浅谈钻孔桩施工方法

宋健

摘 要：通过2011-2014年在江山港桥施工过程中的实际经验，简单总结了钻孔桩施工工序流程内容。通过文章的撰写，加深对钻孔桩施工工序流程的认识和理解，同时不断总结经验和技巧，对未来工作产生积极的推动作用。

关键词：钻孔桩施工；桩位测量；施工工序

1 工程简介

江山港桥有钻孔桩596根，其中直径1米的296根、直径1.25米的270根、直径1.5米的30根，均为摩擦桩。根据桥所在位置地质情况采用冲击钻机钻孔，利用吊车吊装钢筋笼，混凝土拌合站集中拌合混凝土，混凝土罐车运输混凝土。

桩基的施工工序为：钢护筒埋设→钻机就位→开孔→第一次清孔→吊放钢筋笼→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注→成桩→破除桩头→桩基检测。

2 钢护筒加工与埋设

钻孔前需要埋设钢护筒以防钻孔过程中孔口坍塌。

（1）护筒通过钢板卷制而成，桩径1m的选用直径1.2m的护筒、桩径1.25m的选用直径1.45m的护筒、桩径1.5m的选用直径1.7m的护筒，护筒顶面高出地面0.3m。护筒地面埋置深度2.8m。

（2）根据测量放样的点位确定护筒中心位置，护筒埋设过程保证正直下沉不倾斜，护筒埋深达到2.8米。护筒中心与设计桩位偏差不得超过5cm，倾斜度不得大于1/100。

3 桩位测量放样冲击钻机对位

通过全站仪在地面放出每个待钻桩基（孔）位置并用钢筋或木桩标记，然后在四周加设护桩来保证标记位置准确，即使原钢筋或木桩遭到破坏可通过护桩精确找到测量放样的桩基位置。平整、夯实场地避免钻机正常工作时不均匀沉降，根据桩位将钻机对位。

4 制作泥浆、开孔

泥浆由粘土和水拌合而成，制作泥浆量为孔体积的100～120%，制作好的泥浆性能与指标要满足比重、粘度、含砂率、胶体率、pH值的规范要求。钻进中要随时量测泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等保证泥浆质量，并填写泥浆量测记录表。

每个桩开孔前需要计算出钻进深度，实测护筒标高减去图纸设计桩底标高为钻进深度。钻机对位固定以后校核钻头与桩点位置，平面偏差控制在2cm以内。循环泥浆开始钻孔，计算在不同土层冲击应注意钻头冲程和泥浆浓度，在护筒下部2-3m内宜采用小冲程0.8-1.0m，泥浆比重应为1.35-1.5；在黏性土层中钻进时应稀释泥浆后采用1-2m中、小冲程钻进并及时清洗钻头上的泥块；在粉砂层或中粗砂层中钻进时，宜采用1-2m中、小冲程勤冲击钻进，泥浆比重宜为1.2-1.35；在砂卵石层中钻进时，宜采用2-3m中、高冲程钻进，泥浆比重宜为1.35-1.5；在基岩中钻进时宜采用3-4m高冲程钻进，泥浆比重宜为1.2；如钻孔出现异常情况需回填重新钻进时，宜采用小冲程小于1m反复冲击，同时泥浆比重宜为1.35。

