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摘要：由于钻孔灌注桩对各种地质条件具有一定的适应性，施工简单易于操作，而且一般來说设备的投入也不是很大，因此广泛应用在各类房屋及民用建筑。笔者结合自身的工作经验就钻孔灌注桩水下施工技术及问题防治进行了简单的论述。
关键词：钻孔灌注桩；水下施工；施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
灌注桩是指在工程现场通过人力挖孔或机械钻孔的方式在地基土中成孔，并在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土成桩，依照成孔方法不同，灌注桩分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
由于钻孔灌注桩对各种地质条件具有一定的适应性，施工简单易于操作，而且一般来说设备的投入也不是很大，因此广泛应用在各类房屋及民用建筑。在施工过程中钻孔灌注桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节，因此在施工中要牢抓技术要点，运用科学、实用的混凝土灌注工艺以确保工程质量。但现实中往往由于施工工艺不当或现场指挥不到位，夹泥、少灌、断桩、蜂窝、堵管等质量问题也时有发生。因此，运用科学、合理、实用的混凝土灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。
2 钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩的施工，按其所选护壁形成方式的不同，可分为全套管施工法和泥浆护壁施工法两种。
灌注桩施工工序（以泥浆护壁施工法为例）：场地平整→制备泥浆→护筒埋设→工作平台铺设→安装设备并定位钻机→钻土成孔→清孔并且检查成孔质量→合格后安置钢筋笼→混凝土水下灌注→护筒拔出→质量检查。
2施工机具配备
2.1成孔设备
按成孔施工工艺钻孔灌注桩分为正反循环回转钻进和旋挖成孔钻进，正反循环钻进方式采用刮刀或滚刀钻头回转切削土体层，然后通过泥浆循环将土渣排出随后成孔，此工艺桩端承载力较强；钻斗旋挖钻进方式采用在底部及侧边镶焊切削工具的钻斗，伸缩钻杆旋转驱动切削挖掘土体。这两种成孔方式使用的设备略有不同，如表1所示
正反回转钻进和钻斗旋挖钻进机具对比表 表1
2.2工作平台
施工平台可用钢管桩构成的固定工作平台。该固定平台可作为钻机钻进以及混凝土灌注的工作面，平台搭设完毕后，钻机就位并开始施工。
2.3护筒
护筒采用钢制护筒，直径2.2m，壁厚8mm。护筒之间用法兰盘竖向紧密连接，中间垫橡胶垫以保持密闭性，采用螺栓紧固。为保证钢护筒安装质量的垂直度和准确性，安装护筒时多采用以工字钢定向的导轨法。
3 钻孔灌注桩的应用实例
如某房屋建筑桩基工程选用121根钻孔灌注桩（Φ800、桩长70.62 米），止水帷幕采用钻孔灌注桩掺水泥搅拌共计176根（Φ700、桩长13.50米）。在此工程中钻孔灌注桩数量多、桩身较长，因此施工质量的好坏直接关系到围护工程和桩基的施工质量，关系到整个工程的质量。现对其施工作以下要点分析：
3.1 混凝土的性能参数
为保证灌注桩水下施工的成桩质量，混凝土必须满足以下要求：（1）原材料。为提高混凝土的流动性、增强泵送能力、防止堵管，宜采用卵石作为混凝土粗骨料，集料的含沙量应小于2.0%；（2）混凝土初凝时间。一般混凝土初凝时间只有3~5小时，只能满足小桩径的灌注要求，而对于桩身长、桩径大的灌注桩，混凝土的灌注时间大约为5~7小时，因此混凝土拌合是应加入缓凝剂，延长混凝土的初凝时间至大于8小时。
3.2混凝土的灌注操作技术
灌注首批混凝土。桩身孔径越大，首批灌注量越多，由于混凝土泵送量大，搅拌时间相应增长，因此可能会出现离析现象，首批混凝土在导管中下落的过程中，由于施工和易性变差，混合料受到的阻力增大，常发生导管中堵满料，甚至送料漏斗内出现溢料，此时应加大设备起重力，以便快速向漏斗加料，再提高导管，使混凝土顺利下落至孔底，继续补料，进行后续桩身的灌注。
