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[摘要]： 作为应用最为广泛的基础形式之一，钻孔灌注桩的施工备受关注。本文通过实际工程项目为实例，对钻孔灌注桩的基本施工工艺和实际施工过程中遇到的各种问题进行了理论分析，并提出了解决方法。
[关键词]： 钻孔灌注桩 施工技术
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2013）01- 0147-01
某工程项目合同段钻孔灌注桩基础共有371根。根据地质情况，采用冲击钻机进行钻孔施工。施工用水从现场蓄水池中直接抽取；用电从现场设置的变压器上直接引入。
1 前期施工
1.1埋设护筒
孔口护筒采用人工开挖埋设，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。顶部高出施工地面30cm～40cm，护筒长度根据设计要求和实际的地质条件确定。
1.2钻机安装就位
用汽车吊将钻机吊放到施工区域，并使钻机就位于测量好的桩位。就位后固定好钻机以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。
1.3开孔
开孔前先向护筒内灌注泥浆，或直接投入粘土块，用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击造浆。如地表土层为砂或砂卵石等松散土层时，按1：1比例投入粘土和小片石（粒径不大于15cm）；用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击，以加固护筒下脚。开孔时，若遇有流沙现象，采用加大粘土减少片石的比例，按上述方法反复冲击固壁，以使孔壁坚实。随时检查孔位，保证使冲击中心对准桩孔中心。
2 钻进
2.1钻进冲程根据不同的土层情况确定：一般在紧密的砂、砂砾石、砂卵石及砾石、卵石粒径较大的土层中钻进，采用高冲程；在松散的砂、砂砾石或砂卵石土层中钻进，采用中冲程；在粘性土、亚粘土、轻亚粘土中钻进，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段采用小冲程，并提高泥浆的粘度和密度。
2.2根据土层的松、密、软、硬程度和进尺情况，均匀放松钢丝绳。施工时注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钢丝绳、钻机受到以外荷载，造成钻机损坏；松绳过多，则会减小冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳扭曲、纠缠发生事故，同时也会使钻头顶端摇摆，撞击孔壁造成坍孔。
2.3泥浆拌制与质量密度的选择
施工中不向孔内直接投入块状土护壁，选用黏土拌制泥浆。在砂及砂卵石地层中钻进，泥浆相对密度控制在1.4左右。在基岩中钻进时，泥浆相对密度以满足浮渣为度，过小则不利于浮渣，过大则增加了冲锥的阻力，降低钻进速度。
2.4泥浆循环与排渣
为实现环境保护，施工时按国家环境保护规定严禁任意排放泥浆和钻渣，废泥浆由泥浆运输车运输至环境保护部门指定的地点。
2.5掏渣
正常鉆进每班至少掏渣一次，一般在密实坚硬土层每钻进小于5～10cm、在松软地层每钻进15～30cm时即进行掏渣，或者每进尺0.5～1.0m掏渣一次。掏渣后，及时向孔内添加泥浆或清水，以保持水头。施工现场应提前准备好淘渣筒、岩样盒、岩样袋、取样标签等。
3 成孔
当测量孔底已达到设计标高后，可停止钻进，进行成孔检查。成孔检查合格后，迅速进行清孔。清孔采用掏渣清孔法。清孔后孔底沉渣厚度、泥浆性能指标都要符合规范要求。
4 绑扎、吊装钢筋笼
4.1钢筋笼绑扎：钢筋笼主筋采用双面焊缝。钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，并根据设计的主筋布置在加强钢筋四周划出标记，焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋。
4.2钢筋笼吊装：钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼及产生偏位的现象。
4.3声测管的安装：安装声测管时，要求绑扎要结实，密封要严密，防止漏水漏浆，保证砼灌注。
4.5导管安装
对于不同桩径采用不同直径的导管。混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。混凝土灌注开始时，导管底部至孔底应有300～500mm的空间。
5 第二次清孔
在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。清孔标准是孔深达到设计要求，复测沉渣厚度在设计规范允许值以内。
6 混凝土灌注
6.1水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算（按导管距孔底40cm，一次性将导管埋入100cm深计算，1500mm直径灌注桩的首批混凝土数量按不小于2.59m3控制），使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。导管内首批水下混凝土与泥浆用隔水栓隔开，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满与隔水栓完全接触后，剪断铁丝，混凝土即在重力作用下顶着隔水栓下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口，完成封底。随着浇注连续进行，及时提拔导管，混凝土浇注应连续进行，不能停止，中途停歇时间不得超过15min。
