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【摘 要】本文结合工作经验和工程实例阐述了大直径钻孔灌注浆施工的过程，并对施工过程中常出现的问题谈了自己的处理意见。
【关键词】钻孔灌注浆；问题；措施
1.工程地质及地质水文概况
某大厦层高20层，地下室一层，结构体系为框筒结构，总建筑面积2.36万㎡，桩基型式选用钻孔灌注桩，直径1000mm，设计总根数215根，桩长32～36m。单桩承载力为3400kN，桩端持力层为含泥砂砾卵石，桩身材料采用C30砼，设计要求桩端进入持力层≥3m。
场地工程地质条件自上而下划分为9个工程地质层，依次为杂填土，厚1.00～2.10m；粉质粘土，厚1.5～2.40m；淤泥，厚2.2～4.80m，；含泥砂夹淤泥，厚3.25～10.80m；中砂，厚8.00～12.00m；淤泥质土，厚6.50～13.20m；饱和粉土，厚1.00～3.50m；中砂，厚0.9～6.90m；含泥砂卵石，厚10m左右，稍中密状，骨架颗粒以3～5cm为主，最大超过10cm，含泥量约为10%。
2.施工过程
2.1施工工艺选择
结合工程实际，在保证工期的同时考虑现场施工场地条件的局限，选用四台GPS一15型钻孔机分向施工。根据本工程地质勘察报告提示地质条件，第五层、第八层均为中砂层，且厚度均在5m以上，本工程选择泵吸反循环施工工艺，这样既提高了钻成孔功效，又可避免施工过程可能出现的涌砂现象，从而保证了成孔质量。该施工工艺流程：设置护筒→安装反循环钻机→钻挖→第一次清孔→移走反循环钻机→测定孔壁回淤厚度→吊放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→水下灌注砼→拔出导管→拔出护筒。
2.2钻成孔施工
（1）钻进操作要点。桩机就位后，对准护筒中心，待桩机平衡后，桩机开孔。首先起动砂石泵，待反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头到底。开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速。其次控制好泥浆比重，保持孔口稳定。钻进时应认真仔细观察进尺和砂石泵排水出渣的情况，排量减少或出水中含钻渣量较多时，应控制钻进速度，防止因循环液比重太大而中断反循环。
（2）清孔。清孔过程中应观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量，当冲洗液含渣量小于4%，孔底沉渣厚度符合设计及规范要求时即可停止清孔，并保持孔内水头高度，防止发生塌孔事故。清孔后泥浆比重应控制在1.15～1.25，粘度≤28S，含砂率≤10%，第一次清孔，在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底50～80cm，维持冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小于4%的新泥浆或清水，令钻头在原地空转lO分钟左右，达到清孔要求为止。第二次清孔，在第一次清孔达到要求后，待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。
2.3水下砼灌注施工
（1）配合比。配合比应通过试验确定，砼坍落度宜控制在l8～22cm范围。
（2）浇注。施工程序为：放钢筋笼→安设导管→使隔水栓与导管内水面紧贴→灌注首批砼→剪断铁丝，使隔水栓下落至孔底→连续灌注砼，提升导管→砼灌注完毕，拔出护筒。
a.灌注首批砼。开始浇注砼时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为30～50cm。
b.导管埋深。在水下灌注砼时，应根据实际情况严格控制导管的最小埋深，一般宜在2m以上，以保证桩身砼的连续均匀，不使其可能裹入砼上面的浮浆皮和土块等，防止出现断桩现象；对导管的最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度或6m，以防止埋管太深造成埋管事故。
c.连续浇注砼。首批水下砼浇注正常后，必须连续施工，不得中断。否则先浇注的砼达到初凝，将阻止后浇注的砼从导管中流出，造成断桩。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，并适时提升导管进行捣实、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所使用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外砼面高度。
