南昌万达M区反循环钻孔灌注桩施工中的质量控制张进

张进董猛

中建二局第三建筑工程有限公司北京邮编100070

摘要：本文结合南昌万达城M区部分反循环钻孔灌注桩的施工情况谈谈在施工中遇到的问题及反循环钻孔灌注桩施工中的质量控制。

关键词：反循环；钻孔灌注桩；质量控制

1.工程概况

南昌万达城M区位于南昌市红谷滩九龙湖片区，沪昆铁路以北约800m、赣江以西约100m处；该地块东西向长约399m，南北向长约349m。该区为高层住宅及商业楼，占地面积103782㎡，总建筑面积为458575.02㎡，总户数2532户。商业楼为11栋2层框架结构单体，1栋21F办公楼，建筑面积31841.48㎡；住宅楼为3栋7+1层，1栋6+1层，11栋34层，建筑面积337114.85㎡；地下室建筑面积89460.67㎡；地下夹层面积9136.62㎡。本工程钻孔灌注桩采用Φ800的抗压桩，桩身混凝土标号C35水下混凝土，桩身保护层厚度50mm，本工程共需反循环钻孔灌注桩150余根，桩长约22m，最少桩长不小于15m。工程试桩结果和桩身强度，单桩竖向承载力特征值Ra=4500kN。灌注桩静载检测桩抗压静载试验加载值为9000kN。地基岩石主要以泥岩为主，其塔楼桩基通过反循环灌注桩完成。

2、施工工艺布置图如下图所示：

3、施工工艺质量标准和要求：

3.1工程测量及桩定位

根据建设单位给出的原始坐标点及规划红线与边轴之间的关系找出施工桩位基准轴线位置，然后再找到桩位控制轴线的位置，按图纸上的距离依次放出桩位，在桩位上将Φ10长约500mm的钢筋打入到土中，预留出约200mm的位置，用红绳将上部钢筋绑扎牢固，在桩位的位置按照桩径撒上一圈白灰，再经过监理单位验收合格后方可施工。

3.2埋设护筒

钻孔前应在测定好的桩位埋设护筒，护筒长度约为1.6m，精确固定钻孔位置，分隔地面多余雨水，确保孔壁不塌陷。护筒直径需大于设计桩径约18cm，护筒采用5mm厚钢板护筒，护筒的顶标高应高于地面约18cm左右，确保筒壁与水平面垂直。然后以桩为中心，确定出相互垂直的桩位控制线。挖好护筒孔位后，吊放入护筒，护筒周围用黏土夯实，然后

用十字线确定护筒中心和桩位中心的位置，保证护筒中心位置与桩位中心位置偏差在2~4cm以内。

3.3泥浆制备

反循环钻机成孔所需的泥浆为自造泥浆，根据实际情况，经常予以调整，维护其性能要求。注入孔口泥浆性能指标为：原土泥浆比重应小于或等于1.1~1.15，粘度为15-25s，排出孔口的泥浆性能指标为：泥浆比重应小于或等于1.25，粘度为18-30s。

3.4钻机设备就位

反循环钻机成孔时，钻头与桩位的对位误差应在2cm以内。钻机就位时，须将路基填实铺平，钻机就位并调整至垂直状态。钻机就位后立即对其进行锁定，防止钻机滑动。施工之前对钻机进行检查，避免施工时出现故障。

3.5成孔施工

施工时根据现场土质情况，选择内-底混合式钻头，下钻头前需调试泥浆泵，等到一切运转正常后慢慢降下钻头，待钻头转动几分钟后加大转速和钻压，加接钻杆时，先把钻头提起，等泥浆循环3-5min后加接钻杆。开孔前再次校对桩位中心位置，钻头中心必须要对准桩中心，待正常循环后方可慢速放钻具至孔底，刚开始钻入时应缓慢钻动，待机器正常运行后慢慢增大转速、钻压，以不堵塞钻头为限度。

4、重点施工工艺过程质量控制

4.1钻机成孔的质量控制

钻孔施工应按标准规范规定进行施工，并应符合以下要求：

⑴开钻时慢速推进，等到钻头全部进入土层后才开始加速钻进。

⑵钻孔开始钻动后，应徐徐钻动，不应中断；及时填写施工原始记录；严格执行交接班制度。注意观察钻机机所在地面位置和支脚的位置移动情况，如发现有沉降现象的应及时停机处理。钻机运行过程中，必须保持平稳、不倾斜。

⑶对泥浆进行试验，确保泥浆符合规范要求，在地质发生变化处，捞取样，鉴别土层，用于核对地形柱状图。

⑷升降钻锥时要平稳，钻锥提出孔壁时避免碰撞孔壁，防止挂到护筒。

⑸当钻机停运、提升钻机及捞渣的时候都应保证孔内的泥浆稠度，防止坍孔。

⑹钻孔深度达到要求后，需对孔位、孔深、孔径和孔形等进行检查，确保满足规范设计要求后，方可填写终孔检查证，得到监理师认可后，方可对孔内进行清理及水下灌注混凝土准备工作。

