钻孔扩底灌注桩施工技术探讨
摘要：本文结合工程实例，阐述了钻孔扩底灌注桩的具体施工工艺、操作要点,
简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施，通过这些措施的实施，从而保证了钻孔桩的施工质量。
关键词：钻孔扩底灌注桩，施工技术，处理措施
一、 前言
钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。下文结合侨香村桩基工程实例，介绍钻孔灌注桩施工技术。
二、工程概况
侨香村经济适用房住宅区位于福田区侨香路，东临安托山九路，北接北环大道，是深圳市政府投资兴建的绿化、环保、节能示范工程。第五标段总建筑面积约10万m2，4栋塔楼均为35层，建筑高度为101m。其中一层地下室，地下建筑面积为1.6万m2。工程桩类型为钻孔扩底灌注桩，总桩数为102根，桩径从0．8～2．4米，扩大头尺寸为1.6～4.8米。
三、钻孔扩底桩的施工工艺
本工程采用正循环钻进，自然造浆为主、膨润土人工泥浆为辅的泥浆护壁，机械式扩底钻头扩底成孔工艺，正循环进行清孔，使用商品混凝土，导管回顶法水下混凝土灌注的成桩工艺。1)测量放线：根据设计图纸对桩位进行放线，严格控制桩孔精度，所有桩点一次全部测放、复核。2)埋设护筒：护筒采用4mm钢板卷制而成，护筒内径大于桩直径100mitt，为防止钻进施工中护筒外圈造成坍孔和护筒脱落，护筒应埋入原状土20crn，四周用黏土回填密实，其中心与桩位中心允许误差不大于20mm，并应保持护筒垂直度和水平度。3)泥浆制备：该区域地层自然造浆较差，下部地层砂性较重，初步确定以泥浆护壁地层自然造浆为主、人工泥浆为辅，并根据不同地层的地质特性，调整泥浆性能，以确保泥浆性能充分携带以减少孔底沉渣和保持孔壁的稳定。4)钻机就位：钻机就位做到场地平整，虚土填实，钻具对准孔位中心，用水平尺测量机台转盘水平度及主动岩杆垂直度。5)第一次清孔：桩孔扩底成孔后，应进一步清孔，清孔时应将钻具提离孔底0．3m～0．5rfl。慢速回转，再加大泵量，每隔10min一次，将钻具提高3m～5m来回串动几次，再开泵清孔。6)钢筋笼制作与吊装：a．钢筋笼制作按设计图纸进行，主筋与加强筋搭接采用单面焊接，搭接长度不少于10d，焊接缝宽度不小于0．7d，厚度不小于0．3d。b．加强筋与主筋点焊牢固，螺旋箍筋与主筋直接点焊固定，制作钢筋笼时在同一截面上的接头数不多于主筋总根数的50％。e．钢筋笼每隔6m焊一组导正块，导正块厚度为5cm，每组3块，以保证混凝土保护层均匀。d．钢筋笼入孔时应对准孔中心慢慢放下，避免碰撞孔壁。下放到位后，应找正固定，使其居中，严防其在灌注混凝土时上浮。7)安装导管：导管均使用10规格，灌浆导管使用前须经过过球和压水试验，确保无漏水、渗水时方可使用，导管隔水塞采用充气球胆或水泥塞，球胆必须充分充盈导管，不能有间隙。导管应下至距孔底0．5m处，且要安放在孔中心。8)第二次清孔：钢筋笼、导管下好后，用导管进行第二次清孔，二次清孔后比重为1．20左右，并确保孔底沉渣厚度小于5cm时，方可停止清孔。测定孔底沉渣，应用测锤测试，测绳读数一定要准确。9)混凝土的灌注：灌浆采用导管回顶法进行灌注。在混凝土的灌注中应注意以下几方面：a．灌浆管接头连接处须加密封圈并上紧丝扣。b．开盘灌混凝土后，不准将导管下放到孔底。C．为保证导管初埋深不小于1．3m，初灌量不小于4．0m3。d．混凝土灌注过程中，起拔导管时，导管埋深控制在3m～10m，拔管后不得小于2．0m。e．按规范要求现场制作混凝土试块，同组试块应取自同车混凝土，试块为150mm×150mm×150mm，每根工程桩做一组试块，测坍落度一次。f．桩灌注顶标高应高出设计桩长的5％，且不小于2．0m，以保证在凿除浮浆层后，桩顶混凝土质量符合设计要求。g．每桩灌注应连续进行，且总时间不宜超过8h。
四、钻孔扩底桩的工程问题及处理措施
1钢筋笼
