钻孔灌注桩钢筋笼施工及质量控制

摘要：钻孔灌注桩是近年来应用较为广泛的一种地基处理工艺，但在其施工过程中容易出现钢筋笼偏心等质量问题。为此，本文结合工程应用实例，通过阐述钻孔灌注桩的成孔技术，重点探讨了钻孔灌注桩钢筋笼施工技术，并总结了施工过程中的质量控制措施，以供参考。

关键词：钻孔灌注桩；钢筋笼；施工技术；质量控制

钢筋笼是钻孔灌注桩施工的关键环节，也是灌注桩施工的难点所在，由于钢筋笼的安装位置较难控制，在钻孔灌注桩施工过程中容易出现钢筋笼下浮、下沉和偏心等现象，若不及时进行有效的控制，则会影响到钻孔灌注桩施工的整体质量，给建筑工程后续的施工带来严重的安全隐患。因此，建设人员必须重视钻孔灌注桩钢筋笼的施工技术及质量控制工作，通过采取必要的措施，切实保障工程施工的质量安全。

1 工程概况

某建筑工程共有基础柱587根，桩顶标高-1.00～-8.9m，钢筋笼质量0.5～3.0t，钢筋笼长度设计为到桩底和不到底两种，桩的直径800～1200mm不等，桩基类型比较全，属于比较典型的钻孔灌注桩基础。

2 钻孔灌注桩成孔技术

影响灌注桩施工中钢筋笼安装的首要因素是成孔质量。孔斜、塌孔、缩径、沉渣超标都将导致钢筋笼安装困难。

2.1 钻孔前的准备

在开钻前，每根桩测定实际成孔深度，用红油漆在最后一节钻杆上做上明显的标志。对于钢筋笼到底的桩来说，成孔深度的控制更重要。

2.2 钻孔过程控制

调整桩机水平，在软土地基施工时，要控制钻进速度，随时调整成孔的垂直度，施工到设计孔深时，超钻10cm，停止钻进，保持钻机在原位空转，做好一次清孔质量。

2.3 泥浆密度控制

在软土地区，特别是处理后的场地，一般提钻前泥浆密度应控制在1.25～1.30t/m3。主要是为保证泥浆护壁良好，避免在钢筋笼安装过程中因时间间隔过长，导致孔壁坍塌或缩径，直接影响钢筋笼的安装，导致孔底沉渣超标，造成回钻。

2.4 终孔控制

提钻前必须用测绳检测孔深，这是一个重要的复核过程，可以确定孔底沉渣的多少，成孔质量是否符合设计要求，为钢筋笼的安装打下基础。

3 钻孔灌注桩钢筋笼加工技术

1）确定钢筋的下料尺寸。根据钢筋的定尺长度和主筋的接头方式，确定下料长度。下料准确，误差在±5cm，确保钢筋笼的长度符合要求，每节的端部在一个垂直面上。

2）主筋连接方式。主筋直径在25mm以上时，采用直螺纹套筒，钢筋笼整节加工，分节安装，对号入座，施工质量容易保证；主筋直径在25mm以下时，采用单面搭接焊或双面搭接焊，焊接质量容易保证。搭接焊的焊口位置必须与钢筋笼的圆面相切。避免导管刮擦钢筋笼，导致钢筋笼上浮。

3）主筋的间距要均匀。施工时根据主筋的数量、规格，计算出主筋的间距，然后用钢筋制作一个卡具，每一根主筋必须设置在卡具上，便于上下节钢筋笼焊接时位置准确。

4）钢筋笼的加强箍在专用胎具上进行，直径误差严格控制在±1cm，与主筋双面焊接，焊接要牢固，螺旋筋要满焊，保证钢筋笼的刚度。

5）钢筋笼的锚固筋长度要符合设计要求，底部钢筋露出第一个加强箍5cm，避免钢筋笼下沉时碰撞孔壁。

6）钢筋笼制作平台场地必须硬实，架体必须水平、牢固且连成一体，才能保证主筋位置准确，垂直度好，无扭曲现象。对于个别直径和质量较大的钢筋笼，在加工时，为控制其变形，常常需要在钢筋笼中设置加强筋。

