凝土灌注控制要点

该工程的灌注桩采用商品混凝土浇筑，经搅拌车运至工地后，利用提升导管的方法开展水下混凝土的灌注施工。在进行混凝土灌注前，应按桩孔直径、管径等因素计算第一批混凝土的工程量，确保第一批混凝土在浇筑时，能将管道埋入1 m以上。

为保证在输送过程中不出现混凝土离析，应缩短拌和以及运送至工地的时间。在浇注前，混凝土的坍落度损失应与出罐时的相比不超过2 cm。在进行水下混凝土的灌浆时，用吊车的主钩将料斗吊起，并在料斗的底部放置隔水栓堵塞，然后将混凝土注入到料斗中，通过吊车的副钩快速地将隔水栓提出，使混凝土快速地落到孔底从而完成封底，并进行快速、连续的灌浆。在进行混凝土浇筑时，要注意观察钻孔内的水位和混凝土的下落。每一次灌浆结束后，都要用检测绳检查混凝土表面的上升情况，然后再计算混凝土中的导管的埋入深度，并依据计算的结果进行导管的提升和拆除。通常，导管埋入最佳深度在2~6 m之间，拆除导管之前的埋设深度应保持6 m左右，拆除导管后埋设深度应保持2 m左右。

5结束语

综上所述，在当代建筑工程基础施工中旋挖钻孔灌注桩施工技术的应用率比较高。为了进一步保证桩基施工质量，需要对各个施工环节进行严格的规范性管理，同时加强全过程质量控制，确保成孔、成桩质量，为建筑工程的整体质量打好基础。只有这样，才能进一步发挥旋挖钻孔灌注桩施工技术的优势，提高工程建设管理水平。

参考文献

[1]张军锋.建筑桩基施工中旋挖钻孔成桩施工技术的应用研究[J].中国房地产业,2019（10）:168.

[2]谭景廉.桥梁桩基础旋挖钻孔灌注桩施工技术分析[J].广东建材,2018,34（6）:56-59.