浅谈钻孔灌注桩施工的几点注意事项

第９期　２０１０年９月　广东水利水电　ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ　ＷＡＴＥＲ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＡＮＤ　ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ　Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．２０１０　

浅谈钻孔灌注桩施工的几点注意事项　

谢国东　

（广州穗峰建设工程监理有限公司，广东肇庆５２６０６０）　

摘要：该文主要阐述钻孔灌注桩施工的特点及施工过程中常见的问题，通过施工准备、成孔工艺、水下砼灌注３个方面分　

别针对该常见问题进行陈述、分析，并提出明确的处理措施，取得了较好的效果。　关键词：浅谈；钻孔灌注桩；施工；注意事项　中图分类号：Ｕ４４５．５５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—０１１２（２０１０）０９—００４８—０２　

钻孔灌注桩以其噪音低、振动小、施工操作简便、工　

效高、经济效益好以及单桩承载力高等特点，在建设工　

程中被广泛应用。但在施工过程中由于处理不当，经常　

会出现断桩、吊脚桩、斜孔、塌孔等质量问题，直接影响　

工程质量及经济效益。下面笔者结合自己在施工中的　

一些情况谈谈钻孑Ｌ灌注桩施工的一些要点。　

１施工准备　施工准备工作包括：首先取得建筑场地范围内的地　

质勘探资料；桩位平面布置施工图等相关施工图纸；钢　

筋、水泥、砂、石等材料的质检报告；编制施工组织设计、　

相关施工班组进行岗前培训和质量安全技术交底。其　

次，要对现场进行查勘，了解场内有无架空的高压线、电　

话线、地下的管道、电缆、构筑物等设施，如果有则需妥　

善处理。其三，及时做好“三通一平”工作，最后选择施　

工机械和施工工艺，结合工程的实际情况和考虑现场的　

施工条件，选用合适型号的钻机和泥浆循环方式。具体　

施工工艺流程为：设置护简（地表土质较好，开钻后不　

塌孔的场地，可不埋设护筒）一安装钻机一钻挖一第一　

次清孔一测定沉渣厚度一吊放钢筋笼一安装导管插入　

孔内一第二次清孔一灌注砼一拔出导管一拔出护筒。　

２钻成子Ｌ施工　

２．１埋设钢护筒　

在杂填土或松软土层中钻孑Ｌ时，应埋设护筒，以起　

定位、保护孔口、维持水头等作用。护筒用钢板制作，内　

径应比直径大１０ｃｍ，埋人土中的深度在粘土中不宜小　

于１Ｉｎ，在砂土中不宜小于１．５ｍ。并应保持孑Ｌ内泥浆高　

出地下水位１ＩＴＩ以上。护筒顶部应开放１～２个溢浆　口。护筒的位置应埋设正确、稳定，护筒和护壁之间应　

用无杂质的粘土填实，护筒中心与桩位中心的偏差不得　

大于５ｃｍ。　

２．２护壁和排渣用泥浆制作　

其性能要求符合下列规定：　

１）在粘土中成孑Ｌ时应注入清水，以原土造浆护壁，　

泥浆循环比重控制在１．１～Ｉ．３。　

２）在砂土和较厚的砂土层中成孔时浆比重应加大　

至１．２～１．３。　３）在砂卵石或容易塌孑Ｌ的土层中成孔时，泥浆比　

重加大至Ｉ．３～１．５。　

４）泥浆的控制指标：粘度过１８～２２．Ｓ；含砂率不　

大于８％，胶体率大于９０％，施工中应经常测定泥浆比　

重、粘度、含砂率和胶体率。　

２．３钻头使用　

在一定粘性土、淤泥、淤泥质粘土以及砂土中，用笼　

式钻头。在穿过不厚的砂质卵石层或在强风化岩层中　

钻进时，可用镶焊硬质合金刀头的笼式钻头。在遇孤石　

或旧基础时，可用带硬质合金刀头齿的筒式钻头。　

２．４钻进操作要点　

桩机就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校　

正，保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设护筒，同时挖好水　

源坑、排泥槽、泥浆池等。开始钻进时，应先压慢钻，待　

钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力。如果地表　

层是淤泥层、流砂层，应先在护筒内放人一定数量的泥　

浆和粘土块，稍提钻杆空转，并从转杆中压人清水，搅拌　

成浆，然后开动泥浆泵进行循环。待泥浆拌匀后开始钻　

收稿日期：２０１０—０７—１９；　修回日期：２０１０—０８—２０　作者简介：谢国东（１９７１一），男，大专，工程师，从事建设工程监理工作。　

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　２０１０年９月　第９期　谢国东：浅谈钻孔灌注桩施工的几点注意事项　Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．２０１０　

