监理工程师：谈钻孔灌注桩施工质量控制要点

一、施工机具的选择
施工机具的质量对保证施工质量和效率起着至关重要的作用。选择合适的施工机具是实现质量控制的首要条件。循环旋挖钻孔灌注桩的施工机具主要包括钻机、泥浆循环设备、钻杆、钻头和规环、成桩管、料斗、球塞和混凝土搅拌及输送设备。
对于同样的地质条件，不同的桩径，选用的钻机、钻杆、钻头等成孔机械差别很大。在选择钻机时，首先要看功率和扭矩是否足够，因为桩径越大，钻孔时切削阻力越大，需要的功率和扭矩也越大。钻杆的选择不能太细。太细的钻杆在杆内通道小，泥浆循环受限，钻进速度慢，沉渣太多，成桩质量难以保证。同时，钻杆规则刚性小，受力容易弯曲，造成斜孔形状不规则。钻头直径必须保证桩的设计直径，一般比桩的设计直径小5~6cm。钻头的形状要对称，锥尖的角度不能小于120度，因为不对称的钻头容易在孔底产生一个圆锥，里面埋有大量的泥浆和泥沙，影响桩的承载力。
成桩设备主要根据桩身混凝土量进行布置。导管的基本要求是满足混凝土浇筑量，接头气密水密。导管的长度要保证导管下口到孔底的距离在0.5m左右，为此在施工中必须配备一些不同长度的小导管，如0.5m、1.0m、1.5m等。导管的选择除了考虑混凝土的数量外，还应考虑导管接头的外径应比钢筋笼的直径小100mm以上，以避免导管与钢筋笼相钩。导管口料斗和提升混凝土料斗的容量之和应保证首批浇筑的混凝土量满足导管第一次埋深(≥ 1.0m)和导管底部的要求。首批灌注的混凝土数量不足，会造成先灌注入孔的混凝土中有大量的混合泥浆，影响成桩质量。
可见，施工机具的控制是泥浆循环回转钻进钻孔灌注桩施工质量控制的重要环节。只有做好这一点，才能真正提高施工质量。
二。钻机就位的控制
钻机安装就位包括两层含义，一是钻孔桩在地平面上的位置控制，二是钻孔桩孔本身的三维位置控制。
钻孔桩施工前，应对施工场地进行平整和压实。当场地水深或淤泥层厚时，应设置工作平台。应建立附属于结构总体测量控制的分控制网(包括平面控制和高程控制)，所有测量必须有冗余观测值。放出待施工的桩位，并在另一个测站进行复核。有条件时，用钢尺检查前、后、左、右侧的桩位。在钻孔灌注桩施工中，必须高度重视桩位的控制，确保其正确。一旦出现桩位误差，将很难弥补。
钻机安装的基本要求是水平、稳定、三点(|大检查|天车、转盘、护筒中心)和一条垂直线，以确保桩的垂直度和桩位偏差符合要求。安装后，应使用水平仪和锤子进行检查。由于钻孔桩施工节奏快，钻机安装容易马虎，往往由于没有垫稳，钻孔后很快倾斜。遇到这种情况，应立即停钻，重新整平或消除断层后再继续施工，否则会造成斜孔。
一般情况下，钻机完成一个桩孔后，不应直接到相邻桩位进行施工，而应实行跳跃原则。这是为了防止刚刚灌注混凝土的相邻桩的质量受到钻机载荷或孔应力释放的影响。当桩位无法调整时，相邻桩上的施工应停止36小时。
三。泥浆的调制和使用
实践证明，泥浆是钻孔灌注桩施工质量的重要环节，必须严格控制。一般来说，泥浆是由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当的比例配制而成的。施工中应注意泥浆各项指标的检测，尤其是比重和粘度，这是最直观、最重要的指标。泥浆比重过大不仅影响钻井速度，还会使孔壁上的泥皮变厚；如果泥浆比重过小，挡土墙性能差，容易坍塌。
泥浆质量能否调好，除了现场管理人员的经验和水平外，还取决于泥浆池内的泥沙能否及时清理干净。如果没有专职劳动力，排浆设备故障或废浆运输能力不足(有时故意减少废浆排放量以降低成本)，那么泥浆质量的调整将无法进行，有时甚至会因泥浆池已满而将沉渣倒回孔内，这必将影响施工质量。