4.2灌注水下砼中的质量控制

⑴灌注水下混凝土是反循环钻孔桩施工核心工序，需重点监察，不得忽略任何一道可能产生隐患的工序。

⑵灌注前，对孔底沉淀物及浮渣的厚度进一步检测。如果沉淀层厚度超过规范要求的，可采用喷射法向孔底喷射泥浆2~5min，使沉渣悬浮。

⑶先将部分混凝土灌入孔内，立即测量出孔内混凝土顶面高度，计算出导管在混凝土中埋设的深度，如符合规范要求，便可正常施工。

⑷开始灌注后，须连续紧凑地进行，避免中途停工。避免混凝土拌合物从漏斗顶溢出掉入孔底而使泥浆变稠凝结，而导致测量不准确。灌注过程中，应特别注意孔内水位高度，定时测定混凝土顶面高度，及时提升导管及拆除导管工作。当导管提升至超出孔口以上一定距离后，拆除一两节导管。及时停止灌注工作，取走漏斗，再次拴住井口的导管，并挂上升降设备，同时将起吊导管用的吊钩挂在待拆的导管上端的吊环上，待螺栓全部拆除吊走被拆的导管后，将混凝土漏斗重新接到井口的导管上，校正好位置，继续灌注。拆除导管动作要快，确保在15min以内完成。

⑸在灌注过程中当导管内混凝土含有空气的时候不可快速灌入，更不能整斗灌入。要慢速徐徐灌入。

⑹当混凝土慢慢上升到骨架下面的时候为防止损坏钢筋骨架发生故障可采取以下措施：a.尽量加快灌注速度，减少意外发生的时间；b.当混凝土快要顶升到骨架时，确保管道埋置较深的位置，慢慢灌入混凝土，减小混凝土从导管出来的冲击力；c.当混凝土顶升到超过骨架1.5m左右的时候，减小导管埋置深度，提升导管。

⑺为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌1m混凝土，当混凝土灌注到快要到达设计标高的时候需要计算出另需混凝土量，及时通知商混搅拌站需要拌和量，避免造成浪费。

⑻在灌注快要结束时，由于导管内混凝土柱高度降低导致压强减小，而导管外的泥浆及浮渣变的粘稠，数量增加，会导致混凝土无法正常顶升的现象，这时可以在孔内加水稀释泥浆，并掏堆积的沉淀物，方便灌注工作继续进行。在拨除最后一段长导管时，要徐徐拔出，防止泥浆堆积在桩头。

5.施工现场存在的问题及预防措施

本工程钻孔灌注桩采用型号为GPS-15型，灌注桩孔径设计为Φ800，桩身混凝土标号C35水下混凝土，桩身保护层厚度50mm，桩长约22m，最小桩长不小于15m，工程试桩结果和桩身强度，单桩竖向承载力特征值Ra=4500kN。灌注桩静载检测桩抗压静载试验加载值为9000kN。南昌市属于亚热带湿润季风气候年降雨量1600-1700mm，降水日为147-157天，年平均暴雨日5.6天，4-6月为雨季，降雨量占年降雨量的51.3%。M2地块每栋楼平均桩数134根，其中6#楼CT3号承台7#桩由于泥浆密度不够以及泥浆性能不符合规范要求导致成孔的时候钻孔内壁没能形成坚实的泥皮，再加之连日的降雨导致土质松软机械钻机震动过大多种原因致使钻孔坍塌。

由于操作不当，工作人员在配制水泥砂浆的时候没有按规定的配合比调制水泥砂浆导致水泥砂浆密度小，钻孔内壁的泥皮粘度不够导致塌孔。致使塌孔主要存在以下几个方面：

（1）护筒埋置深度过浅，孔壁周围漏水导致塌孔。

（2）孔壁遭到碰撞，导致孔壁塌陷。

（3）泥浆稠度小起不到护壁作用。

（4）泥浆水位过低，对孔壁压力过小。

（5）向孔内加水的时候，由于水压过大当冲刷到孔壁的时候会造成孔壁破坏。

（6）在松软砂层中进尺过快。

预防措施：

（1）坍孔不深时，可埋深护筒，夯实护筒周围的土壤，继续施工。

（2）轻度塌孔的时候，提高泥浆粘稠度，加大水位。

（3）严重塌孔的时候，投入黏土待孔壁稳定然后低速徐徐钻入。

（4）提升钻头及下放钢筋笼的时候避免碰撞到孔壁对其造成损坏。

（5）在土质松软的地带应加大泥浆粘度确保孔壁的稳固，钻入的时候控制好钻进速度。

6.结束语

反循环钻孔灌注桩施工的时候会遇到许多现场突发事件，现场工作人员应该提高警惕，不可粗心大意，不能忽略任何一个环节，从源头上找到多发事故的预防措施，做好一切准备工作和施工问题应对策略，避免塌孔、断桩等问题。同时在质量控制下也避免了很多不必要的麻烦，M2地块工程桩施工在采取质量控制后，反循环钻机在工作的时候确保了孔内泥浆粘稠度，避免了塌孔等问题，灌注水下砼的时候时避免了堵塞导管，避免浪费，节省了成本。同时在现场还遇到导管被沙石堵死的问题及导管漏水的问题。在对应的策略下也及时挽救回来避免造成更大的损失，同时节省了人力物力，确保了工程质量。

参考文献：

[1]沈赣华、连建平、林明荣反循环钻成孔灌注桩的施工技术，新疆北新路桥建设股份有限公司200211、27；

[2]李洁华、吕彦军，浅析钻孔灌注桩水下砼灌注的施工要点和质量控制，山西焦煤科技，2004年第4期；

[3]苏宏阳，基础工程施工手册（第二版），北京：中国计划出版社，2002.4。