混凝土的后续灌注。后续灌注时，若因灌注中断造成非连续性灌注，送料斗中的混凝土浇筑后，应当适当提升导管，同时观察桩孔口处的返浆情况，直至孔口不再出现返浆，然后再向料斗中泵送混凝土，提升导管有以下作用：（1）有利于后续混凝土的顺利灌注，否则由于混凝土在导管中停留时间过长，混合料流动性变差，与导管摩擦阻力随之增大，造成水泥浆流速过缓，而较粗骨料滞留在导管中，导致混凝土下落困难，产生断桩现象，同时，由于混合料粗骨料间存在有大量空隙，由于后续混凝土的灌注会是这些空隙形成大量高压气囊，会挤出导管管节间的密封橡胶垫导致连接不密闭而漏水，有时还会在桩身中形成蜂窝状，造成强度不足，严重影响了成桩质量；（2）提升导管会使混凝土向周边扩散，加强桩身与周边土体的有效结合，增大桩身的摩擦阻力，同时也加大了混凝土与钢筋笼之间的结合力，从而可以提高桩基的承载力。
混凝土的后期灌注。在混凝土灌注的后期，由于管内压力较小，往往会出现桩体上部混凝土不如下部密实的现象，这时应稍提料斗以增大落差，提高桩身密实度。
3.3混凝土灌注速度的控制
施工过程中在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理控制混凝土的灌注速度，这是影响混凝土灌注质量的主要因素之一，因此应提前做好混凝土灌注前的各项准备工作，以及密切配合灌注过程中各道工序之间的工作。
4 水下混凝土灌注过程中经常出现的工程质量问题及防治措施
4.1卡管
灌注桩在进行水中灌注过程中，混凝土无法继续灌注的现象。
原因：进行初次灌注时，隔水栓堵管；混凝土流动性、施工和易性差以及导管不密闭进水造成混凝土的离析；混凝土中粗集料的粒径过大；各种机械故障造成混凝土浇筑的不连续，混合料在导管中停留时间过长导致堵管等。
措施：在混凝土灌注时，应加强对混凝土坍落度和搅拌时间的控制。进行水下灌注的混凝土必须具备良好的施工和易性，应通过室内试验确定配合比，坍落度宜控制在18~22cm，粗集料的最大粒径不得大于导管直径与钢筋笼主筋最小净距中最小值的1/4，且不大于40mm。在混凝土灌注过程中，混凝土应缓慢泵入料斗，在导管内避免形成高压气塞。在灌注施工过程中，应时刻监控机械设备的运转情况，确保设备正常运转，避免发生机械事故。
4.2 断桩
混凝土凝固不连续，中间出现疏松体及泥土填充形成间断桩。
原因：灌注时由于导管底端与孔底距离过大，孔底处混凝土被稀释，水灰比大，造成混凝土桩体与基岩之间填充的混凝土不密实；灌注混凝土时，采用直接从孔口倾倒混凝土，导致混凝土离析凝固后出现不密实、疏松、空洞的现象；灌注混凝土时，导管提升过快，管口露出混凝土面，或因其他原因造成夹渣，出现施工结束术后桩身中沉积岩渣成层的现象。
措施：混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深情况，提升导管要准确可靠，并严格遵守设备操作规程。严格控制现场混凝土的配合比，保证混凝土有良好的施工和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注对混凝土的要求。保证导管的密封性，导管的拆卸长度与提升量应根据混凝土的泵送量而定。
4.3钢筋笼上升
灌注过程中钢筋笼的位置高于设计位置。
造成原因：钢筋笼初始放置位置太高，导管在混凝土中埋置深度大，导管与钢筋笼摩擦力大，提升导管时导致钢筋笼上升；若当混凝土刚刚灌至钢筋笼底部时即提升导管，由于导管底端距离钢筋笼太紧，而混凝土出导管时冲击力较大，会推动钢筋笼上浮。
防治措施：钢筋笼初始位置应准确定位，并与孔口牢固固定；加快混凝土灌注速度，缩短混凝土灌注时间
5 结语
钻孔灌注桩作为当代建筑工程的基础建设中使用最为广泛的技术工艺之一，影响着整个工程项目的安全和质量，所以钻孔灌注桩施工时应严格的按照相应的规范要求进行施工。
参考文献：
[1] JGJ94—1994，建筑桩基技术规范/S
[2]黄业云.浅谈钻孔灌注桩的施工方法[J].民营科技，2012
[3]张忠亭.钻孔灌注桩设计与施工[M].中国建筑工业出版社，2007
