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摘要：灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型，下面浅谈一下钻孔灌注桩的施工。
关键词：钻孔；灌注桩系；施工
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、具体的施工工艺如下：
1、桩位放样：根据设计单位提供的图纸和控制桩坐标，在桥位处设置坐标控制网。利用全站仪逐排放出桩的具体位置，并在桩位上打入木桩加以保护，然后对各桩纵横向分别设置保护桩进行控制。
2、护筒埋设：认真埋设护筒，护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。根据桩位点设置护筒，护筒的内经应大于桩经200-400mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%且不大于500mm，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，实其机体垂直度、钻杆垂直度和桩心三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土中。护筒埋设后在将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。护筒应高于地下水位1m以上。质量员和监理工程师验收护筒中心偏差和孔口标高。当中心偏差符合要求后，可钻机就位开钻。
3、泥浆的制备：泥浆是粘土和水拌合的混合物，在钻孔中，由于泥浆比重大于水的比重，故可增大静水压力，并在孔壁形成一层泥皮，保护孔壁，隔断孔内外水流，防止坍孔。由于钻孔护壁和清孔的需要，需制作一定数量的泥浆，同时为了施工场地的干燥，需进行泥浆制备及循环系统的合理规划。
4、钻进成孔：
钻机就位。首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向应和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。在鉆进过程中，要根据地层的变化，及时更换不同形式的钻头，钻至设计标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣，即一次清孔。
5、成孔检查：钻孔桩成孔后，应根据技术规范要求，对孔径、孔深、沉淀层厚度、泥浆比重、倾斜度进行检查，各项指标经检查符合要求后方可吊放钢筋骨架；否则，应查明原因，采取措施进行及时补救。
6、钢筋骨架的制作、吊放：钢筋骨架的制作采用骨架成型法制作。支架由固定和活动的两部分组成，用3-4cm厚的模板，按骨架的设计尺寸，做成半圆的固定支架，在它的周围按主筋位置钉上铁钉，然后将箍筋按设计位置放在骨架主筋外围，并与主筋点焊，焊好后，把活动支架和固定支架的连接螺栓拆除，从骨架两端抽出活动支架，整个骨架就可以从固定支架上取下。
7．导管的安放。安放前应对导管进行水密、承压、接头、抗拉试验。钢筋笼吊入固定后，应逐步下导管，导管的壁厚不宜小于3mm，直径200～250mm，钻孔深度大时，宜选用大直径导管，以确保导管良好的通导性。导管直径的制作偏差不应超过2mm，底管长度不宜小于4m。导管使用前进行拼装打压，以检查导管是否有砂眼，变形、密封不严，试水压力为0.6～1.0Mpa。
8．二次清孔。当导管安装完毕，灌注混凝土前应再次测量沉渣厚度，沉渣厚度超标时，应进行二次清孔。采用空吸泵反循环方式、导管空气升液排渣法清孔。
9．水下混凝土的灌注。清孔完毕后，由导管上部塞入隔水塞，塞入深度以临近水为准，当储料斗内的混凝土储量满足剪栓后首次灌注时，即保证导管底端能埋入混凝土中0.8～1.2m时，即可剪栓和开启料仓门。随着不断地灌注，孔内混凝土面的上升，随时提升和拆卸导管，导管底端必须保证埋入管外的混凝土面以下2～3m。
为了保证混凝土连续灌注，导管不脱离混凝土面，且有一定的埋置深度，要求详细计算混凝土灌注料斗、储料斗及导管的体积，并根据不同的成桩孔径，以此推算每次上拔的高度，避免和禁止导管脱离混凝土面和混凝土灌注的中断。
第一次混凝土的灌注量必须满足底端能埋入混凝土中0.8～1.2m(按上限考虑)的要求。
第二次混凝土的灌注量(即以后各次)必须满足导管底端能埋入2～3m的要求，任何情况下不得少于1m的要求。
第一次(以后各次)的提管高度不大于3m，保证导管底端至少埋入混凝土面以下1m以上，不得产生断桩。在任何情况下，导管的埋深不得大于6m。
为消除沉渣影响，保证桩顶灌注质量，混凝土的灌注应比桩顶控制标高高出50cm。
灌注过程中，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写混凝土灌注记录。水下混凝土必须连续灌注施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇筑过程中的一切故障均应记录备案。成孔后的孔口设井盖，成桩后及时回填，废弃泥浆按有关规定处理。
10、试验检测：按规范要求制作砼抗压试块，施工过程中随时检查砼坍落度。每一根桩应制作2组标准试件，填写试验报告表。桩的无破损检验和钻芯取样严格按规范要求的频率和监理工程师的指令进行。钻孔桩施工过程中，每一工序必须作好详细检查、记录。