6.2在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以2～6m为宜，既不能小于2m，也不能大于6m。施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不得低于2m/h，灌注高度应高于设计标高0.5～1.0m，在灌注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入漏斗内，以免导管内形成高压气囊，冲出管节间的橡胶垫而使导管漏水。
6.3对灌注过程中的一切故障等情况均要如实记录在案。在灌注将近结束时，在孔内注入适量的水使孔内泥浆稀释，有效排出泥浆，加大导管内外的压力差，保证浇注效果。
6.4水下混凝土灌注事故的预防及处理
6.4.1导管进水
主要原因：首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。处理方法：将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清除，重新灌注。
6.4.2卡管
主要原因：初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。
另一种情况，机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。
预防措施：准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。
处理办法：拔管、吸渣、重灌。
6.4.3预防混凝土碱集料反应措施
施工前对所有的骨料进行碱活性检验，避免使用活性集料的砂、石骨料和高碱含量的水泥，并控制外加剂用量，金场水特大桥空心墩承台浇注砼时的降温措施祥见金场水特大桥承台施工。
7 后期施工
7.1桩机移位
钻机移动采用轨道或型钢槽滑至待钻孔位。群桩施工中，冲击钻机同时钻进过程中，桩基础中心间距太小时需要跳开钻进。
7.2凿除桩头
基础基坑开挖的同时，采用风钻将桩头部位多余混凝土凿除，以便进行桩基检测和承台基础施工。
7.3泥浆清理
在与当地规划和环保部门联系后，在现场附近找一合适场地，作为桩基施工产生的废弃泥浆的弃运场地，并做妥善处理，不得将泥浆排放到河流、沟渠、稻田等地方，污染周边环境。
参考文献：
[1] 钻孔灌注桩施工技术. 刘特洪. 中国建筑工业出版社. 2011-03
[2] 钻孔灌注桩设计与施工. 张忠亭. 中国建筑工业出版社. 2007.2
[3] 钻孔灌注桩施工规程（上海）. 上海市建筑工程管理局. 1992
[关键词]： 钻孔灌注桩 施工技术
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：U 文章编号：1009-914X（2013）01- 0147-01
某工程项目合同段钻孔灌注桩基础共有371根。根据地质情况，采用冲击钻机进行钻孔施工。施工用水从现场蓄水池中直接抽取；用电从现场设置的变压器上直接引入。
1 前期施工
1.1埋设护筒
孔口护筒采用人工开挖埋设，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。顶部高出施工地面30cm～40cm，护筒长度根据设计要求和实际的地质条件确定。
1.2钻机安装就位
用汽车吊将钻机吊放到施工区域，并使钻机就位于测量好的桩位。就位后固定好钻机以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。
1.3开孔
开孔前先向护筒内灌注泥浆，或直接投入粘土块，用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击造浆。如地表土层为砂或砂卵石等松散土层时，按1：1比例投入粘土和小片石（粒径不大于15cm）；用冲击锥十字形钻头以小冲程反复冲击，以加固护筒下脚。开孔时，若遇有流沙现象，采用加大粘土减少片石的比例，按上述方法反复冲击固壁，以使孔壁坚实。随时检查孔位，保证使冲击中心对准桩孔中心。
2 钻进
2.1钻进冲程根据不同的土层情况确定：一般在紧密的砂、砂砾石、砂卵石及砾石、卵石粒径较大的土层中钻进，采用高冲程；在松散的砂、砂砾石或砂卵石土层中钻进，采用中冲程；在粘性土、亚粘土、轻亚粘土中钻进，采用中冲程；在易坍塌或流砂地段采用小冲程，并提高泥浆的粘度和密度。
2.2根据土层的松、密、软、硬程度和进尺情况，均匀放松钢丝绳。施工时注意防止松绳过少，形成“打空锤”，使钢丝绳、钻机受到以外荷载，造成钻机损坏；松绳过多，则会减小冲程，降低钻进速度，严重时使钢丝绳扭曲、纠缠发生事故，同时也会使钻头顶端摇摆，撞击孔壁造成坍孔。
2.3泥浆拌制与质量密度的选择
施工中不向孔内直接投入块状土护壁，选用黏土拌制泥浆。在砂及砂卵石地层中钻进，泥浆相对密度控制在1.4左右。在基岩中钻进时，泥浆相对密度以满足浮渣为度，过小则不利于浮渣，过大则增加了冲锥的阻力，降低钻进速度。
2.4泥浆循环与排渣
为实现环境保护，施工时按国家环境保护规定严禁任意排放泥浆和钻渣，废泥浆由泥浆运输车运输至环境保护部门指定的地点。
