钻孔灌注桩施工质量控制
钻孔灌注桩因设备简单、操作方便、施工周期短，被广泛应用于高层建筑基础、桥梁桩基、市政及城市地铁工程基坑施工中。港湾学院胶南大学城教学楼工程基础采用采用￠1000mm钻孔灌注桩，设计桩长11.50～15.30m，桩间距一般为8m，局部加密为4m；混凝土强度等级为C30。
1工程地质条件
胶南大学城位于大珠山脚下，距离海岸线1公里，地表地势比较平坦，残积土，粉质粉砂层。地下水位埋深约0.5～1.4m。基岩裂隙发育，抗压强度fc=1.8～36MPa。
2施工准备
2.1平整场地，建立泥浆循环系统
平整钻孔桩位附近场地，为摆放钻孔、吊装钢筋笼、起吊导管、运输并灌注混凝土提供场地，设两个泥浆循环系统，泥浆池、废浆池体积为每个50m3，泥浆沟及循环槽规格为0.4*0.5m。泥浆池循环系统实行专人管理，定期清理。泥浆等废弃物的处理是现场文明施工的关键，施工中必须予以高度重视。
2.2定位放样
根据设计桩位坐标，结合底层岩性和施工技术水平，进行桩位的现场放样。要求桩的中心偏差不大于20mm，并在桩的前后左右距中心2m处设置护桩，便于检测桩中心和标高。
2.3护筒埋设
护筒的作用是定位、保持孔口稳定和维持必要的水头高度。采用壁厚8mm长1.5m的钢护筒，直径比桩径大200mm，上部设2个溢浆口，护筒采用挖埋的方法埋设，四周用粘土回填夯实，护筒顶高出地面300mm护筒中心与桩中心偏差控制在50mm以内。
2.4钻机就位
护筒埋设完成后将钻机就位，钻机摆放平稳，底座用枕木支撑，钻机摆放就位后对机具及机座稳固性等进行全面检查。用水平尺检查钻机摆放是否水平，在钻头下悬挂垂球，并利用交叉护桩检查钻机摆放是否正确。
3成孔和泥浆护壁
3.1泥浆制备
优质泥浆有利于维护孔壁稳定防止塌孔、悬浮岩碴和冷却钻头。选用粘土在水中浸透并搅拌均与制备泥浆，要求粘土胶体率不低于95%。对新制泥浆及循环再生泥浆均由专人采用专用仪器进行质量控制。其主要技术指标见表2。
3.2钻进成孔
钻进成孔是钻孔灌注桩施工的重要环节，施工中根据土层类别、钻孔深度、设备性能、泥浆供应量等确定相应的钻孔速度，定时检查控制钻孔的垂直度。
3.2.1钻孔速度
采用GZ-30型回转钻机反循环成孔。在淤泥质土层、残积土、全风化岩层，钻孔速度为2.0～2.7m/h；强风化带中钻进速度约为1.0～1.2m/h;中风化岩层中的钻进速度减少为0.5m/h;微风化岩层中钻进速度只有0.1～1.2m/h.随着岩层强度的提高，钻孔效率降低比较明显，在微风化岩层中采取冲孔钻机辅助成孔。
3.2.2钻孔事故预防
1）塌孔预防：施工前根据地层的工程地质特征拟定钻进措施、选择合理的泥浆参数是预防塌孔的重要一环。护筒在土层中的埋置深度不应小于1m,防止护筒漏水而造成塌孔。护筒内泥浆面高于地下水位约1.5m，并安排专人补水，以维持钻孔内必要的水头高度。提高泥浆密度平衡孔内地层压力，适当降低钻进速度等均可有效防止塌孔。
2）偏孔预防：平整夯实钻机底座处地层在钻机底部铺设枕木，防止地层不均匀沉降。钻机定位要准确，确保钻机转盘中心、天车中心（即起重滑轮轮轴）、护筒中心在同一竖直线上，避免钻进底座移位。施工中经常检查钻机转盘是否水平，在更换钻头或钻孔至孔深的1/3、1/2、钻孔结束后及时检查钻孔垂直度。
3.2.3钻孔事故处理
成孔质量与操作人员技能水平、工作责任心及质量控制是否到位等密切相关。钻进过程中如果发生偏孔、塌孔或沿护筒周围冒浆等情况，可采用以下措施进行处理。
1）在岩（土）层软硬交界处，钻进速度太快或钻孔垂直度控制不力时容易发生偏孔现象。当钻孔倾斜时，将钻头提至偏孔处，慢速往复扫空修正。当钻孔倾斜严重纠正无效时，在孔内回填粘土至偏孔处上部约0.5m,待沉淀密室后重新钻进。对孤石或探头石造成的偏孔，一般回填片石进行纠偏。
2）钻孔过程中，如果护筒内水位急剧下降，且伴有气泡冒出，则可能发生塌孔。轻微塌孔，通过减慢钻进速度、提高你讲密度等措施通过塌孔处。塌孔严重时立即停钻，回填粘土，待孔壁稳定后再钻进。
3）护筒周围漏浆可用稻草拌粘土堵塞漏洞，无效时应考虑埋深护筒。
3.2.4质量检查
钻孔结束后，检查钻孔深度不小于设计值、实测孔径与设计孔径偏差-30～+50mm、垂直度≤0.5%、桩位偏差≤50mm，验收合格后即可进行清空作业。
3.3清孔