进，并使钻头吸口不产生堵水。其次，控制好泥浆比重，　

保持孑Ｌ口稳定。在淤泥和淤泥质土中，应根据泥浆的补　

给情况严格控制钻进速度，一般不宜大于ｌｍ／ｒａｉｎ。同　

时每钻进３ｍ，应回尺２～３次，以使护壁充分稳定。对　

于其他土层，钻进速度以钻机不超负荷为准。在风化岩　或其他硬土层中的钻进速度，以钻机不产生跳动为准。　

钻进中出现缩颈、塌孔时，可加大泥浆比重以稳定护壁，　

也可于缩颈、塌孔严重或泥浆突然漏失时，立即填回粘　

土，待孔壁稳定后再钻。钻孔倾斜时，可往复扫ＴＬ－￣ｑ正，　

如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处０．５ｍ以　

上，然后再重新钻进。　２．５清孔　

清孑Ｌ可采用循环换浆法，即钻孔达设计深度后，即　

让钻头继续在原位旋转，继续注水，用清水换浆（系原　

土造浆），使泥浆比重控制在１．Ｉ５～１．２５左右，如孔壁　

土质较差时，则宜用泥浆循环清孔，使泥浆比重控制在　

１．１５～１．２５左右，清孔过程中，必须及时补给足够的泥　

浆，并保持浆面稳定。在第１次清孔后，由于要安放钢　

筋笼及导管准备浇注砼，这段时间间隙较长，孑Ｌ底会产　

生新的沉渣，所以在安放钢筋笼及导管后，需利用导管　

进行第２次清孔。当第２次清孔后的沉渣厚度符合设　

计要求和施工规范规定后，应立即进行水下砼浇注。　

２．６吊放钢筋笼　

钢筋笼制作须符合设计要求，制作允许偏差符合相　

关施工规范规定。吊放前应对钢筋笼进行垂直校正，吊　

放时应对准孑Ｌ位轻吊慢放，严禁高起猛落，强行下放。　

要防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。钢筋笼就位后立即固　

定，彻底杜绝钢筋笼上浮现象，顶面和底面标高误差不　

应大于５０ｒａｍ，保护层应大于７ｒａｍ。　

３水下砼灌注施工　

钢筋笼吊装完毕后，应进行隐蔽工程验收，待二次　

清孔合格后立即进行水下砼灌注。砼的制作应符合施　

工配比的科学要求，尤其是水灰比和塌落度须保证符合　

设计要求。　

灌注水下砼的施工顺序为：吊放钢筋笼一安设导管　

一使隔水栓与导管内水面持平一灌注首批砼一剪断铁　

丝，使隔水栓下落至孔底一连续灌注砼，提升导管一砼　

灌注完毕，拔出护筒。　

３．１灌注首批砼　

在灌注首批砼之前应先配好０．１—０．３ｍ　的同级的　

水泥沙浆放人隔水栓以上的导管和漏斗中，然后再放入　

砼。漏斗和储料斗应有足够的砼储备量，使导管一次埋　

入砼内的深度不小于１ＩＴＩ。当确认初次砼储备量足够　后，即可剪断铁丝，借助砼重量排除导管内的水，使隔水　

栓顺利排出。为使隔水栓能顺利排出，导管底部至孔底　

的距离宜为３００—５００ｍｍ。　

首批砼的初灌量可参考以下公式进行计算：　

ｖｓ＝：ｔｄ　（Ｈ＋ｈ＋０．ｓｔ）／４十　ｄ　（０．５　一Ｈ—ｈ）／４　

式中　为砼的初灌量，ｉｎ　；ｄ为桩孔直径，ＩＴＩ；ｄ　为导　

管内径，ｍ；Ｌ为钻孔深度，ｍ；Ｈ为导管埋人砼深度，ｍ，　

一般取　＝１．０ｍ；ｈ为导管下端距灌注前测定的孔底高　

度，ｍ，一般取ｈ：０．３—０．５ｍ；ｔ为灌注前孔底沉渣厚　

度，ＩＴＩ。　

３．２导管埋深　

导管埋人砼的深度越大，则砼扩散越均匀；反之，则　

砼扩散越不均匀。但太长时不仅可能会出现埋管现象，　

而且可能会使钢筋笼上浮。因此，在进行水下砼灌注　

时，应严格控制导管的埋深，一般宜保持在２～３ｍ，并不　

得小于１ｍ或大于６ｍ，或大于最下端一节导管的长度，　

太短时会出现断桩现象，太长时则会出现埋管事故。当　

导管拔至距地面１．５ｍ左右时开始放慢提升速度，增加　

对砼的振捣时问，达到充分振捣密实。　

３．３砼的灌注　

水下砼的灌注应连续进行，不得中断，如发生堵管、　

导管进水等现象，应及时采取适当措施处理，灌注砼的　

上升速度不得小于２ｎｒ／ｈ。当灌注至桩顶部位时，应控　制最后一次灌注量，使桩顶的灌注标高比设计标高高出　