1)钢筋笼问题主要是：主筋集束和错位。主筋集束主要发生在起拔护简过程中，由于钢筋笼净外径与护筒内径间距较小，钢筋笼随护筒一起转动，使得钢筋笼发生变形。错位则主要由于在孔口安放焊接时未上下对正，保护块数量不足或桩孔超径严重，使钢筋笼偏斜，或钢筋笼固定不当，下导管或提升导管时将钢筋笼挂起。2)预防处理措施：钻机在开始起拔护筒时要慢速静拔，然后应减小护筒驱动器转动角度，减慢转动速度，顺时针、逆时针方向相结合(即顺时针45。，逆时针45。相结合)拔动护筒；另外可在钢筋笼第一加劲箍位置内侧增设一道加劲箍。同时施工时应严格细致地控制钢筋笼吊放，并将其牢固的绑扎或点焊于孔口。
2护筒
1)护筒可能出现的主要问题：在旋挖钻机施工全护筒灌注桩时，容易出现护筒起拔困难、钢筋笼随护筒带出的现象，这主要是由于配合比不当，碎石级配不连续造成。2)预防和处理措施：a调整混凝土配合比，使碎石级配连续，混凝土有较好的和易性；利用大料斗进行浇筑，并加隔水塞，防止混凝土离析；b．成孔后孔内注满泥浆，并在下护筒时筒外侧倒入少许清水。这些措施可减少筒侧壁的摩擦力；C．分多次起拔护筒，中间多拆几次接口，但需注意不要将护筒拔得过多，导致混凝土下降太多，使护筒露出混凝土面，造成缩颈甚至断桩；d．适当增加混凝土外加剂，使水泥水化放热减慢，热峰推迟，从而达到缓凝效果。
3桩身夹泥
1)桩身夹泥的原因：在饱和淤泥质土中施工，起拔管速度过快，混凝土骨料粒径过大，坍落度过小，混凝土还未流出管外，旁边的淤泥即涌入桩身；或者成桩后空孔回填土时间过早，且地面与混凝土面的距离较大，上部回填的砖石及泥团在很大的冲击力作用下砸人桩身里。2)处理措施：a．在护筒松动以后，应采用慢速静拔(不转动)；b．护筒起拔后，用钢筋网片封住孔口，待1h后再进行空孔回填；C．成孔后，立即进行测量，过几分钟后进行第二次测量，如发现沉渣较多，进行二次清孔，直到沉渣清除干净。
4桩位偏差
1)原因：在施工过程中，桩位地面定点测放、施工机械就位不准，以及垂直度偏差过大等因素都会造成桩位偏差过大。2)预防对策：桩位的测放采用方位加距离法和两线交汇法。在拟建建筑物周围，布置牢固的测量基点及方位点。进行方位测量时，方位角的误差应控制在允许误差范围的最小值内。
5断桩
1)原因：由于操作失误、设备不良及水文工程地质条件的影响均会造成断桩。2)预防对策：a．灌注混凝土前，保证灌注混凝土的连续性，尽量避免灌注过程中的停待；b．灌注用的混凝土应严格按照混凝土强度等级设计要求和有关规程配制，其坍落度宜保持在16cm-20cm；C．桩孔成孔后，必须认真进行清孔工作，严格按有关规程规定检查孔底沉渣厚度；d．灌注前应用清水冲洗漏斗和导管，检查导管的对盘或丝扣连接是否密封；e．混凝土灌注过程中要及时上拔导管，但需严格控制上拔速度，不能过快以致超出桩孔内混凝土面。
6钻进中塌孔
钻孔过程中，如发现泥浆中不断出现气泡，护筒内的水位突然下降，表明已发生坍孔。1)主要原因：土质松散且泥浆过稀，护筒水位偏低。2)预控措施：a．护筒的埋置深度要符合规范要求，护筒周围用黏土填封紧密，施工场地要保持整洁，无积水；b．钻进中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位；C．在松散粉砂土或流砂中钻孔时，适当加大泥浆密度、粘度、胶体率，并放慢进尺速度，减少空转时间；d．根据不同地质，调整泥浆密度，确保泥浆具有足够的稠度以及孔内外水位差，维护孔壁稳定；e．清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度；f．提升下落冲锤、掏渣筒时保持上下垂直。
5结束语
1)本工程考虑该场地第④层有流砂层不良地质现象、软土层又厚的因素，科学、合理、经济的选用了钻孔扩底灌注桩进行地基处理，并通过桩基静载荷试验、桩身动测检验、桩位偏差的测量证明了该工程的工程质量满足了规范和设计要求的衡量指标。
2)钻扩桩属于地下隐蔽工程，其施工具有特殊性，施工时如控制不好极易出现各种质量问题，并且不易直观查觉。为此，对易出现的质量问题施工前采取了必要预控措施，并且严格执行钻扩桩施工工艺和规范标准，从而保证了该钻扩桩的施工质量。