4 钻孔灌注桩钢筋笼安装技术

4.1 钢筋笼运输

4.1.1 吊装前的准备

根据施工条件，钢筋笼的运输一般有以下2种方式。

1）现场自制的两轮车，长度要保证钢筋笼运输时不能变形。用机械将钢筋笼运输到简易车上，依靠人工辅佐，将钢筋笼运输到桩孔附近。

2）主筋直径比较大的钢筋笼，最好采用一节钢筋笼，为保证钢筋笼的运输，目前经常采用履带吊作为运输工具。

4.1.2 吊装设备的选择

1）起重设备的选择。根据钢筋笼的质量以及长度选择起重设备，大吨位钢筋笼选择50～70t的履带吊，便于运输，而小吨位的钢筋笼，直接用现场简易平板车就可以运输，用灌注架直接安装钢筋笼，为防止钢筋笼变形，配合利用长杉篙，灌注架最长可以吊起长度为15m，质量1t的钢筋笼。

2）钢丝绳的选择。钢筋笼吊装主要使用履带吊和钻机，其钢丝绳的选择必须有一定的安全系数，安全系数为破断拉力与允许拉力的比值，见表1。

钢丝绳破断拉力的选择可以根据式（1）计算

式中：sp为破断拉力，n；d为钢丝绳的直径，mm。

钢丝绳的允许拉力

3）吊钩的选择。用灌注架直接吊装一般使用“d”型卡环；用履带吊吊装，需要制作一个专用扁担，一般根据钢筋笼的大小，用20mm厚的钢板制作而成，见图1。

5.1.3 钢筋笼的起吊方式

1）用吊车起吊。钢筋笼的起吊点位置及数量的选择，必须根据现场钢筋笼的长度、主筋的大小以及焊接质量来选择，一般长度超过15m，采用三点起吊，吊点的选择位置为0.13l、0.5l、0.13l（l为笼长）处。小于15m的钢筋笼可以实行两点起吊，吊点距离端部为0.21l、0.5l。起吊时首先用主副勾将钢筋笼水平吊离地面，然后利用主勾将钢筋笼竖直。

2）用灌注架起吊。将钢筋笼推至桩孔的最近位置，方向调整好，用主绳和副绳配合吊装，吊点一般位于钢筋笼的端部0.21l和0.5l处，将钢筋笼由水平吊装至垂直位置，再由人工配合调至最佳位置。

4.2 钢筋笼对位与孔口连接

1）下放前垂直度的控制。钢筋笼吊直后，底部对准孔口。按照指挥班长的手势，缓慢下放，周围要有人员扶正钢筋笼，坚决杜绝钢筋笼安装时碰撞孔壁。

2）钢筋笼长度超过15m或者主筋直径较小，安装时容易造成钢筋笼变形，通常根据实际情况分节施工，这样就存在孔口搭接问题。孔口搭接时，上节钢筋笼必须要吊正，缓慢下放，在满足搭接及直螺纹连接要求时，开始微调，保证搭接焊长度或直螺纹的对号连接，确保主筋同心。一般要求首先对称固定两侧的钢筋，再全面固定。

4.3 钢筋笼保护块的设置

保护块在钢筋笼的四周设置，4m一道，顶部增加一道，一道为4块，对称设置。钢筋笼的保护块有多种，在软土地区，一般使用混凝土垫块，直径100mm，厚度3cm，一般穿在螺旋筋上，随着钢筋笼下沉，可以旋转，既减少摩擦力，又起到保护作用。

4.4 钢筋笼下沉

钢筋笼下沉时，一定要缓慢下放，避免钢筋笼碰撞孔壁，造成塌孔，同时要随时观察钢筋笼的下沉情况，随时调整钢筋笼的重心位置。发现局部受阻后，要及时上提钢筋笼，一般在1m左右，通过上升同时旋转钢筋笼，用微调钢筋笼方向来避免钢筋笼碰撞孔壁。特殊情况下，遇到钢筋笼下沉困难时，必须回钻，修正孔位来保证钢筋笼的安装质量。对于有加强筋的钢筋笼，要同时去除加强筋，以免影响混凝土的浇筑。

