钻孔灌注桩施工技术在高层建筑中的运用研究

龚小兵

摘 要：我国建筑行业出现高速发展的趋势，许多高层、多功能建筑如雨后春笋般拔地而起。混凝土钻孔灌注桩施工工艺简单、易操作，地基变形小、对周围环境影响小，而且设备投入不是很大，在建筑基础的建设中可以得到应用。桩基结构施工技术关系到高层建筑的结构安全、关系到楼体抗震性能以及结构的稳定性。本文结合工程实践，总结了在高层建筑中钻孔灌注桩的施工特点、流程、技术措施以及质量安全管理控制措施。

关键词：高层建筑；钻孔灌注桩；施工

引 言

高层建筑是我国现代城市建设中的重要结构形式，以自身独特的优势在我国城建过程中得到了广泛的应用。混凝土钻孔灌注桩施工工艺简单、易操作，地基变形小、对周围环境影响小，而且设备投入不是很大，在高层建筑的建设中得到较为广泛的应用。随着现代樁基工程施工技术的不断发展，钻孔灌注桩施工技术在高层建筑施工中有着重要的影响。利用桩底、桩侧压浆技术，能较大的提高桩端承载力.加固桩端土层，降低桩身沉降，提高桩的稳定性，可以优化选取不同的持力层，减少桩长、缩小桩径、节省混凝土、降低工程造价，能取得良好的经济效果。本文根据这几年的施工经验总结了钻孔灌注桩施工在高层建筑建设中的技术和质量措施。

1 钻孔灌注桩工程施工

1.1 施工流程

整个施工工艺流程：钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清孔→浇筑混凝土→拔出导管→校正桩顶钢筋。

1.2 材料检验

由材料组对每种进场材料进行材质检验，监督分包单位对材料复试。到场材料必须具有符合要求的合格证书，如对到场的材料有所怀疑，可停止使用。

1.3 人员和机械设备的准备

应该成立项目经理部，负责本工程的全面管理和协调。下设测量、钻机、钢筋、灌注、排浆等班组。机械设备主要需要冲击钻机、灌注架、吊车、泵、混凝土搅拌设备，搅拌机、配料机、混凝土运输翻斗车等等。

2 钻孔灌装施工技术措施

2.1 泥浆的制备和处理

除能自行造浆的土层外，泥浆制备要选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆要根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。泥浆护壁要符合下列规定：

（1）施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位1.0m以上。

（2）在清孔过程中，要不断置换泥浆，直至浇筑混凝土。

（3）浇筑混凝土之前，孔底500mm以内的泥浆比重要小于1.25，含砂率要≤8%，粘度28s。

（4）在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的措施。

废弃的泥浆、渣要按照国家环境保护的有关规定处理，不得随意丢弃，若造成行政处罚，由施工队自行承担。

2.2 定位和钻进

钻孔机就位时必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，要在机架上或机管上做出控制的标尺，以便在施工中做出观测和记录。

成孔时钻机定位准确、水平、稳固，钻机转盘中心、机架中心与护筒中心应为三点成一垂直线上，其允许偏差不大于20mm，钻孔时应严格控制钻进速度，其钻进速度应与送浆、排渣能力相适应，钻孔进度应低于排浆速度，避免造成埋钻。

成孔施工过程中不得无故停钻，如遇夜间施工不允许，停钻之前应作好泥浆护壁工作，同时将钻杆上提至一定高度，防止塌孔，在钻进过程中，钻进到持力层时应及时通知监理及现场管理人员，经验收确认后继续钻进至终孔深度，终孔后及时通知监理及现场管理人员进行余尺丈量，丈量后得出孔深，钻孔灌注桩在钻进过程中，如遇进尺较快孔段和软硬换层孔段要控制钻压，防止发生孔斜。桩机就位时，如遇邻桩成孔距离小于4d时，必须搁桩施工。

2.3 钻孔和注浆

调直机架挺杆，准确对好桩位（桩位须有明确定位标志），开动机器钻进，出土，达到一定深度（是地下水情况和土质而定）钻孔，孔内注入事先调制好的泥浆，继续钻孔。

钻孔深度到5m左右时，提钻下套管，套管位置要埋设正确和稳定，套管中心与桩径中心偏差不大于50mm；套管埋设深度在在粘性土中不小于1.0m，在砂性土中不小于1.5m，并要保证筒内泥浆面高于地下水位1.0m。防止表层土受振动坍塌，钻孔时不要让泥浆水位下降，直至钻至设计标高。