四。钻孔过程
钻孔过程中应加强对以下事项的控制:
1。总的原则是要快。一根桩的施工时间越短，越不容易出现质量问题。当然不是绝对快，但是慢孔段要慢。如钻进时，轻压慢钻，防止井斜，只有钻头或导向部分全部进入地层后，才能加快钻进；在淤泥质土层中不能太快，要防止形成螺旋孔。
一般来说，在苏州钻一根直径650mm，长三四十米的桩，大概需要5-7个小时。如果太长或太短，都不正常。
2。钻进过程中，应根据地层和钻进速度调整泥浆循环量。如果钻速快，泵送量小，泥浆粘稠，会有大量的泥浆和沉淀物，影响成孔质量。在松软易塌地层钻进时，如果泵量和压力过大，会造成井径扩大甚至塌孔。
3。当钻渣、提升钻头去土或因故停钻时，孔内应保持规定的水位和要求的泥浆比重和粘度。为处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。
4。终孔时，应检测桩孔的孔深、孔径和倾斜度，符合要求方可终孔，否则需继续。
五、清孔
通常采用两次清孔，使泥浆达到规定的比重后再浇筑混凝土。
第一次清孔是钻至设计深度后直接用钻具换浆清孔。第一次清孔是满足技术要求的根本基础，不能因为第二次清孔而忽视第一次清孔的重要性，因为第一次清孔冲量(吸力)大，清孔能力强，能把大部分泥沙包括大泥块返出洞外，而第二次清孔是用截面较粗的导管进行的，冲量(吸力)小得多，不能承担主要的清孔责任。因此，第一次井眼净化必须到达返回泥浆中不含的泥浆块。根据笔者的施工经验，对于直径650、长度30多米的桩，正循环清孔时间应在30分钟以上。
第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后，利用导管进行清孔。目的是清除沉淀到孔底或在此期间被钢筋笼击打的泥浆和沉淀物。
清孔过程中，必须注意保持孔内水头，防止塌孔。清孔后，应从孔底取泥浆样品进行性能指标测试。
应特别注意不要通过加深钻孔深度来代替清孔。六。钢筋笼
钻孔桩钢筋笼的制作一般采用热轧钢筋，材质和焊接要求应符合国家相关强制性标准。
钢筋笼制作的技术要求如下:
①钢筋笼直径应满足设计尺寸；
②每节长度不能超过9m，也不能短于5m，因为太长的话吊装时容易弯曲变形，太短的话会增加焊接时间，不利于桩的质量。
③使用法兰连接导管时，钢筋笼底节底部应使主筋向外开口，防止导管钩住导管而导致钢筋笼上浮；
④制作好的钢筋笼应堆放平整、干净，堆放高度不得超过两层。
钢筋笼应尽快下放，一般桩孔应在2-4小时内完成。七。水下混凝土的浇筑
混凝土的强度等级必须符合设计要求，骨料、水泥和水应符合国家标准。另外，根据灌注桩的特点，水下混凝土需要控制:①初凝时间。这个指标对于灌注桩来说非常重要。一般要求提供配比的初凝时间是实际灌注时间的两倍，否则灌注过程中容易出现导管冻结等事故。②流动性。要求坍落度为18-22厘米。坍落度小的时候，坍落度大的时候容易堵导管，坍落度大的时候容易离析。
水下混凝土灌注时应控制以下几点:
①水下混凝土灌注前，应检查桩底沉渣层厚度和泥浆指标；如果不符合要求，应再次清洗该孔。
②当混凝土灌注到孔口而无泥浆返出时，说明混凝土压力等于或小于其在桩内顶进的阻力，此时应提升导管；如果需要在浇筑混凝土前加高0.5-1.0M以上，此时应拆除部分导管，减少导管在混凝土中的埋深，使功率再次大于阻力。
③导管埋深过大或过小都是不利的。埋深过大容易导致混凝土堵塞导管的断桩事故。埋深过浅，容易淹没孔内混凝土顶面，卷入沉积泥浆，造成夹泥断桩，还容易造成导管拔出混凝土的事故。所以要勤于抬拆，一次拆十几米是不行的。
以上是钻孔灌注桩施工中应引起足够重视的七个质量控制要点。