3．3．1采用泥浆循环清孔，一般清孔约需30～60min。清孔过程中要注意补充泥浆，确保护筒内泥浆面的稳定。清孔后孔底泥浆应满足以下性能指标：比重1.15～1.25，含砂率≤8%，粘度≤28s;孔底沉碴不得大于100mm。
3．3．2清孔结束后立即吊装钢筋笼，在混凝土灌注前复测沉碴厚度，如超过规定值时利用导管进行二次清孔。
4钢筋笼制作与吊装
4．1钢筋笼在现场加工制作，起重机转运到基坑面，利用钻桩基塔架吊放。
4．2沿钢筋笼外每2m绑扎4块预制混凝土垫块，保证钢筋笼主筋保护层满足设计要求，避免出现漏筋。
4．3钢筋笼加强箍设置三角形内撑，防止调运是扭转、弯曲，吊装时随钢筋笼下放割除以免影响导管上下。
4．4钢筋笼吊放时，对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，防止碰撞孔:壁。遇阻力时，应将钢筋笼慢慢提起，往复下放。
4．5钢筋笼吊装完成后，测定孔底沉碴厚度，合格后立即进行水下混凝土灌注。
5混凝土灌注
混凝土灌注效果直接关系到桩身质量，水下灌注混凝土作为隐蔽工程质量检查相对困难,但只要控制好施工各环节，做好过程控制，混凝土的灌注质量是完全有保证的.
5.1混凝土质量控制
施工中使用商品混凝土，混凝土质量比较稳定。设计桩体混凝土强度等级为C30水泥选用42.5R普通硅酸盐水泥，每立方混凝土中水泥用量303kg，掺加II级粉煤灰128kg;粗骨料最大粒径31.5mm；混凝土拌和物的含砂率40%；水胶比0.44；掺入1.5%的FDN-2型外加剂，使混凝土满足水下灌注要求。
灌注前检查混凝土的塌落度应在20±2㎝之间，以保证混凝土的和易性和流动性。施工时必须综合考虑各种不利因素，避免混凝土塌落度损失过大影响关注桩施工质量。
5.2导管
采用直径↓250mm，壁厚4mm无缝钢管自制，管节间采用法兰盘街头，加焊三角形加劲板，避免提升导管时法兰盘挂在钢筋笼上。导管使用前试拼进行气密性检验，试压压力0.8MPa左右。
标准管节长度为2m,配备若干1.5m、1m及0.5m长的管节。底管管节长度为4m。管节接头处涂黄油密封，防止接缝处漏浆出现夹心桩。
5.3水下混凝土灌注施工
开始灌注时，隔水球位置应临近泥浆面，导管底端到孔底的距离以顺利排出隔水球和混凝土为宜，约0.5m。储料斗储存量设计为1.2m3，保证导管底端一次性埋入水下混凝土2米深度。
钢筋笼底部刚接触到混凝土面时，应适应放慢灌注速度，等混凝土面进入笼底约2m后，再恢复正常灌注速度，防止造成钢筋笼上浮。
灌注过程中设专人测量孔内混凝面的高度，即使提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般保持在2～6m，防止拔管过多造成断桩或夹层。
桩芯混凝土量8.4～10.8m3，灌注时间约1h。灌注应连续进行，不得中断。
混凝土实际灌注高度高出桩设计顶面0.5m，防止开挖后桩头输送出现烂桩头，确保桩头混凝土的完整性。
6成桩质量检测
桩基施工完成后，利用反射波法对桩身结构完整性进行检测。混凝土灌注施工过程较规范，严禁执行了监理工程师旁站制度，而且桩身结构完整性测试结果理想，没有进行抽芯验桩。
6.1检测原理
基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理；通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检查分析反射波的传播时间、幅值和波形特征，就能判断桩身结构的完整性。
6.2检测标准
检测参照《基桩发射波法检测规程》中的有关规定执行。
6.3检测结论
根据所测波形特征，结合桩的混凝土设计强度等级要求，将桩身结构的完整性按四类划分如表3。
7结束语
钻孔灌注桩作为一种成熟的施工工艺，广泛应用于基础施工中，在施工过程中应注意以下几点：
7．1废弃泥浆的处理是文明施工的重要环节，事关企业形象，施工中必须予以高度重视。
7．2加强不同岩性交界处钻孔垂直度的控制，出现偏孔时及时纠偏。
7．3选择围护结构类型时应充分考虑不同地区的地层性质。在风化岩层中，钻进施工困难，成孔效率低，施工中利用冲击钻机进行辅助冲孔。
水下灌注混凝土前应制定周密的施工方案及应急措施，在混凝土灌注中断时确保得到及时处理。
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