港口工程钻孔灌注桩的施工质量控制

港口工程钻孔灌注桩的施工质量控制

许声盖

港海（天津）建设股份有限公司 天津市 300450

摘要：随着我国各大港口的不断发展，我国的航运建设也取得了一定的成就，各种适应港口工程的新技术层出不穷，钻孔灌注桩施工方法由于它自身的优越性

而受到大众的青睐。本文就港口工程中钻孔灌注桩施工质量控制进行探讨。

关键词：港口工程；钻孔灌注桩；质量控制

引言

在港口工程中钻孔灌注桩是一项工序多、技术要求高、工作量较大、

并需要在一个短时间内连续完成的隐蔽工程。钻孔灌注桩基础作为深基础

的一种，具有适应性强、抗震性能强、操作方便、施工安全等优点，在各

类工程中得到了广泛的应用。虽然其施工技术业已比较成熟，但是在港口

工程中，由于钻孔灌注桩是在水中成孔，地质条件较为复杂，钻孔灌注桩

极易出现各种缺陷，所以有必要对港口工程钻孔灌注桩施工质量进行严格

的控制。

一、钻孔前的施工控制

港口工程灌注桩钻孔之前，质量控制关键点体现为两个方面：一是水

上施工平台施工。需综合考虑所在水域的地质、水文（如潮位、波浪与施

工期水位）、通航条件、钻孔工艺、桩基施工需要用后期承台、墩柱、盖梁

施工等因素；满足钻孔设备的布置、操作、移动和混凝土浇筑的要求；具

有足够的稳定性，能承受施工设备、材料和人员的荷载，并能承受水流力、

波浪力、风力和施工船舶系靠力等荷载。另外，还应注意施工安全生产设

施，设立航行警示标志，避免撞船等意外事故发生。二是埋设护筒施工。

在准确放样的前提下埋设护筒，水上钻孔时，护筒埋设采用比较快捷稳妥

的锤击打入法，但要注意在护筒上口作好桩中心标记，以便钻机对中。水

域护筒可采用振动下沉或静压下沉等方法埋设，并应设立定位和导向设施，

保证下沉精度。

二、钻进阶段的质量控制

钻孔灌注桩施工中应特别注意孔深与沉碴的控制，尤其对于端承桩，

终孔时要测验一次孔深，灌注混凝土前测一次孔深，以确定孔底沉碴厚度，

不能只在灌注混凝土前测一次孔深，以设计孔深来确定孔底沉碴厚度，防

止“多打少报”。孔深一般用测绳测量，应注意测绳的遇水收缩问题，使用

前要先在水中浸泡一段时间，然后用钢尺校正后使用，终孔时最好测量钻

杆长度确定孔深，并和测绳测量孔深对比，测孔深测绳要专用，使用中还

应不时用钢尺校正，以确保孔底沉碴厚度不超标。钻进成孔中要注意泥浆

与孔壁泥皮的控制，如果钻进粘性土层不易塌孔，用清水钻进最好，如果

存在厚度大、易塌孔的砂层，就要使用泥浆，避免塌孔。在成桩过程中，

桩周形成泥皮是不可避免的，泥皮达到一定厚度时，就会使桩的侧摩阻力

大降低，对泥皮厚度的要求理论上是越小越好，至于具体多大可以保证单

桩承载力设计值，由于成孔方法、泥浆性能等的不同，还有待于研究。

三、灌注桩阶段质量控制

1、钢筋笼的制作

（1）加劲箍筋

在钢筋笼主筋内侧设置加劲箍筋，对于较小直径的桩而言，采用导管

法水下灌注砼时，就容易发生挂笼事故，此时钢筋笼就会上串。如果不能

够有效的对其进行处理，法兰式导管的法兰边缘就会将加劲箍筋挂住，如

果砼埋笼比较的深，且砼流动性较差，挂笼后的导管就会受到活动的限制，

严重时则会发生卡管现象，此时就会形成断桩问题。所以，施工之前必须

认真查阅施工图纸，若桩径较小，加劲箍筋在设计过程中，就要做出相应

的变更，在钢筋笼主筋外侧进行加劲箍筋的放置，使施工事故得以消除，

并确保对施工质量进行有效控制。

（2）钢筋笼的连接

钢筋笼的制作分段进行时，连接过程中，应互相错开相邻的主筋接头，

其一般距离为500mm 以上，同时确保同一截面内接头数不超过主筋根数的

50%。吊放入孔过程中，垂直连接两段钢筋笼，垂直度测量满足之后进行

焊接。如果强行实施入孔，就会发生严重的孔壁坍塌现象，成桩后的钢筋

也会外露。

2、清孔换浆控制

在水下灌注砼前，要进行二次清孔换浆。清孔时，需从各个方位充分

活动导管，把孔底中心及四周都清除干净。并对泥浆性能指标进行检查，

若泥浆不合要求，即使沉碴达标也要继续清孔换浆。若在泥浆不合要求，

相对密度、粘度过大的情况下灌注砼，造成漏斗及导管内砼不易下落，不

得不提动导管，使得导管底部距离孔底过大。若砼下落不畅，离开导管底

部一段距离后，稠泥浆就会托住砼使其落不到孔底反而向上走，造成埋浆，

