浅析钻孔灌注桩在高层建筑中的应用

王晓杰

【摘 要】 钻孔灌注桩因适应性强，成本适中，施工简便等特点在公路、水利及建筑工程领域应用广泛。在论文结合实际工程探讨了钻孔桩施工工艺流程，并重点探讨了钻孔桩施工遇溶洞的质量控制过程。

【关键词】 钻孔灌注桩；质量控制；水下混凝上

钻孔灌注桩是桩基础中一种常见的基础形式，它主要用于房屋、水工建筑和桥墩等基础的施工，在多种灌注桩的方法中，钻孔灌注桩具有适应广泛，对邻近建筑物影响较小，抗震性能好，施工中所需的设备简单、操作方便、施工安全等优点，在工程建设中应用很广泛。钻孔灌注桩施工结束后被埋在地下，出现问题是无法观察到的，一旦出现问题后果是很严重的，补救起来施工的难度是相当大的，即使能够补救但费用也是相当高的。因此，要求在进行钻孔灌注桩基础施工时要严格落实施工技术措施，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，对于灌注桩施工中容易产生的质量问题。

1 工程概况及地质条件

某项目总建筑面积111245平方米，为7栋8～27层商住楼，采用框剪结构；拟用桩基础，总用地面积24994平方米，周长约694米，开挖深度3.8～4.9米。试桩要求单桩承载力极限值分别为：桩径800mm的为7200kN、桩径1000mm的为10800kN；工程桩要求单桩承载力特征值分别为：桩径800mm的为3600kN、桩径1000mm的为7200kN。经分析比较，主楼采用沉降较小的泥浆护壁大直径钻孔灌注桩，从工程经济、荷载需要和控制成桩质量等方面综合考虑后，设计选择直径为Φ1000mm的钻孔灌注桩桩型。

2 钻孔灌注桩施工工艺流程

3 钻孔灌注桩施工主要过程

3.1 施工准备

1）在施工之前通过看图纸和阅读地质勘察报告，制订了比较详细的施工计划，在进场前，同监理和甲方确定试验室，并作详细的试验计划，并在需要钻孔的场地采用人工清除杂物和人工配合机械整平钻机平台。2）施工放样：复测控制点及控制网和导线，测放桩位。3）场地平整和施工便道：合理布置施工便道，与钻孔位置保持一定的距离，满足施工需要亦不影响孔壁稳定。平整场地。4）孔位探测：首先在孔位处挖2m深的检查坑，检查孔位地下是否有管线、光缆或其他物体，若有及时通知监理工程师确认，并协商解决办法，进行妥善处理。5）调试机械设备：对钻孔机械、泥浆设备、桩体砼灌注设备、砼拌合及运输设备等进行维修、调试。

3.2 钢护筒设置

钻孔前，先埋置导向护筒，灌入护壁泥浆。护筒采用8mm钢板卷制，长度≥4m，其直径比桩径大20cm，并高出施工水位或地下水位2m。在陆地上高出地面0.5m，在砂性土和流塑淤泥质粘土中高出地面2m。护筒顶面中心位置与设计桩中心偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。

3.3 钻机就位

冲击钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直。

3.4 钻机成孔

钻孔是很关键的，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔的质量，并要注意开孔质量。钻机就位，立好钻架，对准桩孔中心，拉好缆风绳，便可开始钻孔。开始时先在孔内灌注泥浆，泥浆比重等指标根据土层情况而定。

3.5 出碴

破碎的钻碴部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分需清出孔外。一般情况，当钻机提起钻头较费力或进尺减缓时需要排渣。一般采用泥浆正循环排渣，应在钻进前将泥浆循环系统设置好，即排浆沟、泥浆池、泥浆泵；正常钻进过程中，当泥浆含砂率超限较大，就应循环出渣；若泥浆粘度偏小，可适量加入粘土造浆，此时粘土应先用水泡透泡软。钻渣应及时清理并运走。泥浆流入泥浆池，用泥浆泵送至孔底，使泥浆循环出渣。泥浆中渣土较少时，停止出渣，继续冲孔。必要时采用抽碴筒抽取，掏出的钻碴倒入泥浆池沉淀后捞出运走。

3.6 终孔、清孔

详细记录并绘制钻孔地质剖面图，挂在钻台上，以便对不同的地质情况选择适当的钻进压力、速度及适合的泥浆。在砂层较厚钻孔桩，则使用膨润土泥浆护壁，增大泥浆的比重，以确保顺利穿越。在钻进过程中，钻孔作业连续进行，不得中断，因故停钻时，要将钻头提起距离孔底4.0m以上，防止埋钻。护筒内保持一定水头高度，高于地下水位不得小于1.5m。随时做好钻孔记录及取样记录，并保留样品。每钻进5m用检孔器检查一次孔的垂直度，经常检查泥浆质量。当钻进至设计标高或达到要求岩层后报请监理工程师终孔，并进行终孔检查，作好记录，进行清孔作业。用抽碴筒多次从孔内抽取钻碴，并同时向孔内注水以减少泥浆比重到1.1～1.25。

3.7 钢筋笼加工与吊放

由于本工程施工场地狭小，采用钢筋加工厂集中加工，分节预制，并按设计图纸的要求制作了相应的加强筋，再按设计图纸要求的根数布置主筋与加强筋，排列好后将主筋按设计图纸要求的间距焊接在加强筋上，再按设计图要求的间距焊接箍筋。钢筋笼加工采用长线法施工。钢筋笼分2～5节加工制作，基本节长12m，最后一節为调整节。将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。声测管的安装，除在底节钢筋笼安装时焊接在钢筋笼上外，其余各节均用U型钢筋定位在钢筋笼内。钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，在孔口利用25t汽车吊吊放。下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致，主筋对位后使用焊接连接。钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定，防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。

3.8 水下混凝土浇筑

浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，确保浇筑水下混凝土时间≯6小时，必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。采用直径为300mm的快速卡口垂直提升导管，分节长3m，最下节长6m。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。各节导管内径大小一致，偏差≯±2mm。下放过程中保持导管位置居中，轴线顺直，逐根沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在35～40cm。浇筑水下混凝土之前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如沉碴厚度大于5cm（柱桩）或20cm（摩擦桩）时，对孔内进行二次清孔，确保孔底沉碴厚度符合规定要求。浇筑前，先射水或压气3～5min，将孔底沉碴冲翻搅动。

4 结语

对该项目的检测结果分析，高应变检测对了解桩的承载力效果较好，低应变检测对检验桩身混凝土匀质性效果较优，本工程由高应变检测单桩竖向抗压极限承载力值，由低应变检测桩身完整性"从检测结果来看：桩身质量均合格。对灌注桩的试桩实测，得出钻孔灌注桩桩对提高基桩承载力和控制沉降比较有效，对该地区类似工程桩型选择具有一定的指导意义；降低桩基工程造价，缩短工期，取得明显的技术经济效益，适宜在该地区类似高层建筑中应用。

参考文献

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