钻孔灌注桩施工工艺研究

白 继 业

(山西亿成房地产开发有限公司，山西 太原 030001)

钻孔灌注桩施工工艺研究

白 继 业

(山西亿成房地产开发有限公司，山西 太原 030001)

以太原某建筑物为背景，介绍了钻孔灌注桩施工所用的设备，主要对钻孔灌注桩成孔施工、钢筋笼制作、混凝土浇筑等工序的施工要点进行了阐述，并提出了质量检查的内容及要求，以取得良好的施工效果。

钻孔灌注桩，设备，混凝土，施工

0 引言

工程简介：太原市某大酒店，地上32层，地下3层，基坑深度为-17.5 m，基坑长120 m，宽101 m，总建筑面积约为15万m2。基坑西侧相距31.0 m有一2层砖混寺庙，北侧为规划路。

1 设备选型分析

钻孔灌注桩应用范围较广，可应用于软土、黄土、膨胀土等各类地基土中，适用于工业建筑、民用建筑、市政建筑和道路等工程中。相比预制桩，钻孔灌注桩具有噪声小、振动小、承载力高和对周边环境影响小等优点。钻孔灌注桩的定义为在施工场地采用机械钻孔或人工挖孔等方法形成的桩孔，在桩孔内放置钢筋笼并浇筑混凝土而形成的桩基础。本文主要针对机械挖孔桩进行分析和研究。

钻孔灌注桩采用的钻机一般有两种:一种是回转钻机，另一种是旋挖钻机。

回转钻机，采用的钻进方式为反循环。此种设备的优点有：性能可靠，护壁效果优良以及成孔质量高，而且在运转过程中产生的震动和噪声不会骚扰周围居民，操作方面简单，方便灵活，同时造价低廉。缺点是：在运转过程中所需水量比较多，同时会伴随着大量的泥浆排放，占用大量的土地，对于地层环境不好的情况，如有块石和漂石的地层会影响施工的进度，导致施工的成本呈现直线式的上升。

旋挖钻机施工适用于场地有限或者是有块石的地层中，该类方法的优点是成孔效率高且可以快速成孔，产生的废浆较少。但是不推荐使用在厚度较大的松散砂层，由于在松散砂层中钻机在钻进过程中容易发生塌孔现象。

在实际工程中，上述两种设备的综合利用可以达到技术和经济上比较理想的结果。

2 施工工艺及方法

2.1 施工工艺

根据本工程有关地质资料的相关情况，采用反循环回转钻机以及旋挖钻机进行成孔，清孔采用反循环回转钻机置换法或者是旋挖钻机双底捞砂钻，水下混凝土的灌注采用导管法。其具体施工工艺见图1。

2.2 成孔施工

1)放样。

桩位通过坐标定点的方式进行放样处理。桩基中心轴线的坐标值作为基线，中心点的位置用坐标法或者是极坐标法，其偏差值必须符合GB 50202—2002建筑地基基础工程施工质量验收规范的相关规定[1]。测量桩孔的孔位用全站仪，必须由专业人员进行工作，即测量人员必须持有相关的资质证书，然后按照甲方提供的基准点放桩位，标示用钢筋，长度为50 cm。放样工作完成后，要进行复核，一般是利用桩位之间的距离，采用钢尺进行量测。此时，应有两人同时进行测量，一人复测，还有专门的人员随机进行抽测，目的是使桩位准确。最后一步是设置“十字形”来控制桩点，保证十字线与桩位中心重合。此步骤完成需经过检验合格后才可进行下一步。

2)机器就位。

主要是指钻机的就位工作，在放钻机之前，需检查钻孔的准备工作是否就绪，其中包括钻机所在的平台的平整度，以及安装以后顶端和底座是否平稳，还要考虑钻机在工作过程中是否会发生位移，开孔之前还应调整钻机的桅杆，尽量使其处于铅锤的状态，钻头的中心应该对准十字形，待这些步骤完成后，最后进行自检。

3)埋设护筒。

护筒的规格为12 mm，材料使用钢板，而且其内径比桩孔的直径大10 cm～20 cm，由于地层的缘故，不同设备的护筒尺寸是不同的，一般旋挖钻机造孔及部分回转钻机造孔须下设2.5 m～12.0 m长护筒，而部分回转钻机造孔下设1.5 m护筒。

首先人工或者是钻机钻孔到规定的尺寸，然后将护筒压进去。底部埋置在地表下不小于2.0 m处，筒顶的位置一般要高于地面0.5 m以上的距离，护筒中心与设计桩位中心偏差不宜太大，一般不大于5 cm。

4)固壁。

不同的钻进行成孔时护壁的方式不同，采用旋挖钻机成孔时，首先向孔内注入粘土浆然后在孔口添加一定量的干膨润土，孔内部同时生成泥浆护壁；然而回转钻成孔时，直接使用自造粘土浆进行护壁。