4.5 吊绳及压笼杠的安装

通长钢筋笼的钻孔桩，当钢筋笼的位置达到孔底，及时拆除吊绳，让钢筋笼处于自然状态，通过保护层垫块的作用，就能够保证钢筋笼的位置。对于不到孔底的钢筋笼，当笼顶标高达到设计标高后，将压笼杠固定在枕木上，调整压笼杠的上部位置，再将上部与灌注架连接，保证钢筋笼不上浮。压笼杠要对称设置，在浇筑完成后，经过约20min后才能拆除，避免钢筋笼下沉。

4.6 灌注架及导管的安装

钢筋笼安装完成后，及时安装导管并进行二次清孔，符合设计要求后，立即浇筑混凝土，减少停止时间。在混凝土浇筑过程中，要注意混凝土的质量以及埋管深度，避免埋管过深，造成钢筋笼的上浮或导管挂着钢筋笼后无法移动。同时在上下移动导管时，用力均匀，避免导管碰撞钢筋笼，造成偏心。

5 质量控制要点

1）孔口连接时，上下节主筋不同心

主要原因：钢筋笼加工时主筋间距不均匀或主筋弯曲，使钢筋笼连接时主筋不同心发生扭曲。

解决办法：钢筋笼焊接时，必须按照要求，制作加工平台和卡具，平台上的第一根主筋必须顺直，其余主筋必须用卡具控制，不能随意放置。

2）孔口连接后的钢筋笼下沉困难

主要原因：钢筋笼吊点不垂直，导致上下节钢筋笼孔口焊接后有弯度，导致钢筋笼不能够到位。

解决办法：分节施工的钢筋笼安装时，必须调整好上下节的垂直度，垂直度的调整方法是用线坠测定，只有在上下节垂直度一致后，才能焊接钢筋笼，焊接前先固定钢筋笼的主筋。

3）合格钢筋笼无法下沉至设计位置

主要原因：孔壁上有障碍物或探头石；软土地基中常出现缩颈现象；塌孔导致孔壁不光滑，出现台阶；钢筋笼底部主筋探头太长，超过10cm；钢筋笼加工时加强箍的直径大小不一致；钻头磨损严重，成孔后的直径偏小；钢筋笼起吊方式不正确，导致钢筋笼变形。

解决办法：施工前对场地进行处理，清除障碍物，好土回填，分层压实；注意成孔速度，控制好成孔时的泥浆密度，控制成孔垂直度，根据地质报告及试桩施工参数，保证护壁良好，不缩径、不塌孔；钢筋笼安装时垂直缓慢下放，避免碰撞孔壁，造成塌孔；控制好钢筋笼的加工质量，做到三检，不合格的钢筋笼严禁使用；钻机开孔前，必须检查钻头的直径，保证成孔时的直径能够满足设计要求；钢筋笼起吊前，要准确测定吊点的位置，有专人指挥，主副勾协调一致。

4）钢筋笼安装到设计位置后，钢筋笼发生偏心

主要原因：钢筋笼放置到设计标高后，由于吊点不对称，保护块的缺失，外力的碰撞导致。

解决办法：在桩顶部位放置2道混凝土保护块，均匀布置；设置压笼杠时，要对称设置，两根长度一致，保证钢筋笼的两侧受力均匀；禁止利用钢筋笼的吊筋作为地锚使用；混凝土浇筑时，上下移动导管要均匀，避免用力过猛，导致导管碰撞孔壁，造成钢筋笼偏心。

6 实施效果

使用钢丝绳和压笼杠下放钢筋笼，可以重复利用，节约了钢筋。基坑开挖后，经过检测发现，该工程587根桩的钢筋笼标高均符合设计要求，合格率接近100%，钢筋笼的保护层全部符合设计要求，减少了后期桩头处理所产生的费用。

7 结语

钻孔灌注桩施工是一项隐蔽性较强的系统性工程，特别是钢筋笼等环节的施工，对工程的整体质量影响较大。因此，建设人员必须做好钢筋笼加工制作、原材料选购和搭建场地等等环节的工作，并结合工程特点制定出符合实际的质量控制措施，一旦发生质量问题应及时做出有效的处理，从而确保钻孔灌注桩后续施工的顺利进行。

参考文献：

[1] 李玉明.钻孔灌注桩钢筋笼上浮影响因素分析及预防措施[j].西部探矿工程.2013年第01期

[2] 谭荣；张晓斌.深基坑钻孔灌注桩钢筋笼制作与安装[j].施工技术.2012年第13期