二、钻孔事故的预防及处理措施
1、坍孔
（1）坍孔原因：
①护壁泥浆密度和浓度不足,起不到可靠的护壁作用
②护筒埋深位置不合适,埋设在砂或粗砂层中;
③成孔速度太快,在孔壁上来不及形成泥膜;
④孔内水头高度不够或出现承压水,降低了静水压力;
⑤掏除钻渣或下放钢筋笼时,撞击孔壁;
⑥排除较大障碍物形成较大空洞而漏水致使孔壁坍塌。
（2）坍孔的预防与处理
①在松散砂土中钻进时,应控制进尺,对泥浆的密度、粘度和胶体率进行调整;
②将护筒底部贯入粘土中0.5m以上;
③根据地质情况合理选取成孔速度;
④如地下水位变化大,应采取升高护筒、增大水头,或用虹吸管连接等措施;
⑤从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫块设置等环节均予以充分注意;
⑥如孔口发生坍塌,应先探明坍塌位置,将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上1~2m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔。2、钻孔偏斜
（1）偏斜原因
①钻孔中遇到较大的孤石或探头石；
②在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不匀；
③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；
④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；
⑤钻竿弯曲，接头不正。
（2）预防与处理
①首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向应和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。
②在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。在钻进过程中，要根据地层的变化，及时更换不同形式的钻头，钻至设计标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣.
③在有倾斜的软硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。
3、扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响鉆进，应按坍孔事故处理。
缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径小的孔。另一种是由于地层中由软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
（八）灌注事故预防及处理措施
1、导管进水
（1）主要原因：
①首批混凝土储量不足，安置导管或混凝土储量只够在提升导管准备开启栓阀时，导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后，不能埋没导管底口，以致泥水丛底口进入。
②导管接头不严，接头处橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，导致水的进入。
③导管提升过猛，或探测错误，使导管底口超出混凝土顶面，致使水从底口流入。
（2）预防及处理方法：
①第一种原因引起时，应将导管提出，将散放在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清出，然后重新下管，并准备足够储量的混凝土，重新灌注。
②由第二、三原因引起的，应重视具体情况更换原管。或用原管插入续灌，但灌前应将进入灌内的泥水清出，最后用潜水泵将管内水抽干，继续灌注混凝土。续灌的混凝土配合比应增加水泥量提高稠度后灌注导管内，之后的混凝土恢复正常配合比。
2、卡管
（1）初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身原因（如坍落度小，流动性差，混凝土离析），使得粗骨料集中从而造成导管堵塞。处理方法：可以用长杆冲捣导管内的混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落，则须将导管连同其内的混凝土提出钻机进行清理与休整，然后重新吊装导管，进行灌桩。
（2）机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。处理方法：灌注前仔细检修机械，并准备备用机械，发生故障时立即更换备用机械，同时采取措施，加速混凝土备用速度，必要时，可在首批混凝土中加入缓凝剂。以延缓混凝土的初凝时间。
3、坍孔
原因可能是护筒底角周围漏水，孔内水位降低不能保持原有的静水压力，还或由于护筒周围堆放重物或机械振动等均可引起坍孔。
发生坍孔后，应声明原因，采用相应措施，如保持和加大水头，移开重物，排除振动，防止继续坍孔，然后吸泥机清出进入孔内的泥土，恢复正常灌注。
4、埋管
