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反循环钻孔灌注桩

一、反循环钻孔灌注桩施工工序要点：
（1)规划布置施工现场时，应首先考虑冲洗液循环、排水、
清渣系统的安设，以保证反循环作业时，冲洗液循环通畅污
水排放彻底，钻渣清除顺利。
(2)及时清除循环池沉渣。
(3)钻头吸水断面应开敞、规整、流阻小，以利防止砖块、
砾石等堆挤堵塞；钻头体吸口端距钻头底端高度不宜大于
250mm； 钻头体吸水口直径宜略小于钻杆内径。
(4)钻进操作要点：①砂石泵起动后，应待反循环正常后，
才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。开始钻进时，应先
轻压慢转至钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整加压力，
以不造成钻头吸口堵水为限度。②钻进时应认真仔细观察进
尺情况和砂石泵的排水出渣情况；排量减少或出水中含钻渣
较多时，应控制给进速度，防止因循环液比重太大而中断反
循环。③钻进参数应根据不同的地层情况，桩径，并获得
砂石泵的合理排量和钻机的经济钻速来加以选择
和调整。④加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底80～
100mm，维持冲洗液循环1～2min，以清洗孔底并将管道内的
钻渣携出排净，然后停泵加接钻杆。⑤钻杆连接应拧紧上
牢，防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。 ⑥钻进时
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如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，

控制泵量，保持冲洗液循环，吸除坍落物和涌砂，同时向孔
内输送性能符合要求的泥浆，保持水头压力以抑制继续涌砂
和坍孔，恢复钻进后，控制泵排量示宜过大，避免吸坍孔壁。
⑦钻进达到要求孔深停钻时，应维持冲洗液正常循环，清洗
吸除孔底沉渣至返出冲洗液的钻渣含量小于4%为止。起钻时
应注意操作轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补入适量冲
洗液，稳定孔内水头高度。

二、反循环钻孔灌注桩的工艺流程图
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三、影响桩体质量的原因及其预防措施
1 、 影响桩身上部强度的原因分析
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（1）钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候，以桩顶位

置所受的压力最大，下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注
桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强
度低，中下段混凝土的强度高，若不严格控制，容易出现桩
上段强度达不到质量要求的情况。除此之外，还容易出现缩
颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺
陷，造成桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。 按
照施工规范的规定，钻孔后要彻底清除孔底的淤泥，但在实
际施工过程中，很难将淤泥彻底清除，于是在浇灌第一斗混
凝土进行封底施工时，孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。
由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的，先灌入的
混凝土顶升于孔的上面，这样就容易出现桩上段强度较低的
现象。
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2） 浇灌混凝土时，若导管插入混凝土之内过深，浇注
速度又较快，则容易在孔体深部沉积较多的骨料，加上振捣
过程所造成的混凝土的离析，也容易导致桩体上部强度较低
的质量问题。
（3）埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或
钻头起落时碰撞引起质量问题。
（4）孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，
护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度
过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长
也会引起孔壁坍陷。
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（5）钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻

杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土
层中夹有大的孤石或其它硬物等情形，以至造成成孔后桩孔
出现较大垂直偏差或弯曲。
（6）清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥
浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对
准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，
致使泥浆沉积，以至造成桩底沉渣量过多。
2.成桩质量的控制措施
2. 1 桩上段强度的保证措施为保证桩上段强度达到要
求，应从下述几方面采取相应的质量保证措施：
（1）依据桩径和桩底的浓度，正确确定出第一斗混凝
土的体积，一般可取1.5～2.0m3，也可以按桩身的设计体积
的10%加以控制。
（2）成桩质量与桩身的浇注高度有关，一般控制成桩
高度高出设计桩顶标高0.5～1.0 m。待凿去高出部分的混凝
土后，剩余部分不应有浮浆和夹泥，混凝土标号应符合设计
要求，否则要返工重浇。
（3）导管插入混凝土内的长度应适宜，一般为2～6m ，
长桩可相应有所增加。
2. 2 桩身质量的保证措施
（1）工程施工前，应先做2个以上的试验钻孔，通过检
测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，用
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以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时，孔

壁的稳定时间应≮12h ，检测数目≮2个。对一些重要工程，
可视情况相应增加测径数量。
（2）护壁用的泥浆应满足护壁要求，液面需高于地下
水位0.5m以上，有条件时，以高于地下水位2m以上更好。
若护壁的泥浆胶体率低、砂率大，则不仅护壁性能差，而且
因其容重较大，势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲，
当在黏土或亚黏土中成孔时，可注入清水以原土造浆护壁，
控制排碴泥浆的相对密度在1.1～1.2之间；当在砂性土质
或较厚的夹砂层中成孔时， 应控制泥浆的相对密度在1.1～
1.3之间；在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时，应控制
泥浆的相对密度在1.3～1.5之间。施工过程中，应经常测
定泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标，使浇注
前孔底500mm 以内泥浆的相对密度≯1. 25 ，含砂率≯8%，
黏度≯28Pa·s.对一些直径<1m的小直径桩，即使在泥浆停
止循环期间，也要使孔内保持合理的泥浆液面。
（3）在混凝土灌注前的一段时间里，须保证孔壁的稳
定性，不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚
度达到规范的技术要求（端承桩≤50 mm、摩擦端承桩及端
承摩擦桩≤100 mm、摩擦桩≤300 mm），以免影响桩的承载
力，钻孔到设计持力层以后，要对泥浆进行循环稀释来降低
相对密度，以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外，还
要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣，要求严格
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时，在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。

（4）吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔，不得有变形损
坏。吊放后，先将钢筋笼在垂直位置上固定好，然后进行第
二次清孔，检测孔底的淤泥厚度，符合规定后，于0.5h之
内开始混凝土的灌注施工。
（5）使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有
良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强
对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须
具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为
18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主
筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性
和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密
封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，
以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入
漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，
应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的
发生。
（6）钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。
加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混
凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制
导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝
土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m
时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的
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埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁

把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌
注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提
升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
（7）成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，
冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝
土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔
径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过
程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管
要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合
比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足
灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥
进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导
管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要
足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔
水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断
裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混
凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。