钻孔灌注桩质量控制

桩交出十字线用垂球把标准柱位引入护筒底以便钻

机就位护筒宜高出地面0. 3〜0. 5 m,护筒底应坐在 天然的结实的土层上，护筒四周应回填粘土并夯实。

和重要建筑物。钻孔灌注桩在工程实践中不断得到 发展，施工技术也不断得到完善，现钻孔灌注桩在工

护筒采用振动打桩锤振入，垂直入土，比较长的钢护 筒要适当加强，以保证振入过程中钢护筒不发生

程中的应用比较常见。与其他桩型相比，钻孔灌注桩有其独特的优势， 其不仅可在各种地基中均可使用，而且施工噪声小， 承载力强。但是,钻孔灌注桩的施工过程比较繁琐，

变形。1.4制备泥浆制备泥浆应选用塑性指数IP>10的粘性土或

容易出现塌孔、缩颈、桩孔偏斜等工程质量问题。为 膨润土，并备有大量泥浆粉，根据地质情况不同按需

了避免出现上述质量问题，应着重对钻孔灌注桩的 质量进行控制。要添加，以确保泥浆的各项性能指标满足规范要求。

1施工工艺1.1施工前准备工作施工前项目经理组织内部工程管理技术班子会

1.5钻机就位、钻孔施工开钻前将探孔器、导管编号、长度做好记录，同

时泥浆比重计、孔深测绳准备齐全。把设计孔底高 程及护筒顶高程墩号、孔号、孔深写入钻孔机记录表

后报监理工程师检验，待场地平整夯实或工作平台

议，对施工安全、质量、进度、成本存在的风险因素进 行研究，将风险因素进行逐层分解并找出解决措施。以地勘报告为依据选择合适的机械设备确保工

搭设完成,钻机即可就位，保证桩位中、钻盘中、钻机

吊点在同一铅垂线上，启动泥浆泵，等泥浆输到孔内 一定数量并经监理认可后，方可开始钻孔。程进度和工程质量得到保证。钻孔应连续进行，不得间断，视土质及钻进部位 调整钻进速度。钻孔时要求钻机各班认真填好钻孔 进尺及土层记录，钻进过程中，要确保泥浆水头高度

对图纸进行详细研究，明白其规范要求。施工场地平整度、交通满足施工要求。施工现场用水、用电满足施工现场需要。高出孔外水位0. 5 m以上，泥浆如有损失、漏失，应 及时补充，并采取堵漏措施。钻进过程中，每进尺2

1.2测量放样根据施工图上提供的相关数据,进行桩位的坐

标及方位角计算,报经监理工程师复核，利用全站仪 进行桩位精确放样，并经监理复测合格后埋设护桩。

~3 m应在泥浆池捞取钻渣，以便和设计地质资料

相核对，以确保钻孔过程中不发生事故。1.6安放钢筋笼、导管成孔后向监理工程师报验，测量孔深等，经监理 工程师验孔全部合格后,即可进行钢筋笼的吊装工

1.3埋设护筒埋置护筒要考虑桩位的地质和水文情况，开挖

前定出引桩交出十字线，画圆开挖埋设护筒，后用引

收稿日期：2019-08-23;修订日期,2019-09-06;编辑:高亚峰作。放置钢筋笼时必须严格控制其标高，根据护筒

作者简介：申继楚(1991-),5，助理工程师，主要从事基础工程方面的研究.2019年第3期申继楚：钻孔灌注桩质量控制29上口标高和钢筋笼总长度推算钢筋笼顶端离护筒顶 的长度，并依据此长度制作四根钢筋吊环焊接在钢 筋笼上口（吊筋），用吊环把钢筋笼固定在钻机底盘 上,既使钢筋笼准确定位，又可防止在栓浇筑过程中

钢筋笼浮起，钢筋笼周边要点焊钢筋保护层。1.7清孔、灌注水下检碇灌注前要进行二次清孔并报验监理测量泥浆 比重和孔底沉渣，检验合格方可进行下一步工序。

导管使用前要进行闭水试验（水密、承压、接头抗 拉），导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼。首

次灌注剪球后必须满足导管底部能埋入栓中0. 8〜 1.2 m。随着栓的不断浇入，及时用测绳测量栓顶

面高度，确保导管埋入栓中的深度始终保持2〜6 m 之间。每根桩的水下栓浇筑工作，应在该桩首批栓

初凝前完成，在做钻孔桩栓配合比试验时应掺入一 定量缓凝剂，延缓栓初凝时间。栓采用栓输送泵输

送到位，栓的坍落度应满足水下栓施工和泵送要求。

栓浇筑应连续进行,为保证成桩的质量，应留比桩顶 标高高出0.5〜0. 8 m左右的桩头，处于地表处的 桩头，可在栓初凝后、终凝前凿除。1.8环保措施由于钻孔桩施工过程中，需产生大量的泥浆，容