d.砼灌注时间及桩顶标高控制。砼灌注的上升速度不得小于2m/h。每根桩的灌注时间按初拌砼的初凝时间控制，本工程砼灌注时间控制在3～6h内，当浇注接近桩顶部位时，应控制最后一次浇注量，使桩顶的浇注标高比设计标高高出0.5～0.8m，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应即探测桩顶面的实际标高。砼灌注结束后，空孔部分用导管灌填砂石到地面以防砼上升造成缩径。
3.常见问题原因分析、预防措施
3.1孔壁坍落
（1）原因分析。护壁泥浆比重不足，起不到可靠的护壁作用；护筒埋深位置不合适，埋设在砂或粗砂层中；成孔速度大快，在孔壁上来不及形成泥膜，孔内水头高度不够或出现承压水，降低了静水压力；安放钢筋笼时碰撞了孔壁，破坏了泥膜和孔壁；排除较大障碍物（如40cm左右的漂石），形成大空洞而漏水致使孔壁坍塌。
（2）预防措施。在松散砂土或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆；将护筒的底部贯入粘土中0.5m以上；成孔速度应根据地质情况选取；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；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充分注意；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l～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。
3.2桩孔偏斜
（1）原因分析。钻孔时遇有倾斜度的软硬土层交界处或岩石倾斜处，钻头所受阻力不均而偏位；钻孔时遇较大的弧石、探头石等地下障碍物使钻杆偏位；钻杆弯曲或连接不当，使钻头、钻杆中心线不同轴；地面不平或不均匀沉降使钻机底座倾斜。
（2）预防措施。在有倾斜状的软硬土层处钻进时，应吊住钻杆，控制进尺速度并以低速钻进，或在斜面处填入片石、卵石冲平后再钻进；探明地下障碍物情况，并预先清除干净；钻杆、接头应逐个检查，及进调整，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，钻架顶端的起重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在同一轴线上，并注意经常检查和校正；在桩孔偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直或回填粘土，待沉积密实后再钻。 3.3断桩
原因分析。砼坍落度太小，骨料粒径太大，未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身砼中断。灌注时导管提升过高，以致底部脱离砼层或埋深太浅；灌注质量差，灌注作业因故中断过久，表层砼失去流动性，而继续灌注的砼顶破表层而上升，将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹形成断桩；提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入砼中；导管没扶正，接头法兰挂住钢筋笼。
预防措施。砼坍落度设计要求，粗骨料粒径按规范要求控制，边浇注砼边拔套管，并勘测砼顶面高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管脱离砼面；加强测探员的技术培训，反复细心探测砼面，认真绘制砼灌注曲线，正确指导导管的提升；灌注中，严格遵守操作规程，导管提升应匀速平稳，慢慢起升；当导管堵塞，砼尚未初凝时，可吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击，把堵塞的砼冲开，使砼继续浇注，也可迅速提出导管，用高压水冲通导管，重新下隔水栓浇注，浇注时当隔水栓冲出导管后，将导管继续下降，直到导管不能再插入时再稍许提升，继续浇注砼。
3.4吊脚桩
原因分析。清孔后泥浆比重过小，孔壁塌落或孔底漏进泥砂，或未立即浇注砼；安放钢筋笼或导管碰撞孔壁，使孔壁泥土坍塌；清渣未净，残留沉渣过量。
预防措施。清孔要符合设计要求，并立即浇注砼；安放钢筋笼和浇注砼时，注意不要碰撞孔壁；注意泥浆比重控制并及时清渣。
4.出现的问题及处理方法
4.1护筒冒水
原因分析。62#桩在钻进过程中发现护筒冒水，经检查发现是由于埋设护筒时周围填土不够密实所至。
处理方法。立即停止钻进，将护筒四周不密实的填土全部挖除，并选用含水量适当的粘土重新填筑，填筑时分层夯实，每层厚为20cm，从而很好地解决了这一问题。
4.2堵管
原因分析。189#桩在砼灌注过程中发生堵管现象，经检查分析是由于砼灌注时间过长，造成表面砼已初凝所至。
处理方法。立即决定上下提动导管数次，并进行振捣以使导管疏通，恢复灌注时在不增长水灰比的原则下重新拌和砼。
5.结束语
