钻孔灌注桩施工技术分析

李福来

摘 要：近年来，在高层建筑基础施工、铁路和公路桥基工程、大型设备基础、挡土墙以及锚固工程等方面广泛应用钻孔灌注桩施工技术。文章简要介绍了钻孔灌注桩施工技术的一些特点。

关键词：高层建筑；钻孔灌注桩；施工技术

近年来，在高层建筑基础施工、铁路和公路桥基工程、大型设备基础、挡土墙以及锚固工程等方面广泛应用钻孔灌注桩施工技术。这是因为采用该技术具有以下一系列优点：（1）减少土石方工作量。采用钻孔灌注桩可大量减少土石方工作量，从而减轻工人的体力劳动，缩短施工周期。据统计，用其他方法施工，由于土石方工作量大，工人体力劳动强度大，土石方施工期约占整个工程施工期的1/4到1/3甚至1/2。（2）钻孔灌注桩基础适应性强。应用该技术对各种土层、岩层都可进行施工，且不受地下水位高低的限制和影响，不必进行降水工作和放坡，对邻近建筑物也没有影响，既可在室外又可在室内进行施工。（3）单桩承载能力大。其承载能力由几十吨到几百吨甚至几千吨，既能承受垂直荷载，又能承受水平荷载。钻孔灌注桩根据需要可嵌入基岩一定深度，使桩更加结实牢靠。（4）抗震性能好。钻孔灌注桩基础属于深基础，构筑的结构物稳定性好。（5）能大幅度降低工程造价，节省劳动力。一般基础工程的造价占整个工程造价的30%左右，而采用钻孔灌注桩基础则占8%～12%左右。

1 钻孔灌注桩施工前的准备

钻孔灌注桩施工是一项工序多、技术要求高、工作量较大并需要在短时间内连续作业的地下（或水下）隐蔽工程，也是一项需要保质保量和按期完成的施丁工程，因此首先要认真做好施工前的各项准备丁作。

1.1 编写施工组织设计

施工组织设计是施工过程中各项工作的指南。施l[单位在接受钻孔灌注桩施工任务后，首先应组织有关人员全面了解工程的技术要求，详细进行现场调查，搜集和了解陔工程的技术资料，综合考虑工程地质、水文地质、机具设备、材料供应及劳动力等因素，编写出切合实际并具有较高的预见性和可靠性的施工组织设计。

1.2 施工场地准备

施工前应根据施工地点的地质、地形资料，复核测量基线和基点，标定钻孔灌注桩的桩位和高程，制作和埋设护筒，根据T程平面布置排列及工程的密集程度、工作量大小、使用的钻进机械等情况，设计快速移位、定位的场地设施；综合考虑施工作业、材料堆置、废渣排放、运输道路等多方面的要求，合理地规划布置施工场地。在设备进场前做到直通一平（通水、通电、通路和平整场地），确保施工顺利进行。

2 钻孔灌注桩成孔工艺

2.1 回转钻进法

目前，回转钻进法可分为正循环回转钻进和反循环回转钻进两种钻进成孔工艺方法。

正循环回转钻进法是指循环介质从钻杆内进入孔底，经钻头并携带钻渣再从钻杆与孔壁之间的环状间隙中返回孔口的一种钻进方法。采用正循环回转钻进法时，桩孔直径一般不宜大于1000mm。

反循环回转钻进法是指循环介质从钻杆与孔壁之间的环状间隙中进入孔底，经钻头并携带钻渣再从钻杆内返回孔口的一种钻进方法。钻进大直径桩孔时，由于钻杆与孔壁之间的环隙断面的面积大，泵排量有限，采用正循环时泥浆上返流速低，孔底钻屑排除不净，造成钻屑的重复破碎，严重影响了钻进效率并加快了钻头磨损，同时也增大了细小钻屑从泥浆中分离处理与泥浆维护的难度。采取反循环钻进时，因泥浆上返速度一般可达2m/s～3.5m/s（约10倍下最低临界上返流速），所以能够及时有效地将孔底钻屑清除井带出孔口。即使是在卵砾石层钻进，只要卵砾石粒度小于钻杆内径，就可以不经破碎直接排出孔口。因此，这种钻进方法已在大口径钻孔施工中得到广泛的应用。

2.2 无循環回转钻进法

无循环回转钻进是指钻进个汇总孔内无冲洗介质（干钻）或孔内液体不循环。这方面最具有代表性的钻进方法是螺旋钻进和钻斗钻进。无循环回转钻进主要适用于各类粘土层和砂土层，不宜用于大粒径卵石层钻进。由于该钻进方法能及时排除钻屑，无重复破碎，也无液柱压力影响，因而钻进效率高，不用冲洗液，无泥浆污染，省去了循环设备，降低了施工技术。

2.3 冲击钻进

冲击钻进适宜钻进卵砾石地层、碎石地层和基岩地层，亦能钻进砂土地层、一般性粘土地层和淤泥地层。

2.4 冲抓锥钻进

冲抓锥钻进成孔石具有冲击功能并由锥瓣直接抓取土石的冲抓锥来凿岩成孔的。其冲击作用在于使锥瓣易于切入地层中，而不以击碎土石为主要目的。此种成孔方法适用于杂填土、粘性土、砂土、砂卵砾石和漂砾等地层。若冲抓锥在冲抓锥的配合下，其适用范围可扩大到各种复杂的土层，例如腐殖土、淤泥、坚密粘土、砂土、砂砾石、松散砂砾等地层以及各种软岩层。

总之，钻孔灌注桩施工技术由于具有上述优越性。其应用范围十分广泛，常用于高层建筑基础，浅水建筑基础，大型塔架（超高压大容量输电线塔）、电视塔及工业烟囱、重型设备、动力设备、高精度设备等的基础。仪器的安装基础，铁路及公路的路展，桥堆及立交桥基础，挡土墙桩工程及各种锚固工程。

[参考文献]

[1]罗素蓉，郑建岚.自密实高性能混凝土在工程中的应用.建筑施工，2006年第28卷第1期.

[2]潘志宏.自密实高性能混凝土研究与应用现状.邵阳学院学报（自然科学版），2004年第1卷第4期.