[4]张旭.浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J].中国科技信息，2010
[5]林在贯,顾宝和.岩土工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社
关键词：钻孔灌注桩；水下施工；施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
灌注桩是指在工程现场通过人力挖孔或机械钻孔的方式在地基土中成孔，并在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土成桩，依照成孔方法不同，灌注桩分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
由于钻孔灌注桩对各种地质条件具有一定的适应性，施工简单易于操作，而且一般来说设备的投入也不是很大，因此广泛应用在各类房屋及民用建筑。在施工过程中钻孔灌注桩的水下混凝土灌注是成桩的关键环节，因此在施工中要牢抓技术要点，运用科学、实用的混凝土灌注工艺以确保工程质量。但现实中往往由于施工工艺不当或现场指挥不到位，夹泥、少灌、断桩、蜂窝、堵管等质量问题也时有发生。因此，运用科学、合理、实用的混凝土灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。
2 钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩的施工，按其所选护壁形成方式的不同，可分为全套管施工法和泥浆护壁施工法两种。
灌注桩施工工序（以泥浆护壁施工法为例）：场地平整→制备泥浆→护筒埋设→工作平台铺设→安装设备并定位钻机→钻土成孔→清孔并且检查成孔质量→合格后安置钢筋笼→混凝土水下灌注→护筒拔出→质量检查。
2施工机具配备
2.1成孔设备
按成孔施工工艺钻孔灌注桩分为正反循环回转钻进和旋挖成孔钻进，正反循环钻进方式采用刮刀或滚刀钻头回转切削土体层，然后通过泥浆循环将土渣排出随后成孔，此工艺桩端承载力较强；钻斗旋挖钻进方式采用在底部及侧边镶焊切削工具的钻斗，伸缩钻杆旋转驱动切削挖掘土体。这两种成孔方式使用的设备略有不同，如表1所示
正反回转钻进和钻斗旋挖钻进机具对比表 表1
2.2工作平台
施工平台可用钢管桩构成的固定工作平台。该固定平台可作为钻机钻进以及混凝土灌注的工作面，平台搭设完毕后，钻机就位并开始施工。
2.3护筒
护筒采用钢制护筒，直径2.2m，壁厚8mm。护筒之间用法兰盘竖向紧密连接，中间垫橡胶垫以保持密闭性，采用螺栓紧固。为保证钢护筒安装质量的垂直度和准确性，安装护筒时多采用以工字钢定向的导轨法。
3 钻孔灌注桩的应用实例
如某房屋建筑桩基工程选用121根钻孔灌注桩（Φ800、桩长70.62 米），止水帷幕采用钻孔灌注桩掺水泥搅拌共计176根（Φ700、桩长13.50米）。在此工程中钻孔灌注桩数量多、桩身较长，因此施工质量的好坏直接关系到围护工程和桩基的施工质量，关系到整个工程的质量。现对其施工作以下要点分析：
3.1 混凝土的性能参数
为保证灌注桩水下施工的成桩质量，混凝土必须满足以下要求：（1）原材料。为提高混凝土的流动性、增强泵送能力、防止堵管，宜采用卵石作为混凝土粗骨料，集料的含沙量应小于2.0%；（2）混凝土初凝时间。一般混凝土初凝时间只有3~5小时，只能满足小桩径的灌注要求，而对于桩身长、桩径大的灌注桩，混凝土的灌注时间大约为5~7小时，因此混凝土拌合是应加入缓凝剂，延长混凝土的初凝时间至大于8小时。
3.2混凝土的灌注操作技术
灌注首批混凝土。桩身孔径越大，首批灌注量越多，由于混凝土泵送量大，搅拌时间相应增长，因此可能会出现离析现象，首批混凝土在导管中下落的过程中，由于施工和易性变差，混合料受到的阻力增大，常发生导管中堵满料，甚至送料漏斗内出现溢料，此时应加大设备起重力，以便快速向漏斗加料，再提高导管，使混凝土顺利下落至孔底，继续补料，进行后续桩身的灌注。