静载试验结果表明，单桩承载力均符合设计要求；动测检验结果合格率达100%，其中一类桩43根占9l%，二类桩4根占9%。通过本桩基施工实践，笔者深深体会到，只要严格按规范和设计要求精心组织施工，加强现场施工管理监督力度，严格建立现场技术管理体系以及质量保证体系，大直径钻孔灌注桩的施工质量是可以保证的，并且可以取得良好的社会及经济效益。
【关键词】钻孔灌注浆；问题；措施
1.工程地质及地质水文概况
某大厦层高20层，地下室一层，结构体系为框筒结构，总建筑面积2.36万㎡，桩基型式选用钻孔灌注桩，直径1000mm，设计总根数215根，桩长32～36m。单桩承载力为3400kN，桩端持力层为含泥砂砾卵石，桩身材料采用C30砼，设计要求桩端进入持力层≥3m。
场地工程地质条件自上而下划分为9个工程地质层，依次为杂填土，厚1.00～2.10m；粉质粘土，厚1.5～2.40m；淤泥，厚2.2～4.80m，；含泥砂夹淤泥，厚3.25～10.80m；中砂，厚8.00～12.00m；淤泥质土，厚6.50～13.20m；饱和粉土，厚1.00～3.50m；中砂，厚0.9～6.90m；含泥砂卵石，厚10m左右，稍中密状，骨架颗粒以3～5cm为主，最大超过10cm，含泥量约为10%。
2.施工过程
2.1施工工艺选择
结合工程实际，在保证工期的同时考虑现场施工场地条件的局限，选用四台GPS一15型钻孔机分向施工。根据本工程地质勘察报告提示地质条件，第五层、第八层均为中砂层，且厚度均在5m以上，本工程选择泵吸反循环施工工艺，这样既提高了钻成孔功效，又可避免施工过程可能出现的涌砂现象，从而保证了成孔质量。该施工工艺流程：设置护筒→安装反循环钻机→钻挖→第一次清孔→移走反循环钻机→测定孔壁回淤厚度→吊放钢筋笼→插入导管→第二次清孔→水下灌注砼→拔出导管→拔出护筒。
2.2钻成孔施工
（1）钻进操作要点。桩机就位后，对准护筒中心，待桩机平衡后，桩机开孔。首先起动砂石泵，待反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头到底。开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速。其次控制好泥浆比重，保持孔口稳定。钻进时应认真仔细观察进尺和砂石泵排水出渣的情况，排量减少或出水中含钻渣量较多时，应控制钻进速度，防止因循环液比重太大而中断反循环。
（2）清孔。清孔过程中应观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量，当冲洗液含渣量小于4%，孔底沉渣厚度符合设计及规范要求时即可停止清孔，并保持孔内水头高度，防止发生塌孔事故。清孔后泥浆比重应控制在1.15～1.25，粘度≤28S，含砂率≤10%，第一次清孔，在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底50～80cm，维持冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小于4%的新泥浆或清水，令钻头在原地空转lO分钟左右，达到清孔要求为止。第二次清孔，在第一次清孔达到要求后，待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。
2.3水下砼灌注施工
（1）配合比。配合比应通过试验确定，砼坍落度宜控制在l8～22cm范围。
（2）浇注。施工程序为：放钢筋笼→安设导管→使隔水栓与导管内水面紧贴→灌注首批砼→剪断铁丝，使隔水栓下落至孔底→连续灌注砼，提升导管→砼灌注完毕，拔出护筒。
a.灌注首批砼。开始浇注砼时，为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为30～50cm。
b.导管埋深。在水下灌注砼时，应根据实际情况严格控制导管的最小埋深，一般宜在2m以上，以保证桩身砼的连续均匀，不使其可能裹入砼上面的浮浆皮和土块等，防止出现断桩现象；对导管的最大埋深不宜超过最下端一节导管的长度或6m，以防止埋管太深造成埋管事故。
c.连续浇注砼。首批水下砼浇注正常后，必须连续施工，不得中断。否则先浇注的砼达到初凝，将阻止后浇注的砼从导管中流出，造成断桩。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，并适时提升导管进行捣实、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。探测次数一般不宜少于所使用的导管节数，并应在每次起升导管前，探测一次管内外砼面高度。
d.砼灌注时间及桩顶标高控制。砼灌注的上升速度不得小于2m/h。每根桩的灌注时间按初拌砼的初凝时间控制，本工程砼灌注时间控制在3～6h内，当浇注接近桩顶部位时，应控制最后一次浇注量，使桩顶的浇注标高比设计标高高出0.5～0.8m，以便清除桩顶部的浮浆渣层。桩顶灌注完毕后，应即探测桩顶面的实际标高。砼灌注结束后，空孔部分用导管灌填砂石到地面以防砼上升造成缩径。