导管埋入混凝土过深，导致管内混凝土凝结，以致导管与混凝土的摩阻力过大，或提管过猛将导管拉断。
预防方法：严格控制埋管深度不得超过6m，加速灌注速度，导管接头螺栓事先检查是否稳定，提升导管时不可过猛。
关键词：钻孔；灌注桩系；施工
中图分类号：TU74文献标识码： A
一、具体的施工工艺如下：
1、桩位放样：根据设计单位提供的图纸和控制桩坐标，在桥位处设置坐标控制网。利用全站仪逐排放出桩的具体位置，并在桩位上打入木桩加以保护，然后对各桩纵横向分别设置保护桩进行控制。
2、护筒埋设：认真埋设护筒，护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用。根据桩位点设置护筒，护筒的内经应大于桩经200-400mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%且不大于500mm，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，实其机体垂直度、钻杆垂直度和桩心三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土中。护筒埋设后在将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。护筒应高于地下水位1m以上。质量员和监理工程师验收护筒中心偏差和孔口标高。当中心偏差符合要求后，可钻机就位开钻。
3、泥浆的制备：泥浆是粘土和水拌合的混合物，在钻孔中，由于泥浆比重大于水的比重，故可增大静水压力，并在孔壁形成一层泥皮，保护孔壁，隔断孔内外水流，防止坍孔。由于钻孔护壁和清孔的需要，需制作一定数量的泥浆，同时为了施工场地的干燥，需进行泥浆制备及循环系统的合理规划。
4、钻进成孔：
钻机就位。首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向应和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。在鉆进过程中，要根据地层的变化，及时更换不同形式的钻头，钻至设计标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣，即一次清孔。
5、成孔检查：钻孔桩成孔后，应根据技术规范要求，对孔径、孔深、沉淀层厚度、泥浆比重、倾斜度进行检查，各项指标经检查符合要求后方可吊放钢筋骨架；否则，应查明原因，采取措施进行及时补救。
6、钢筋骨架的制作、吊放：钢筋骨架的制作采用骨架成型法制作。支架由固定和活动的两部分组成，用3-4cm厚的模板，按骨架的设计尺寸，做成半圆的固定支架，在它的周围按主筋位置钉上铁钉，然后将箍筋按设计位置放在骨架主筋外围，并与主筋点焊，焊好后，把活动支架和固定支架的连接螺栓拆除，从骨架两端抽出活动支架，整个骨架就可以从固定支架上取下。
7．导管的安放。安放前应对导管进行水密、承压、接头、抗拉试验。钢筋笼吊入固定后，应逐步下导管，导管的壁厚不宜小于3mm，直径200～250mm，钻孔深度大时，宜选用大直径导管，以确保导管良好的通导性。导管直径的制作偏差不应超过2mm，底管长度不宜小于4m。导管使用前进行拼装打压，以检查导管是否有砂眼，变形、密封不严，试水压力为0.6～1.0Mpa。
8．二次清孔。当导管安装完毕，灌注混凝土前应再次测量沉渣厚度，沉渣厚度超标时，应进行二次清孔。采用空吸泵反循环方式、导管空气升液排渣法清孔。
9．水下混凝土的灌注。清孔完毕后，由导管上部塞入隔水塞，塞入深度以临近水为准，当储料斗内的混凝土储量满足剪栓后首次灌注时，即保证导管底端能埋入混凝土中0.8～1.2m时，即可剪栓和开启料仓门。随着不断地灌注，孔内混凝土面的上升，随时提升和拆卸导管，导管底端必须保证埋入管外的混凝土面以下2～3m。
为了保证混凝土连续灌注，导管不脱离混凝土面，且有一定的埋置深度，要求详细计算混凝土灌注料斗、储料斗及导管的体积，并根据不同的成桩孔径，以此推算每次上拔的高度，避免和禁止导管脱离混凝土面和混凝土灌注的中断。
第一次混凝土的灌注量必须满足底端能埋入混凝土中0.8～1.2m(按上限考虑)的要求。
第二次混凝土的灌注量(即以后各次)必须满足导管底端能埋入2～3m的要求，任何情况下不得少于1m的要求。
第一次(以后各次)的提管高度不大于3m，保证导管底端至少埋入混凝土面以下1m以上，不得产生断桩。在任何情况下，导管的埋深不得大于6m。
为消除沉渣影响，保证桩顶灌注质量，混凝土的灌注应比桩顶控制标高高出50cm。
灌注过程中，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，填写混凝土灌注记录。水下混凝土必须连续灌注施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇筑过程中的一切故障均应记录备案。成孔后的孔口设井盖，成桩后及时回填，废弃泥浆按有关规定处理。
10、试验检测：按规范要求制作砼抗压试块，施工过程中随时检查砼坍落度。每一根桩应制作2组标准试件，填写试验报告表。桩的无破损检验和钻芯取样严格按规范要求的频率和监理工程师的指令进行。钻孔桩施工过程中，每一工序必须作好详细检查、记录。
二、钻孔事故的预防及处理措施