2.5掏渣
正常鉆进每班至少掏渣一次，一般在密实坚硬土层每钻进小于5～10cm、在松软地层每钻进15～30cm时即进行掏渣，或者每进尺0.5～1.0m掏渣一次。掏渣后，及时向孔内添加泥浆或清水，以保持水头。施工现场应提前准备好淘渣筒、岩样盒、岩样袋、取样标签等。
3 成孔
当测量孔底已达到设计标高后，可停止钻进，进行成孔检查。成孔检查合格后，迅速进行清孔。清孔采用掏渣清孔法。清孔后孔底沉渣厚度、泥浆性能指标都要符合规范要求。
4 绑扎、吊装钢筋笼
4.1钢筋笼绑扎：钢筋笼主筋采用双面焊缝。钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料，做好焊接平台，在平台上固定加强钢筋，并根据设计的主筋布置在加强钢筋四周划出标记，焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋。
4.2钢筋笼吊装：钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼及产生偏位的现象。
4.3声测管的安装：安装声测管时，要求绑扎要结实，密封要严密，防止漏水漏浆，保证砼灌注。
4.5导管安装
对于不同桩径采用不同直径的导管。混凝土浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置混凝土漏斗。混凝土灌注开始时，导管底部至孔底应有300～500mm的空间。
5 第二次清孔
在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣。清孔标准是孔深达到设计要求，复测沉渣厚度在设计规范允许值以内。
6 混凝土灌注
6.1水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算（按导管距孔底40cm，一次性将导管埋入100cm深计算，1500mm直径灌注桩的首批混凝土数量按不小于2.59m3控制），使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。导管内首批水下混凝土与泥浆用隔水栓隔开，隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满与隔水栓完全接触后，剪断铁丝，混凝土即在重力作用下顶着隔水栓下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口，完成封底。随着浇注连续进行，及时提拔导管，混凝土浇注应连续进行，不能停止，中途停歇时间不得超过15min。
6.2在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以2～6m为宜，既不能小于2m，也不能大于6m。施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇筑面逐渐上升，上升速度不得低于2m/h，灌注高度应高于设计标高0.5～1.0m，在灌注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入漏斗内，以免导管内形成高压气囊，冲出管节间的橡胶垫而使导管漏水。
6.3对灌注过程中的一切故障等情况均要如实记录在案。在灌注将近结束时，在孔内注入适量的水使孔内泥浆稀释，有效排出泥浆，加大导管内外的压力差，保证浇注效果。
6.4水下混凝土灌注事故的预防及处理
6.4.1导管进水
主要原因：首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。处理方法：将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清除，重新灌注。
6.4.2卡管
主要原因：初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小，流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。
另一种情况，机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。
预防措施：准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。
处理办法：拔管、吸渣、重灌。
6.4.3预防混凝土碱集料反应措施
施工前对所有的骨料进行碱活性检验，避免使用活性集料的砂、石骨料和高碱含量的水泥，并控制外加剂用量，金场水特大桥空心墩承台浇注砼时的降温措施祥见金场水特大桥承台施工。
7 后期施工
7.1桩机移位
钻机移动采用轨道或型钢槽滑至待钻孔位。群桩施工中，冲击钻机同时钻进过程中，桩基础中心间距太小时需要跳开钻进。
7.2凿除桩头
基础基坑开挖的同时，采用风钻将桩头部位多余混凝土凿除，以便进行桩基检测和承台基础施工。
7.3泥浆清理
在与当地规划和环保部门联系后，在现场附近找一合适场地，作为桩基施工产生的废弃泥浆的弃运场地，并做妥善处理，不得将泥浆排放到河流、沟渠、稻田等地方，污染周边环境。
参考文献：
[1] 钻孔灌注桩施工技术. 刘特洪. 中国建筑工业出版社. 2011-03
[2] 钻孔灌注桩设计与施工. 张忠亭. 中国建筑工业出版社. 2007.2
[3] 钻孔灌注桩施工规程（上海）. 上海市建筑工程管理局. 1992