钻孔桩施工中钻机选用及成孔质量控制

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1、钻孔桩施工中钻机选用及成孔质量控制【摘要】通过某高速公路桩基施工实例，重点介绍了大直径、超深钻孔灌注桩施工钻机的选用及成孔过程质量控制的三大关键点的控制。　　【关键词】钻孔桩；钻机选用；成孔质量控制　　Constructionofboredpileholedrillingrigselectionandqualitycontrol　　MaXue-hong　　(BaodingcityHigheter,ultra-deepdrillingrigpileconstructionprocessofselectionandqualitycontrolintotheholethreekeypointsof

2、control.　　【Keym的钻孔灌注桩，设计桩长80.8m，实际钻孔长度为93m，桩底嵌入微风化粉砂岩3m，采用C30水下砼。钻机安放在水上作业平台上进行施工，平台由钢管桩、型钢纵、横梁、分配梁及木板组成。　　钻孔桩土层划分为7个工程地质层组，细分为20个工程地质层，其中含淤泥质粘土，圆砾，淤泥质粉质粘土，卵石（层厚34.1～48.2m，其中含砾径超过20cm的较大漂石层20m左右），中强风化粉砂岩（层厚9.5～29.3m），中等风化粉砂岩（层厚9.5～10.5m），微等风化粉砂岩（层厚7.3～10.5m）等地质层。　　施工设备是公路工程的关键之一，是工程顺利进行的保障。对于钻孔灌注桩，

3、机械设备的完好、配套是保证质量的前提。该桥大直径、超深钻孔灌注桩是控制全桥总工期的关键点，因此钻机选用力求既经济又符合大桥桩基地质、工期、运输等施工要求。　　2.施工钻机的选用　　桥梁深水钻孔桩所用钻机按成孔和出渣特点大体分为螺旋钻机、潜水钻机、冲抓钻机、正循环回转钻机、反循环回转钻机和冲击钻机。　　经过比选，该桥钻孔桩选用QJ250型回转钻机，钻杆抗扭强度较高，为全压式，钻具便于现场安装拆除。该钻机以气举反循环钻进工艺为主，配有大孔径反循环钻具系统。泥浆上返速度快，携带钻屑能力强，颗粒大，钻进效率高。同时，钻孔桩50m孔深以上选用冲击式泵吸反循环冲击钻主要对卵石层进行施钻，既经济又充分发挥

4、了冲击式钻机的机械优势。（见表1）　　该桥灌注桩成孔最短时间仅为19天，成孔后通过KODEN超声波侧壁检测仪其成果为:成孔孔径≥2500mm,倾斜率分别在0.21%~0.91%≥1%之间,均满足设计及规范要求。　　3.成孔过程质量控制　　优良的产品是在生产过程中通过严格的质量控制形成的，成孔过程质量控制是钻孔灌注桩的主要质量控制点之一，成孔过程质量检查程序为：　　3.1成孔过程质量检查程序为：　　（1）检查孔径、偏位、垂直度、泥浆性能并记录签认；　　（2）钻进时检查地质情况是否与设计相符，与柱状图进行对比，检查是否入岩，并对入岩深度及时签认；　　（3）终孔检查孔深、孔径、标高是否满足设计要求

5、；　　（4）清孔检查泥浆指标、沉渣厚度是否满足规范设计要求。　　以下将结合该桥钻孔桩成孔过程详解成孔质量关键点的控制。　　3.2孔底沉渣控制。　　孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，本设计桩基为柱桩，沉渣厚度不得超过50mm。施工过程中桩底沉渣不满足要求的主要原因是泥浆性能不能符合要求。泥浆的性能指标主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能力不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，从而减少桩径。我们在施工中根据地下水位高低和地层稳定等情况进行泥浆比重、粘度确定，并要求工地中心试验室进行了泥浆配合比配制，使用水、膨润土和各种添加剂反复试验以确定最佳的泥浆配合比用于施工，以泥浆比重为1.0～

6、1.1、粘度为18～25s为宜。在钻孔结束后对钻孔桩第一次清孔时采用黑旋风工程有限公司生产的泥浆净化装置，清孔结束后含砂率最大仅为0.5％，满足设计及规范要求；经过36小时钢筋笼下设后进行检测，孔底沉渣仅为5cm厚，在灌注混凝土前，再进行二次清孔，最终使孔底沉渣趋于零。　　3.3孔壁坍塌控制。　　孔壁坍塌一般是因预先未料到的复杂不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。我们在桩基开钻前首先认真翻阅了工程地质勘察报告，对地质层情况做到心中有数；其次按设计要求埋设

7、钢护筒，钢护筒长度23m，穿过淤泥层进入卵石层2.0m；并在护筒预定位置开35cm×35cm矩形孔口以保证排水良好；同时采用正循环钻进，反循环排渣的工艺来抑制不稳定段地层的坍塌；下完钢筋笼进行二次清孔时替换掉高比重泥浆后及时灌注混凝土，减少沉渣时间，以保证桩身质量。　　3.4扩孔和缩径控制。　　扩孔、缩径都是由于成孔直径不规则时出现扩孔、缩孔及其他不良地质现象引起的，扩孔一般是由于钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