易造成环境污染。因此,施工时要特别注意。按照 施工实际作业场地及环保要求，在指定区域设置一

个大的泥浆储存池，把废弃及多余泥浆统一由泥浆 泵或排浆沟排放至储浆池。禁止泥浆乱流、乱排，既

要保证现场的文明施工，又要保证不污染环境。2钻孔灌注桩施工常见问题及处理 方法2.1孔壁坍落在松散砂土或流砂中钻进时，应控制进尺，成孔 速度应根据地质情况决定。从钢筋笼的绑扎、吊插

以及定位垫板设置安装等环节均应予以注意。2.2桩孔偏斜钻杆、接头应逐个检查，及时调整，弯曲的钻杆 要及时更换。场地要平整，钻架就位后要调整，使钻盘与底座

水平。清孔时应把沉渣清理干净，保证实际有效孔深 满足设计要求。钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止碰撞孔壁，入

孔后要采取措施固定好位置，对已发生变形的钢筋

笼,进行修理后再使用。2.3断桩

混凝土塌落度按设计要求，粗骨料粒径按规范 要求控制。边浇注混凝土边拔套管，随时掌握导管 埋入深度，避免导管脱离混凝土面。当导管堵塞，混凝土尚未初凝时，可吊起一节钢

轨或其它物体在导管内冲击，把堵塞的混凝土冲开，

使混凝土继续浇注，也可迅速提出导管，用高压水冲 通导管，重新浇注。2.4吊脚桩清孔要符合设计要求，并立即浇注混凝土。安

放钢筋笼和浇注混凝土时,注意不要碰撞孔壁。2.5混凝土用量过大钻孔时，掌握好各土层的钻进速度。正常钻孔 作业，中途不得随便停钻。3施工管理要点3.1孔的垂直度钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一 环，目前绝大多数的施工现场不检查垂直度，有的单

位没有检查设备或根本不知道如何检测，有的单位 则因测孔斜费时费力不愿多此一举。斜率超标，桩 的受力状态被改变，桩头偏位，影响上部结构质量， 严重影响钢筋笼的安置;在砂土类地层中孔壁极易

塌孔，沉渣不宜清除。为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中，要

随时注意校核钻杆的垂直度，发现倾斜及时纠正。 对于地基不均匀、土层呈斜状分布和土层中夹有大

的孤石或其它硬物的情形，施工前必须作好准备。 在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较

为有利。进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时， 钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重

大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。 导正装置经工程实践表明，也是防止孔斜的简单有

效的方法。3.2孔深在恶性工程事故的桩基工程中，孔深不到位的 例子很多,对于孔深的量测应是工作的重点。（1）测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳一经水泡就会出现收缩 现象，有的收缩量可达1 cm/1 m左右，测50 m的

30河北地质2019年第3期孔就会产生0. 5 m左右的误差。更大的测量误差 是由于测绳易断引起的，断了以后不知道的人仍以

断处为起点继续使用，往往可差数米;而采用细钢丝 测绳要当心数标松动错位。彻底避免误测的办法是

在施工现场或附近地面上设置长度标记作为准绳， 每次终孔一定把测绳拿去核实。(2)钻孔入岩深度达不到设计要求入岩深度达不到设计要求更多的是由于地层分

布不均匀引起，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧 烈导致判断失误。因此，入岩深度的控制应引起设 计、施工和质检部门的共同重视。入岩深度的控制

因钻孔工艺不同而有所区别：反循环工艺和冲击钻 成孔的桩,可采用岩样鉴别法。此外,还需注意每个

桩的入岩和终孔的岩样最好留样备案，直至工程使

用正常，沉降稳定;正循环工艺成孔的桩由于取不到 完整岩样，确定嵌岩深度很困难。较可靠的办法是

认真分析钻探资料，根据各钻孔土层分布情况综合

评判场地地质概况，然后做出岩层分布的等高线图， 按等高线图确定成孔深度。因本法有一定的随机 性,应适当加大安全系数，有时尚需适当补充钻探

孔,在某些缺少钻孔的控制区域，也可用钻机换取芯 钻头直接取岩芯判定。一般来说，正循环工艺采用

的方法难度大。3.3孔径在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性 土和粉士中钻孔容易出现缩孔现象，尤其要重视液 性指数IL>0. 75呈软塑状态和流塑状态的粘性土 而在IL>1. 0呈流塑状态的淤泥质软土层成孔缩

孔现象更不可避免。由于孔径小于规范要求,桩的截面缩小，承载能

力降低，实际上降低了桩的安全系数。软弱土层一般都在地层上部，缩颈现象也发生

在此段,而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压 强度不够而破坏。由于孔径达不到要求，导致钢筋笼无保护层，桩

的抗压弯能力削弱或丧失。防治的主要措施是加强

对孔径的检测与控制，提高泥浆质量,增大泥浆比重 和粘性及稠度。钻头直径应适当加大，也可采用处

理孔斜的导正器法，在导正器上焊一定数量的合金 刀片，在钻进或起钻的过程中起扫孔作用。此外，在 易于产生缩孔的土层中施工，减少空孔时间也是非

常重要和有效的措施。3.4泥浆

在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还 是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当