钻孔过程中应经常量测孔深、孔径、倾斜度及泥浆的各项指标，捞取碴样进行分析是否出现地层变化，与地质勘察资料核对，及时调整偏差保证成孔质量。

5 第一次清孔

清孔是当钻孔深度达到设计深度（终孔），通过泥浆加清水循环清除孔底较厚沉碴及稀释泥浆，当沉碴厚度满足要求才可以进行下步工序下钢筋笼。

6 下钢筋笼

根据设计图纸、有关规范标准制作焊接钢筋笼，钢筋骨架的保护层采用与混凝土同强度砼垫块按竖向每隔2m设一道，每道4块垫块以保证钢筋笼的保护层满足7cm要求。完成第一次清孔后由专业指挥人员指挥吊车吊起钢筋笼，起吊时采取双勾分别吊钢筋笼的1/4和2/4处整体吊起保证钢筋笼不变形，下落过程垂直缓慢下入孔里，保证钢筋笼不倾斜，在孔里居中，不得碰撞孔壁引起坍孔。如果桩长较长，钢筋笼有几段，可在护筒上通过钢管支撑分段焊接成一条整钢筋笼吊下入孔，接笼焊接前用足够强度钢管垂直插入钢筋笼中，将孔内笼子重量通过钢管传递在护筒顶端，然后吊车再吊起下一段钢筋笼进行搭接焊接，逐段焊接逐段下放。各段之间的主筋可以采用单面焊，焊缝应饱满无焊伤，焊缝长度不小于10d，厚度不小于0.3d，宽度不小于0.8d，同一截面接头应交错布置，不得超过接头总数的50%。吊入最后一节钢筋笼时，应在其顶端主筋上对称焊接吊环，吊环长度要经过仔细计算，吊筋过长会导致钢筋笼伸入承台钢筋不足，过短会导致桩基钢筋笼长度不足。吊环钢筋直径不小于钢筋笼主筋直径，且焊缝满足规范要求，避免吊筋拉断或焊口断裂导致钢筋笼掉落。吊入后校正轴线位置，防止扭转变形。

7 下导管

导管进场前和使用一段时间后必须对导管进行密水试验，检测导管是否存在渗水漏水现象，以保证水下混凝土灌注过程中混凝土质量。导管选用Φ300mm的钢管，壁厚4mm以上，每节导管标准长2.7m，配管长0.5～1.5m短管，底管长4m，每节导管接头处采用带密封防水橡胶圈法兰盘连接。导管支撑架用型钢制作，支撑架放置在护筒顶面卡住导管，用于支撑孔内导管及上部混凝土漏斗。下导管要先计算出所需导管总长度然后进行配管，例如孔10m可按4+2.7+2.7+1=10.4米配管。在导管支撑架上将导管一节一节通过法兰连接下到孔内，导管下放到位进行二次清孔。

8 第二次清孔

由于下钢筋笼和导管这段时间里出现泥浆沉积，局部孔壁塌陷导致孔底出现沉碴，因此导管下放到位后，利用泥浆循环将泥浆从导管顶压入导管底冲出，至下而上从孔口排出，排出的泥浆经过泥浆池沉淀后的上层泥浆再通过泥浆泵抽到导管顶以此形成循环，达到二次清孔的目的。复测沉碴厚度达到设计要求时清孔完成，停止清孔在导管顶安装混凝土料斗准备灌注水下混凝土。

9 灌注水下混凝土

搅拌站根据设计强度等级配合比将搅拌好的混凝土进行试验检测，试验合格后采用混凝土罐车运送至现场。混凝土罐车到达现场由试验员对混凝土做坍落度、含气量等试验如符合规范要求可灌注混凝土并且制作3组试块。

灌注桩混凝土原理为利用导管内外压力差使混凝土从导管底上顶排挤出孔内泥浆。开始灌筑混凝土前首先计算出首次开盘混凝土量，目的是保证首盘混凝土灌下去以后导管埋深1m以上，导管底距孔底30-50cm，否则会出现桩底有泥夹层或断桩。然后计算孔内混凝土应该灌注的标高，应至少高于桩顶设计标高80cm，高出设计标高这段为混凝土与泥浆的夹层称为桩头。开始灌桩，把料斗下料口封堵，待料斗内混凝土放满以后打开封堵，混凝土具有一定冲击力，下沉把导管中泥浆从管底压出，挤开泥浆，埋住导管底口。在整个灌注过程中，技术人员要经常测量导管埋置深度，保证导管在混凝土埋深2-6m，并按照实际混凝土灌注量、导管埋深、拆除导管长度、灌注时间等详细填写水下混凝土浇筑记录表等原始记录。

10 桩基检测

每个墩位的最后一根桩灌注完成7天以上可以开挖基坑，用水准仪测出破桩头的位置，采用环切法破除桩头。破除后桩顶表面平整，不得损坏桩头内主筋。在桩基混凝土达到强度后，进行无破损检测和超声波检测，桩基不得出现夹层断桩，检测合格后可进行下道工序承台施工。

11 注意安全事项

（1）作业及操作人员持证上岗。（2）大型机械设备作业需专人指挥，经常检查机械运转情况及钢丝绳有无断丝。（3）钻机停止作业时把钻头提出孔外，并且孔口加盖。（4）经常检查现场临时用电情况。（5）警示标识牌牢固安装在醒目地方，泥浆池采用硬防护网。（6）施工垃圾集中堆放处理，严禁污染周围环境。

以上内容为作者在采用冲击钻钻孔施工中总结出的施工方法与注意事项，望对类似工程施工起到借鉴作用。