2.4 成孔灌装

成孔工艺钻孔灌注桩全部采用正循环，三翼单腰带刮刀钻头回转钻进成孔，原土造浆护壁，正循环两次清孔工艺。吊车与导管灌注成桩（见工艺流程图）。

（1）隔孔施工：钻机就位之前，复查埋设护筒的位置、垂直度和深度，以准确确定桩位。采用隔孔跳跃式进行成孔流水操作，安全距离应大于4d，以免对邻桩造成影响。

（2）保证桩身垂直成孔：灌注桩顺利施工的一个重要条件就是垂直度，因此钻架就位以后，应该检查钻机平台平整和稳固情况，确保桩身成孔垂直度。

（3）对钻进速度和护壁泥浆指标进行控制：钻杆钻进速度应该控制在1.00m/min以内，控制护壁泥浆相对密度在1.2～1.3左右。清孔时进行泥浆密度复验，控制相对密度在1.15～1.2左右。

（4）成孔检查：孔径、沉渣和孔深等检测指标也应该在钻架就位后进行复验，沉渣厚度以第二次清孔后测定量为准。孔径用孔径仪测量，若出现缩径现象应进行扫孔后，符合要求方可进行下道工序。护壁与清渣：

2.5 清 孔

清孔分二次进行，一清在终孔后进行，利用钻杆清孔，根据地质情况，一清主要采用大密度泥浆清除孔内沉渣，保持钻头离孔底0.2m左右空转清孔，清孔时间能保证清除孔底沉渣达到试桩要求。

二清在钢筋笼及导管放入孔内后进行，主要为了清除因放笼及导管时有杂质进入孔内，同时也为了稀释泥浆比重，能保证浇灌质量，因此二清应控制好泥浆比重，二清后泥浆比重控制在1.2以内，沉渣控制在10mm以内。沉渣测量时应使导管离开孔底50cm左右。

2.6 孔底清理及吊放钢筋笼

钢筋笼制作时应控制好钢筋间距，焊接应牢固，不脱焊、不咬肉，钢筋应顺直，焊渣清理干净，保护层垫块安放正确。钢筋笼安放入孔之前应检查吊环长度，吊放入孔时，应对准孔位轻放、慢放，并将钢筋笼顶端固定牢固。

在粘土或粉质粘土中成孔时，可注入清水，以原土造浆护壁，排渣泥浆的相对密度控制在1.1～1.2；在砂土和较厚的夹砂层成孔时，泥浆的相对密度要控制在1.1～1.3；在穿过砂加卵石层或容易塌孔的土层成孔时，泥浆的相对密度要控制在1.3～1.5。吊放钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，到达设计位置时，要立即固定，防止上浮。

钢筋笼制作和安装过程中要做好安全防护措施：

钢筋调直现场，禁止非施工人员入内，钢筋调直前事先检查调直设备各部件是否安全可靠。进行钢筋除锈和焊接时，施工人员穿戴好防护用品。

起吊钢筋骨架时，做到稳起稳落，安装牢靠后方可脱钩，严格按吊装作业安全技术规程施工。

吊车作业时，在吊臂转动范围内，不得有人走动或进行其他作业。

2.7 成品保护

钢筋笼在制作、运输、安装过程中，要采取措施防止变形，调入桩孔内，要牢固定位，防止上浮。在钻孔机就位、钢筋笼安装和浇筑混凝土时，要保护好现场的轴线桩、高程桩，并要经常校核。桩头钢筋不得随意弯折和压扁。桩头的混凝土没达到5MPa前，不得碾压，以防桩头损坏。

3 结束语

近年来高层建筑钻孔灌注桩的应用为施工企业以及相关技术研究人员积累了丰富的经验，同时也为我国高层建筑钻孔灌注桩施工质量控制以及质量通病的防治奠定了基础。施工质量的控制在高层建筑基础施工中显得尤为重要，它不仅会影响经济效益，还会对人员安全造成影响。因此，我们必须在施工过程中勤于观察各种异常现象，注意对易发生的质量问题采取有针对性的事前、事中、事后控制措施，以预防为主，严格遵守操作规程，才能保证钻孔灌注桩的质量。

参考文献

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