重要的因素。目前，桩基施工队伍绝大多数缺乏对

泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，形成不良 后果。形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易

于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌 壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质 量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附,导数钢筋与栓

握裹力降低。泥浆比重过大，使得栓水下灌注阻力

增大，降低栓的流动半径，使栓骨料大部分堆积在桩

芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好 而且桩的侧摩阻力也难以发挥。因此，对泥浆质量

的管理决不是个小问题，一定要严格要求按规范要 求严格控制。3.5沉渣与沉淤一般把沉渣与沉淤混为一谈，凡是孔底的沉积 物统称沉渣,实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程

中钻机切削和孔壁塌落的岩士，主要是砂、砾石和碎 岩屑等，而沉淤则是比重大、稠度大的劣质泥浆由于

空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉淤的厚

度往往大于沉渣，沉渣与沉淤均在桩底形成软弱隔 层，能导致端承力丧失殆尽。沉淤的控制主要是提

高泥浆质量和减少空孔时间。沉渣的清除采用反循 环成孔工艺能达到较好的效果，速度可达2〜

3 m/s,是正循环的40倍以上，故携渣能力强。为

此，可采用正循环成孔，气举反循环清孔的工艺。此

法现场只需增加一台6 m3的空压机即可，费用不

大，简便易行，效果良好。采用该法,关键是控制好 孔内泥浆面的落降，落降快、落差大则易塌孔，因此

补浆要跟上,而且抽渣时间要短。实践证明，应用得

当,桩的承载力能大幅度提高。无论采用反循环还是正循环成孔工艺，都应重

视栓灌注前的清孔。灌注前抽吸二分钟左右，一方

面抽出一定的沉渣，另一方面泥浆的抽吸作用导致 一部分沉渣、沉淤上浮，而且短时间内不会沉淀。此

时灌注栓，栓坠落的巨大冲击力还能溅除最后残余 的部分沉渣与沉淤，可基本上将孔底沉渣清除干净。2019年第3期申继楚：钻孔灌注桩质量控制313.6捲灌注栓灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首

先,必须严格按设计强度配制碇。许多施工单位都

是现场搅拌栓，其常见问题是:砂石的含泥量偏大； 配料的计量不准确；水泥保管不善受潮。水下碇灌注由于阻力大不易流畅灌入，于是施 工单位常随意加大水灰比，增大塌落度便于栓灌注，

结果栓的强度等级严重降低。在保证碇质量合格的前提下，导管法水下灌注

碇质量难以控制，要克服很大的灌入阻力保证碇桩 身质量，必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成 每一斗栓灌注的时间越短，栓桩身越均匀。由于栓

是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒 径则摩擦系数不一样。因此,仅靠静力平衡产生的

超压力缓慢流淌，则易造成栓粗骨料在桩芯堆积，随 半径增大而递减。桩身不匀，则影响桩的抗压强度。目前最常见的水下栓灌注法的缺点是：在向大斗投料过程中，碇的绝大多数势能在撞 击大斗壁的碰撞中损耗掉，栓料落人导管中不连续，

形不成较大的冲击能量，使栓没有足够的力量向四 周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易 使桩身不均匀。碇料绝大多数要经过反弹再落入导管,容易造 成栓离析和堵管。吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因 此栓料的下落没有足够的超压，造成栓料在导管附

近堆积成钟形断面。由于不能将隔浆层水平顶升， 在钟形断面塌落时容易裹入泥浆,造成夹泥芯。由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不

断沿导管壁渗入栓中，影响桩身栓质量。4施工安全开工前召开一次职工安全教育会议，以便使每

个职工了解安全生产操作规程，落实生产责任制。

所有工作进场时，应对职工实行三级教育，对职工进 行安全交底。严格执行各项安全制度，进入施工现场必须戴 好安全帽。机长驾驶桩机械时必须集中注意力，严格按照

操作规程办事，发现异常情况及时检查处理。经常检查钻机各部件运转情况，防止带病运转 并在平时做好保养维修。桩机移位时，地面必须平整坚固。配电箱要有门锁，做好防水措施,安装好漏电保 护器，临时线按规定操作。电器设备要有专人负责，严格按照安全操作规

程操作，确保安全。5结束语为了不断提高建设工程钻孔灌注桩的质量，施

工单位应从以下方面进行严格控制并不断进行研 究、改进和提高。对钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设备

等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应经常 进行检查。不同的施工方法其效率和质量有很大差异，应 从施工方法着手进行预先控制。提高和完善管理水平，应以工序控制和事前控 制为主，建立系统化的动态管理制度和方法。桩的施工过程中要做到严格监控、认真负责，把

质量隐患消除在萌芽中。参考文献[1] 建筑地基处理技术规范(JGJ79—2O12)ES1 4匕京：中国建筑工业

出版社,2012.[2] 建筑桩基技术规范(JGJ94—2008).中国建材工业出版社,200&[3] 建筑地基基础工程施工规范GB51004-2015.