０．５—０．８ｍ，使清除桩顶的浮渣层后的桩顶符合设计桩　

顶标高，砼灌注结束后，上部空孔部分用导管灌注砂石　

至地面以防止砼上升造成缩径。　

３．４钢筋笼上浮的控制　

在砼的灌注过程中，经常会出现钢筋笼上浮的现　

象。该现象由以下２种原因造成：　

１）在砼灌注至钢筋笼底部附近，导管底端与钢筋　

笼底端较接近，砼在导管底中流出的冲击力较大，推动　

钢筋笼往上浮动。　

２）砼灌注时间较长时，表层砼已接近初凝，形成硬　

壳，砼与钢筋之问形成一定的握裹力，如导管底端未能　

及时提升至钢筋笼以上，导管流出的砼往上移动时将钢　

筋笼顶升。　

建议采取以下措施控制：　

①若钢筋笼在钢护筒内，可将其焊接在钢护筒上；　

若钢筋笼在钢护筒下，可用钢套管往钢筋笼顶上压。　

②当砼面将要接触钢筋笼时，可适当放慢灌注速　

度，控制好导管的埋深，以减少砼的上浮力。　

（下转第５４页）　

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　２０１０年９月　第９期　广东水利水电　

２）已成洞段补强注浆　

在已开挖洞段靠近塌方处２～５ｍ范围及内拱顶　

１２０。范围内布置Ｌ＝２．５ｍ，＋４２大倾角环向注浆小导管　

对洞室周围岩进行固结，目的是保护已施工洞段的施工　

安全和加强塌方体周围岩体的稳定性，防止塌方范围扩　

大。　

３）塌体超前固结注浆　

在掌子面周边沿开挖轮廓线外施工超前注浆小导　

管对塌方体进行固结灌浆。对于稍完整岩体、较易成孔　

的部位用手风钻造孔，孔深为４～６ｍ，将小导管推入孔　

内；对于极破碎不易成孔的部位，则利用手风钻直接将　

导管推人，或施工自进式中空注浆锚杆，孑Ｌ向外插角　

１０。。水泥浆液浓度为２：１～０．５：１，浅孔压力控制在　

０．３～０．５ＭＰａ，深孔则可适当加大压力使水泥浆充分扩　

散。灌浆采用自动记录仪进行记录，如果孔位单位吸水　

率大，则调高浆液浓度；反之，调低浆液浓度。对单位吸　

水率过大、纯水泥浆不能满足要求时，采用灌水泥砂浆、　

减压限流或间歇灌浆等措施，尽量将塌方体内空隙填充　

密实，提高其整体性。　

４）缓慢开挖塌方体　

经过超前小导管固结注浆加同，塌方体整体性和自　

稳能力提高，可缓慢进行塌方体清理及开挖，清理时采　

用分台阶留核心土环形开挖的施工方法，控制一次开挖　

区域规模。在清除塌体和掘进的过程中应加强拱顶下　

沉观测和周边位移收敛的数据观测，用观测数据来指导　

施工。　

５）加强初期支护强度　

在清除塌方体的过程中，要快速施工初期支护，减　

少岩体暴露时间，同时要加强初期支护施工参数，如将　

工字钢问距减小、采用双层钢筋网、增加喷混凝土厚度、　

增加工字钢纵向连接筋等。　

６）空腔回填　

穿过断层破碎带塌方体后，拱顶以上一定厚度内塌　

方体松散土石已被注浆固结，大直径预埋钢管不便施　工，且塌方体顶部位置难以确定，故对此类塌方的后期　

处理，一般是在二次衬砌完成后通过数次深孔注浆扩大　

早期围岩固结范围以及回填塌方空腔。　

按照“管超前、严注浆，短进尺、强支护，快封闭、勤　

观测”的原则，通过减小超前支护循环长度以改善小导　

管受力状态，难以成孔的地段改为自进式中空锚杆与超　

前注浆小导管相结合的方式进行支护。稳步推进施工，　

安全顺利穿过塌方体。　

５塌方预防措施　

５．１加强超前地质预报　

较精确的地质预报可及早掌握前方岩层情况，对于　

隧道开挖及初期支护方式方法的选择，防止塌方等具有　

重要意义。本工程采用美国ＧＳＳＩ公司生产的ＳＩＲ一　

２０ＧＰＲ地质雷达，根据施工进度情况，每隔一段时间对　

隧道掌子面前方１５～２０ｍ范围内的地质情况进行较准　

确地预报，为隧道安全快速掘进提供了保障。　

５．２调整超前支护强度　

在成洞条件较差的洞段，特别是超前地质预报显示　

的断层地带，要选择好适当的超前支护的形式和施工方