时小军
（江苏天晟建设有限公司，江苏 泰州 225500）
【摘 要】钻孔灌注桩在土木工程建设中应用较广泛。但由于地质情况复杂，在施工中具有隐蔽性和不可预见性，各道工序衔接要求高，质量指标严，更应加强施工过程中的质量管理。本文运用三阶段质量控制原理，结合钻孔灌注桩施工工艺特点，详细分析事前、事中和事后施工质量控制要点。
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关键词 钻孔灌注桩；施工；质量控制
0 概述
钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。目前在国内建筑基础工程领域中，钻孔灌注桩基础已占据了重要地位。但灌注桩地下施工不可预计因素多，工程质量较难控制，桩基施工既有机械操作，又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，工序种类繁多，影响因素多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，可能造成质量事故，因此，施工中必须严格控制质量。
在国家标准（2000版GB/T19000-ISO9000）中，质量控制定义如下：质量管理的一部分，致力于满足质量要求。钻孔灌注桩施工的质量控制，是指为保证工程合同规定的质量标准对钻孔灌注桩施工进行的质量控制。由于施工阶段是使业主及工程设计意图最终实现并形成工程实物的阶段，也是最终形成工程实物质量的系统过程，因此施工阶段的质量控制也是一个经由对投入的资源和条件的质量控制（事前控制），进而对生产过程及各环节质量进行控制（事中控制），直到对所完成的工程产出品的质量检验与控制（事后控制）为止的全过程的系统控制过程。本文从工程施工角度，对钻孔灌注桩施工的三个阶段质量控制进行分析和讨论。
1 事前质量控制：即施工前准备阶段的质量控制
1.1 质量控制依据和质量控制目标
1.1.1 质量控制依据
钻孔灌注桩施工质量控制依据下列文件进行：（1）合同文件；（2）设计图纸及技术标准；（3）设计规范及施工技术规范、质量检验评定标准等。
1.1.2 质量控制目标
钻孔灌注桩施工质量控制必须达到以下几个目标：（1）成桩过程各项指标，包括桩位、桩长、桩径、孔底沉渣、终孔垂直及成桩材料质量等能满足设计要求；（2）预留混凝土试块强度满足规范要求；（3）桩身完整、匀质，连续性好，无夹泥、断桩等缺陷；（4）桩极限承载力满足规范规定的验收指标。
1.2 承包人或专业分包单位资质审查
以上检查是指钻孔桩施工队伍的资格和资质、人员操作证书等是否有效。选择分包商承担施工时，要审查合同是否允许进行分包，确认分包商的技术能力和管理水平能保证按要求完成工程，方可允许进场施工。
1.3 施工工艺及施工组织设计
施工技术方案和施工组织设计，主要包括：
1）施工程序的安排：主要是各桩的施工成桩先后次序。
2）施工机械设备的选择：（1）适应地层特点和施工工艺的要求；成孔机械必须与现场土质、桩径、桩深等要求相适应。（2）适应施工现场的场地大小、场内搬迁、工期要求、供水、供电条件等。
3）灌注桩施工工艺：主要是成孔、成桩各工序的操作工艺，它是施工方案的核心。钻孔灌注桩成孔、成桩的一般工艺流程如下图：测量放线→定桩位→埋设护筒→桩机就位→调整平整度→拌制护壁泥浆→排放泥浆→废泥浆沉淀→成孔→沉渣测定→第一次清孔→钢筋笼制作→吊放钢筋笼→安放导管→二次清孔→混凝土搅拌→灌注水下混凝土→成桩→凿除桩头→桩基检测。
4）编写施工组织设计：施工组织设计应重点指出工程的特殊性、施工方法等，应把设计参数换算成施工参数，以适应操作人员的需要，如桩顶、桩底高层应换算成施工面以下深度等。
1.4 做好施工准备
1）施工前首先要做好场地平整，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布设。
2）组织技术交底。项目部应认真执行“三级交底”制度，项目总工、质检等部门应将图纸、技术规范的工艺流程、验收标准、技术指标、风险控制等环节向施工班组讲透，形成书面签字记录。
3）原材料检验和配合比设计。原材料料源须经考察后，选择质量稳定、可靠的供应商，各项质量、技术指标经自检，监理（业主）中心试验室复检合格，方可进场。配合比设计应充分考虑水下灌注桩的特点，经试拌及验证后，坍落度、流动性、强度等满足设计及规范要求。
4）护筒位置应埋设准确和稳定，旱地、筑岛处护筒与坑壁之间用粘土分层回填夯实，护筒与桩位中心线偏差不得大于50mm，倾斜度不大于1%，高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m。
5）试成桩：目的是核对地质资料，检验所选设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。试成孔过程中，应根据持力层情况，决定选用钻头型式，选择合适的清孔方式。成孔结束后应检验孔径、垂直度、孔壁稳定和沉渣泥浆密度等指标是否满足设计要求，如满足，试成孔的施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。
2 事中质量控制：即施工阶段的重点控制
2.1 成孔
1）从轴线控制点施测桩位，检查桩位对中，选多个角度检查磨盘的平整度；同时检查机架枕木基础是否稳定，在钻孔过程中随时复查垂直度及磨盘平整度，对偏差要及时调整。
2）按照试成孔的工艺参数组织钻进施工，根据钻进过程中各土层的情况，及时对泥浆比重等指标进行检测与调整。