5)成孔施工。

不同的钻头适用于不同的地层特点[2]中，本地质的特点选择双开钻头进行成孔，钻孔的深度以设计终孔标高控制。

成孔前应对钻头进行检查，包括钻头保径装置，钻头磨损以及直径的情况，发现磨损的要立即更换钻头，钻孔的速度在开始的时候不要太快，待目测钻头全部已经进入地层以后，可以适当的加快钻孔的速度，在钻孔的过程中，发现软土层和砂土层时，同样要降低钻孔的速度，并且钻孔深度增加的时候要及时补充水泥砂浆，保证水头压力，这样做可以防止发生塌孔现象。特别注意的是，成孔过程不要进行第二次的操作，即尽量一次施工完成，中间不得无故停钻，而且孔内泥浆液面不得低于地下水。钻孔控制指标[3]见表1。

表1 钻孔控制指标

6)清孔。

钻孔工作完成后，应该对其垂直度以及钻孔的深度进行检查，看是否达其规范标准，检测合格后进行清孔工作。然后采用捞取法或者置换法进行清孔，捞取法是利用双底老沙钻头进行直接清孔；而置换法是利用泥浆泵向孔底注入新鲜泥浆进行置换。

2.3 钢筋笼的制作与安装

1)钢筋笼的制作，需要注意以下几点：

a.对于使用的钢筋必须有出厂合格证和按照相关的力学性能测试的报告，只有经过认证和检测合格后才能进行使用。

b.按照图纸的要求进行制造。

c.钢筋托架应在同一个平面上，加强箍用固定环形模进行制作，目的是保证有一个完整的外形同时直径满足要求。采用绑扎连接的方式连接主筋和箍筋，点焊的方式连接主筋和加劲箍。

d.成型的钢筋笼应该处于平卧的状态，然后堆放于平整的场地中，堆放高度不宜太高，一般不超过两层。

e.分段制作的钢筋笼，应保证每段的长度小于13 m。笼内主筋采用5d双面搭接焊。而且每段钢筋笼之间采用错开35d绑扎搭接点焊、10d单面搭接焊连接。

f.2根A14的吊筋置于上部空钻位置，用焊接的方式将钢筋笼主筋和底部进行固定。

g.等高的方木垫于每个加劲箍和地面的接触处，目的是防潮或沾上泥土。钢筋笼在运输的过程中必须要保证笼体的完整性。

2)安装。

a.钢筋笼在制造完成后需经过验收方可进行使用，而且要保证上下两节笼对接时主筋的位置要对准，同一平面内的主筋数不得超过全部主筋数的一半。

b.当所制造的钢筋笼无法进入孔内时，不得人为改变外形而强制入孔，必须经过详细的检查找出其原因进行修改以后再次下孔。

c.钢筋笼主筋的保护层厚度为50 mm。控制方法采用保护层垫块，竖向距离每隔2 m～3 m设置一道，一道布置4个。

d.在吊放的过程中一定要垂直吊放，而且速度不应太快，缓慢的放下，一定要防止撞笼之类的事故发生，保证钢筋笼的完整性，在快到桩底时，更加小心，此时最容易发生钢筋笼的扭曲。

2.4 浇筑导管下设

1)接头导管采用双螺纹方扣快速的接头导管，上端连接漏斗。

2)导管的长度按照孔深来设计，距孔底30 cm～50 cm。

3)初次使用需检查是否有漏水、漏气以及变形等现象，接头是否牢固可靠，同时要定期进行水密性检验，水压力为0.6 MPa～1.0 MPa。

2.5 二次清孔

在上一步完成，下一步开始之前要进行二次清孔，对孔底的沉渣厚度以及孔内的泥浆进行检查，满足相关规定后方可进行下道工序。

2.6 混凝土浇筑

1)采用泥浆下直升导管法进行混凝土的浇筑；

2)混凝土到达施工现场的时候，应该先检查其质量是否符合标准，测试坍落度，待一切测试合格后进行使用，之后进行浇筑；

3)混凝土开浇之后，导管埋入混凝土的深度不得小于2 m，同时最大不能超过8 m；

4)混凝土应采用连续浇筑的方式进行，桩顶标高比设计桩顶标高高出0.6 m以上，小于1.5 m。

2.7 废物外运

泥浆池和泥浆沟应有专人负责清理，防止其发生外漏现象，若有外漏，则必须进行尽快清理以及对于场内的渣土也应及时清理干净。

3 质量检查

质量检查的主要项目包括终孔质量检查与验收、清孔质量检查与验收以及混凝土质量检查与验收。终孔质量检查主要是孔径、孔深以及孔斜的检测；清孔质量检查则是孔内泥浆性能以及孔底沉渣厚度的检测；而混凝土质量的检查是导管的埋深程度、混凝土的终浇高度以及原材料的检测。

4 结语

钻孔灌注桩由于其承载力高而且施工工艺成熟，已被广泛应用于铁路桥梁以及公路等结构工程基础中。

[1] GB 50202—2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[2] 龚晓楠.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社，1998.

[3] 赵志缙,应慧清.简明深基坑工程设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

The study of bored piles construction technology

Bai Jiye

(ShanxiYichengRealEstateDevelopmentCo.,Ltd，Taiyuan030001,China)

Taking the building in Taiyuan as the background, the paper introduces bored pile construction equipment, mainly describes construction points of bored pile hole-forming construction, steel cage prefabrication and concrete grouting and other procedures, and puts forward quality examination contents and demands, with a view to achieve great construction effect.

bored pile, equipment, concrete, construction

2015-08-25

白继业(1974- )，男，工程师

TU753.3

A