3.常见问题原因分析、预防措施
3.1孔壁坍落
（1）原因分析。护壁泥浆比重不足，起不到可靠的护壁作用；护筒埋深位置不合适，埋设在砂或粗砂层中；成孔速度大快，在孔壁上来不及形成泥膜，孔内水头高度不够或出现承压水，降低了静水压力；安放钢筋笼时碰撞了孔壁，破坏了泥膜和孔壁；排除较大障碍物（如40cm左右的漂石），形成大空洞而漏水致使孔壁坍塌。
（2）预防措施。在松散砂土或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆；将护筒的底部贯入粘土中0.5m以上；成孔速度应根据地质情况选取；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；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充分注意；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l～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。
3.2桩孔偏斜
（1）原因分析。钻孔时遇有倾斜度的软硬土层交界处或岩石倾斜处，钻头所受阻力不均而偏位；钻孔时遇较大的弧石、探头石等地下障碍物使钻杆偏位；钻杆弯曲或连接不当，使钻头、钻杆中心线不同轴；地面不平或不均匀沉降使钻机底座倾斜。
（2）预防措施。在有倾斜状的软硬土层处钻进时，应吊住钻杆，控制进尺速度并以低速钻进，或在斜面处填入片石、卵石冲平后再钻进；探明地下障碍物情况，并预先清除干净；钻杆、接头应逐个检查，及进调整，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，钻架顶端的起重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在同一轴线上，并注意经常检查和校正；在桩孔偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直或回填粘土，待沉积密实后再钻。 3.3断桩
原因分析。砼坍落度太小，骨料粒径太大，未及时提升导管及导管倾斜，使导管堵塞，形成桩身砼中断。灌注时导管提升过高，以致底部脱离砼层或埋深太浅；灌注质量差，灌注作业因故中断过久，表层砼失去流动性，而继续灌注的砼顶破表层而上升，将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹形成断桩；提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入砼中；导管没扶正，接头法兰挂住钢筋笼。
预防措施。砼坍落度设计要求，粗骨料粒径按规范要求控制，边浇注砼边拔套管，并勘测砼顶面高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管脱离砼面；加强测探员的技术培训，反复细心探测砼面，认真绘制砼灌注曲线，正确指导导管的提升；灌注中，严格遵守操作规程，导管提升应匀速平稳，慢慢起升；当导管堵塞，砼尚未初凝时，可吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击，把堵塞的砼冲开，使砼继续浇注，也可迅速提出导管，用高压水冲通导管，重新下隔水栓浇注，浇注时当隔水栓冲出导管后，将导管继续下降，直到导管不能再插入时再稍许提升，继续浇注砼。
3.4吊脚桩
原因分析。清孔后泥浆比重过小，孔壁塌落或孔底漏进泥砂，或未立即浇注砼；安放钢筋笼或导管碰撞孔壁，使孔壁泥土坍塌；清渣未净，残留沉渣过量。
预防措施。清孔要符合设计要求，并立即浇注砼；安放钢筋笼和浇注砼时，注意不要碰撞孔壁；注意泥浆比重控制并及时清渣。
4.出现的问题及处理方法
4.1护筒冒水
原因分析。62#桩在钻进过程中发现护筒冒水，经检查发现是由于埋设护筒时周围填土不够密实所至。
处理方法。立即停止钻进，将护筒四周不密实的填土全部挖除，并选用含水量适当的粘土重新填筑，填筑时分层夯实，每层厚为20cm，从而很好地解决了这一问题。
4.2堵管
原因分析。189#桩在砼灌注过程中发生堵管现象，经检查分析是由于砼灌注时间过长，造成表面砼已初凝所至。
处理方法。立即决定上下提动导管数次，并进行振捣以使导管疏通，恢复灌注时在不增长水灰比的原则下重新拌和砼。
5.结束语
静载试验结果表明，单桩承载力均符合设计要求；动测检验结果合格率达100%，其中一类桩43根占9l%，二类桩4根占9%。通过本桩基施工实践，笔者深深体会到，只要严格按规范和设计要求精心组织施工，加强现场施工管理监督力度，严格建立现场技术管理体系以及质量保证体系，大直径钻孔灌注桩的施工质量是可以保证的，并且可以取得良好的社会及经济效益。