3）加强巡查，做好记录。根据钻杆长度、钻头高度、磨盘标高等数据准确控制孔底高程符合设计图纸，结合测绳量测无误，
4）终钻孔底沉渣控制。孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，有关规范规定：水下灌注桩沉渣厚度一般不超过0.3d（或按设计规定）。钻孔结束后，进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，且清孔的速度要慢。
2.2 清孔
1）终孔后，应将钻头提离孔底80～100cm空转，在保证护壁的前提下初步稀析泥浆，输入比重1.05～1.08g/cm3的新泥浆，循环40～60 min，具体时间应根据桩径和孔深掌握，尽可能将孔底岩屑、泥块打碎并随泥浆浮出孔外。
2）下笼后安装导管进行二次清孔。泥浆性能指标在浇注砼前，孔底500mm以内的相对密度≤1.20g/cm3，粘度17～20s，含砂率＜2%。对清孔达不到沉渣厚度要求，坚决不能验收浇灌砼。
2.3 钢筋笼
1）钢筋笼宜分段制作，连接时50%的钢筋接头应予错开焊接，对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。
2）钢筋笼入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，严禁强制性下放钢筋笼，造成钢筋笼变形，孔壁塌孔。钢筋笼就位后，还应将钢筋笼上端焊固在护筒上，可减缓砼上升时的顶托力，（下转第115页）（上接第97页）防止其上升。
2.4 砼浇灌
混凝土浇灌二次清孔验收合格后，现场初灌料斗、砼隔水栓（或沙包）、人员等应及时准备到位，在砼到场后方可停止清孔，进行料斗等安装。砼灌注前必须检查砼坍落度是否满足，一般宜控制在180～220 mm，检查孔内导管的长度及离孔底的距离；根据导管内外混凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量，确定采用的料斗容量，保证首灌后导管底埋入混凝土中1m以上。在料斗内放满砼后，剪断铁丝，隔水栓埋入底部砼。此时后续砼浇捣必须及时跟上，保证砼连续施工。在混凝土面上升将要接近钢筋笼底部时，应放慢浇捣的速度，减少导管埋深以降低混凝土上升的冲击力。浇捣过程中，经常检查导管提升、拆除等工序，必须保证管底在砼中的埋置深度，宜控制在2～6m。
2.5 注意事项
施工规范规定当凿除桩顶浮浆层后，应保证设计的桩顶标高及桩身混凝土质量。在钻孔灌注桩施工中，要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值。这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。应采取如下控制措施：（1）严格成孔工艺，清孔彻底，采用正确的水下混凝土灌注工艺，使钻渣、泥皮被顶起至桩顶，在桩头形成较厚的浮浆层；（2）施工中应测准混凝土上升标高；（3）应确定合理的超灌量，根据浮浆层厚度及桩顶标高附近的工程地质情况，宜取0.5~1.0m的超灌高度；（4）清孔泥浆要满足要求，灌注混凝土前，要进行孔底泥浆取样，孔底50cm范围内的泥浆比重≤1.20g/cm3，粘度≤20s；（5）在混凝土灌注过程中，尽量少上下活动导管，导管埋深要在1~6m范围。
3 事后质量控制：即桩基质量检测与验收
已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收，也是对其进行事后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性（即桩体质量）及桩承载力检测。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、动测法、声波透射法及射线法，以及静荷载试验法。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是堆载的重量常常达到数百吨、操作不便、费工费时；动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300 mm；取芯法缺点是取芯深度也有限；目前只有声波透射法，其机理明确，设备简单，使用方便，检测准确可靠，能测出桩身完整性、均匀性而被广泛应用。
钻孔灌注桩桩基分项（分部）工程验收包括隐蔽工程验收和检验批（单元工程）、分项工程验收。隐蔽工程验收在被验收工序施工完毕后下道工序施工前进行；检验批、分项工程验收在基坑开挖至设计标高后组织验收。这两项验收均应在施工单位自检合格的基础上进行。施工单位确认自检合格后提出工程验收申请，验收由监理工程师或建设单位项目负责人组织勘察、设计单位及施工单位的项目负责人、技术质量负责人，共同按设计要求、验收规范及其他有关规定进行。
4 结束语
施工单位应熟悉有关技术规范，充分理解设计文件的各项技术要求，不断提高业务素质和管理水平，抓好事前控制，强化成孔、清孔、钢筋笼焊接、水下混凝土灌注等各环节的质量控制和施工组织，加强桩基工程检测。全过程、全方位进行质量管理，使钻孔灌注桩充分发挥它的优点，达到安全、优质、经济、高效的预期目的。
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参考文献
［1］陈跃庆.地基与基础工程施工技术[M].北京:机械工业出版社,2003.
［2］JTG/TF50-2011 公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011.
［责任编辑：刘展］