桩长变短，或者即使砼能落到孔底，砼质量也不会太好。如果在提动导管

前已落下一部分砼后不再下落，不得不提动导管，这时很容易形成一层夹

泥而造成断桩。

3、导管的提拉控制

在灌注过程中当混凝土下落不畅时要上下活动提拉导管，应注意如果

导管的提拉速度过快、幅度过大，有时会埋进空气，造成桩身局部混凝土

松，出现蜂窝、空洞等，特别是灌注至桩顶部时，灌注时间过长、混凝土

搅拌质量不好等，都会造成混凝土流动性变差。上下活动提拉导管，管外

混凝土面上升，管内混凝土面高差到一定程度，管外混凝土面不再上升，

若放下导管速度过快、幅度过大，管内混凝土流动性又差，有时会形成管

外混凝土面高于管内混凝土面，提拉拔出导管后，管外流动性差的混凝土

坍落相对慢，水泥砂浆、泥浆、沉碴混杂迅速进入拔出导管后形成的空间，

和混凝土、空气混合，造成桩身中部粗骨料少、杂质多，埋进的空气不易

逸出，混凝土松、强度低，特别严重即形成所谓“空心桩”。灌注时要控制

好混凝土搅拌质量，连续灌注尽量缩短灌注时间，导管一定不能提拉速度

过快、幅度过大，灌注至桩顶部，慢起慢落数次后，再慢慢提出混凝土面，

以避免发生桩顶部中心混凝土质量低劣的空心现象。

4、水下混凝土的灌注质量控制

（1）首批混凝土灌注

混凝土首灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆

的密度、导管内径及桩孔直径有关。

孔径越大，首批灌注的混凝土量越多，由于混凝土量大，搅拌时间长，

因此可能出现离析现象，首批混凝土在下落过程中，由于和易性变差，受

的阻力变大，常出现导管中堵满混凝土，甚至漏斗内还有部分混凝土，此

时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉导管，

若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使混凝土顺利下落

到孔底，下灌后继续向漏斗加入混凝土，进行后续灌注。

（2）后续混凝土灌注

后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，

应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加

入混凝土，牵动导管的作用有：

1）有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间稍长，

其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而

骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土下落困

难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续混凝土加入后形成

的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状

混凝土，严重影响成桩质量。

2）牵动导管增强混凝土向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，

增大桩体摩擦阻力，同时加大混凝土与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承

载力。

（3）后期混凝土的灌注

在混凝土灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部混凝土不如下部密

实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。

结语

随着社会经济发展的需要以及灌注桩理论及施工工艺的不断发展完

善，灌注桩的承载能力和结构安全性也越来越高，它既可以保证工程质量，

又能节省工程造价、减少工程量，这必将会使其在港口工程中拥有很好的

应用前景。

参考文献

【1】李秉银.港口工程中钻孔灌注桩漫谈[J].建筑知识：学术刊,2013（84）

【2】张卫华，苏鑫.港口工程中钻孔灌注桩常见的质量问题及控制[J].江西建

材.2012（3）