1、坍孔
（1）坍孔原因：
①护壁泥浆密度和浓度不足,起不到可靠的护壁作用
②护筒埋深位置不合适,埋设在砂或粗砂层中;
③成孔速度太快,在孔壁上来不及形成泥膜;
④孔内水头高度不够或出现承压水,降低了静水压力;
⑤掏除钻渣或下放钢筋笼时,撞击孔壁;
⑥排除较大障碍物形成较大空洞而漏水致使孔壁坍塌。
（2）坍孔的预防与处理
①在松散砂土中钻进时,应控制进尺,对泥浆的密度、粘度和胶体率进行调整;
②将护筒底部贯入粘土中0.5m以上;
③根据地质情况合理选取成孔速度;
④如地下水位变化大,应采取升高护筒、增大水头,或用虹吸管连接等措施;
⑤从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫块设置等环节均予以充分注意;
⑥如孔口发生坍塌,应先探明坍塌位置,将砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上1~2m,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再进行钻孔。2、钻孔偏斜
（1）偏斜原因
①钻孔中遇到较大的孤石或探头石；
②在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不匀；
③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；
④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；
⑤钻竿弯曲，接头不正。
（2）预防与处理
①首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向应和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。
②在护筒内注满泥浆后，开始钻进，钻进过程中要随时不断补充泥浆，使孔内始终保持高于地下水位1～1.5m的水头高度，同时应根据土质情况调整泥浆配方和比重。在钻进过程中，要根据地层的变化，及时更换不同形式的钻头，钻至设计标高时用带有活门的筒形钻清理沉渣.
③在有倾斜的软硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。
3、扩孔和缩孔
扩孔是孔壁坍塌而造成的结果，若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响鉆进，应按坍孔事故处理。
缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径小的孔。另一种是由于地层中由软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
（八）灌注事故预防及处理措施
1、导管进水
（1）主要原因：
①首批混凝土储量不足，安置导管或混凝土储量只够在提升导管准备开启栓阀时，导管底口距孔底的间距过大，混凝土下落后，不能埋没导管底口，以致泥水丛底口进入。
②导管接头不严，接头处橡皮垫被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂，导致水的进入。
③导管提升过猛，或探测错误，使导管底口超出混凝土顶面，致使水从底口流入。
（2）预防及处理方法：
①第一种原因引起时，应将导管提出，将散放在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清出，然后重新下管，并准备足够储量的混凝土，重新灌注。
②由第二、三原因引起的，应重视具体情况更换原管。或用原管插入续灌，但灌前应将进入灌内的泥水清出，最后用潜水泵将管内水抽干，继续灌注混凝土。续灌的混凝土配合比应增加水泥量提高稠度后灌注导管内，之后的混凝土恢复正常配合比。
2、卡管
（1）初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身原因（如坍落度小，流动性差，混凝土离析），使得粗骨料集中从而造成导管堵塞。处理方法：可以用长杆冲捣导管内的混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落，则须将导管连同其内的混凝土提出钻机进行清理与休整，然后重新吊装导管，进行灌桩。
（2）机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。处理方法：灌注前仔细检修机械，并准备备用机械，发生故障时立即更换备用机械，同时采取措施，加速混凝土备用速度，必要时，可在首批混凝土中加入缓凝剂。以延缓混凝土的初凝时间。
3、坍孔
原因可能是护筒底角周围漏水，孔内水位降低不能保持原有的静水压力，还或由于护筒周围堆放重物或机械振动等均可引起坍孔。
发生坍孔后，应声明原因，采用相应措施，如保持和加大水头，移开重物，排除振动，防止继续坍孔，然后吸泥机清出进入孔内的泥土，恢复正常灌注。
4、埋管
导管埋入混凝土过深，导致管内混凝土凝结，以致导管与混凝土的摩阻力过大，或提管过猛将导管拉断。
预防方法：严格控制埋管深度不得超过6m，加速灌注速度，导管接头螺栓事先检查是否稳定，提升导管时不可过猛。