混凝土的后续灌注。后续灌注时，若因灌注中断造成非连续性灌注，送料斗中的混凝土浇筑后，应当适当提升导管，同时观察桩孔口处的返浆情况，直至孔口不再出现返浆，然后再向料斗中泵送混凝土，提升导管有以下作用：（1）有利于后续混凝土的顺利灌注，否则由于混凝土在导管中停留时间过长，混合料流动性变差，与导管摩擦阻力随之增大，造成水泥浆流速过缓，而较粗骨料滞留在导管中，导致混凝土下落困难，产生断桩现象，同时，由于混合料粗骨料间存在有大量空隙，由于后续混凝土的灌注会是这些空隙形成大量高压气囊，会挤出导管管节间的密封橡胶垫导致连接不密闭而漏水，有时还会在桩身中形成蜂窝状，造成强度不足，严重影响了成桩质量；（2）提升导管会使混凝土向周边扩散，加强桩身与周边土体的有效结合，增大桩身的摩擦阻力，同时也加大了混凝土与钢筋笼之间的结合力，从而可以提高桩基的承载力。
混凝土的后期灌注。在混凝土灌注的后期，由于管内压力较小，往往会出现桩体上部混凝土不如下部密实的现象，这时应稍提料斗以增大落差，提高桩身密实度。
3.3混凝土灌注速度的控制
施工过程中在控制混凝土初凝时间的同时，必须合理控制混凝土的灌注速度，这是影响混凝土灌注质量的主要因素之一，因此应提前做好混凝土灌注前的各项准备工作，以及密切配合灌注过程中各道工序之间的工作。
4 水下混凝土灌注过程中经常出现的工程质量问题及防治措施
4.1卡管
灌注桩在进行水中灌注过程中，混凝土无法继续灌注的现象。
原因：进行初次灌注时，隔水栓堵管；混凝土流动性、施工和易性差以及导管不密闭进水造成混凝土的离析；混凝土中粗集料的粒径过大；各种机械故障造成混凝土浇筑的不连续，混合料在导管中停留时间过长导致堵管等。
措施：在混凝土灌注时，应加强对混凝土坍落度和搅拌时间的控制。进行水下灌注的混凝土必须具备良好的施工和易性，应通过室内试验确定配合比，坍落度宜控制在18~22cm，粗集料的最大粒径不得大于导管直径与钢筋笼主筋最小净距中最小值的1/4，且不大于40mm。在混凝土灌注过程中，混凝土应缓慢泵入料斗，在导管内避免形成高压气塞。在灌注施工过程中，应时刻监控机械设备的运转情况，确保设备正常运转，避免发生机械事故。
4.2 断桩
混凝土凝固不连续，中间出现疏松体及泥土填充形成间断桩。
原因：灌注时由于导管底端与孔底距离过大，孔底处混凝土被稀释，水灰比大，造成混凝土桩体与基岩之间填充的混凝土不密实；灌注混凝土时，采用直接从孔口倾倒混凝土，导致混凝土离析凝固后出现不密实、疏松、空洞的现象；灌注混凝土时，导管提升过快，管口露出混凝土面，或因其他原因造成夹渣，出现施工结束术后桩身中沉积岩渣成层的现象。
措施：混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深情况，提升导管要准确可靠，并严格遵守设备操作规程。严格控制现场混凝土的配合比，保证混凝土有良好的施工和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注对混凝土的要求。保证导管的密封性，导管的拆卸长度与提升量应根据混凝土的泵送量而定。
4.3钢筋笼上升
灌注过程中钢筋笼的位置高于设计位置。
造成原因：钢筋笼初始放置位置太高，导管在混凝土中埋置深度大，导管与钢筋笼摩擦力大，提升导管时导致钢筋笼上升；若当混凝土刚刚灌至钢筋笼底部时即提升导管，由于导管底端距离钢筋笼太紧，而混凝土出导管时冲击力较大，会推动钢筋笼上浮。
防治措施：钢筋笼初始位置应准确定位，并与孔口牢固固定；加快混凝土灌注速度，缩短混凝土灌注时间
5 结语
钻孔灌注桩作为当代建筑工程的基础建设中使用最为广泛的技术工艺之一，影响着整个工程项目的安全和质量，所以钻孔灌注桩施工时应严格的按照相应的规范要求进行施工。
参考文献：
[1] JGJ94—1994，建筑桩基技术规范/S
[2]黄业云.浅谈钻孔灌注桩的施工方法[J].民营科技，2012
[3]张忠亭.钻孔灌注桩设计与施工[M].中国建筑工业出版社，2007
[4]张旭.浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J].中国科技信息，2010
[5]林在贯,顾宝和.岩土工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社