钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用

李光荣

【摘要：】本文将结合多年建筑施工的经验和调研结果，以钻孔灌注桩技术的内容特点为基础，论述钻孔灌注桩技术在建筑施工中的應用。

【关键词：】钻孔灌注桩技术；建筑施工；应用

引言

钻孔灌注桩技术作为多数建筑施工企业最常用的方法之一，具有明显的优势，例如质量控制较成熟，单桩承载力高，场地要求低、无噪音等，能有效地保证工程质量。

1.钻孔灌注桩技术的概述和介绍

根据护壁形式的不同，将钻孔灌注桩分为泥浆护壁和全套管钻孔灌注桩[1]施工的程序依次为：平整场地制备泥浆、埋设护桶、架设工作台、定位钻机、钻孔、清孔、下放钢筋笼、灌注混凝土、拆除护桶、检查质量。全套管的钻孔灌注桩技术在实际施工的过程中，省略掉了泥浆制备及钻孔清理的环节，在钻机安装完成后直接将其压人套筒，接着进行钻孔的成型，最后成桩[2]。

2.建筑施工中钻孔灌注桩技术的应用

2.1工程概况

广西某工程的基本情况如下：总用地面积85176.5平方米，总建筑面积为 186578.32平方米，地面的主楼高度为97.5米，一共32层，局部裙房为1层，地下1层，地下室开挖的最深处为5米。这其中有5栋楼因地质变化复杂的原因，采用钻孔灌注桩做基础，桩径为φ0.8米、φ0.9米、φ1.1米，φ1.3米，φ1.4 米孔深为7-54米，单桩竖向承载力特征值为8300KN、9750KN、12000KN， 14700KN，17500KN，其持力层均为中风化凝灰熔岩。

2.2施工准备

为了保证钻孔施工质量，需做好施工前的准备工作。首先对施工现场进行全面地清理及平整，以利于对所需的施工位置进行测量与及桩机定位[3]。为了防止护桶发生变形，应使用钢制材料，且钢制材料的厚度应控制在4mm 左右。也可以在护桶的中下端位置可以采用加筋的方法，对其焊接加固，保证埋设钻孔护桶的厚度和刚度与相关施工要求相符合[5]。钻机的钻头位置与钻孔底部位置的间距应控制在50～80mm之间。此外还要科学合理地控制泥浆泵的使用启动时间，钻机到达施工预定的位置后应能自动停止该操作。在此过程中钻孔操作记录也很重要，要引起重视，并切实做好清孔记录。

2.3钻孔成型

（1）护桶的埋设。为了保障孔口的安全和水压力在正常的范围内，要在冲孔桩的孔口安放钢护筒或砼护壁[6]。应该依据土质情况判断选择合适厚度的钢板制作护桶，本次工程决定选择7～9mm 的钢板完成护桶的制作。护桶的放置应该以桩柱中心点为标准，圆的直径要大于冲击钻头的直径，在其顶部应设置2个溢浆孔。埋设护桶的标准很高，要求精准，具体要求为护桶和桩位的误差要小于49mm，且高于地面300mm，埋设深度的标准是大于回填土层同时大于 1.1m，并且要高出施工水位的最高点大约1.6～2.1m，此外高度也要符合孔内泥浆面高度的标准。

（2）桩机定位。施工现场的管理人员要对护桶的位置反复确认，没有偏差后，才可将机械就位。机械应平衡放置，利用揽风绳固定好，确保天车滑轮、钻头和护桶的各个中心一致无误。另外，还应确认机械的冲击钻头的直径与工程标准是否相符。为了确保钻孔的质量，施工人员要在钻头顶端和提升钢丝绳之间设置能保障钻头自动转向装置的防范措施。

（3）桩孔成型。评估判断该工程的地质情况，起先冲击时应使用低锤密击，冲击的范围维持在1m范围内，若表面是淤泥、细砂等不易施工的土层，此时用粘土块夹小石片多次冲击，以达到孔壁密实的效果，孔的深度直至护桶以下 4m，即可认定钻孔完成[7]。采用慢转、大泵量的方式进行首次清孔，清孔持续时间约为24分钟， 同时检测到的泥浆含砂率≤8%， 检测结果合格之后方可结束。在此过程中，还要特别注意的是需时刻进行质量监控，例如钻头要及时地清洗和检查，若出现了裂缝等问题要当即进行处理；在施工期间要定期地检查钢丝绳磨损的状况，以此避免出现掉钻的问题；在此施工步骤实施时还要进行测斜的操作，相关人员需定期每间隔一定的深度进行一次测斜，最基本的方式是利用锤绳吊直后观察锤绳是否在钢护桶中心的位置，不然表明已经在一定深度的位置出现了斜孔的现象，应立即拿起冲头，放入片石或者碎石进行低锤密击的补救措施；此外，还要特别注意地层的变化状况，并做好相关的记录，防止出现意外的质量事故。

2.4钢筋笼的制作和安放

2.4.1钢筋笼的制作

在钢筋笼制作之前，首先最重要的是要对钢筋的材质进行细致的检查，看其是否达到施工的标准。在检查钢筋质量合格后，要依据具体的工程设计要求对钢筋的直径、长度、规格及数量进行验收。在考虑到钢筋笼的制作时间和起吊变形的情况后，钢筋笼直径每节的长度最好应保持在5-9米之间，已制作好的钢筋笼应平放在地面上，同时堆高不宜超过2层。

2.4.2 钢筋笼的安放

在钢筋笼安放之前，要依照设计要求对钢筋笼进行相应的调直、切断、弯曲以及绑扎调节等操作。钢筋笼应每2米就增加一道φ16箍筋与主筋进行点焊，在每隔4米处增加设置十字钢筋，以此起到加固的作用，保证钢筋笼不会发生变形[8]。钢筋笼在安装时，要特别注意的是其受力最大的地方是吊点处的箍筋，所以要对此处的箍筋进行加固。方法是将顶端的箍筋与立筋进行焊接，并在立筋上绑上焊条，顶住箍筋，达到增大整个焊接面的效果。

为避免碰撞孔壁导致塌孔的后果，相关监控人员应该时刻关注并提醒操作人员在钢筋笼安放等环节不要碰撞到孔壁，避免塌孔。

2.4.3导管的安放

把管径（≥ 0.25米）的混凝土导管对准孔的中心，逐节连接直至导管底口距孔底0.26-0.5米的地方为止，然后进行隔水栓球的安装。

2.4.4水下混凝土灌注

本工程采用的是商品混凝土，坍落为190mm-230mm，利用混凝土车直接运输到孔口进行水下灌注。首次灌注的时间应在8-10分钟之间，若在这个时间内不能完成，要在混凝土中加入缓凝剂。利用钢导管灌注混凝土时，使用的导管管径由桩径大小决定。在灌注砼时，导管顶端到孔底要留有地方。首次灌注的数量要符合第一次埋设导管的深度和间隙补充的要求。在浇灌的过程中，导管口要进入之前已灌注混凝土内，避免泥浆和水注入管内。初凝之前，要从桩顶开始清除掉被污染的混凝土。在混凝土灌注的过程中，对于废弃的泥浆，要在合适的地方对其处理，避免环境污染或造成其他不便。（具体的钻孔灌注桩技术施工流程图如下图所示）

2.4.5桩基的检测

工程中设有两根小于0.8m的试桩，若两根单柱的竖向抗压极限承载力都大于7000kN，能够满足工程设计的要求。通过2根的试桩柱应变检测结果（如表1所示），均满足设计要求。

2.5施工问题的总结

2.5.1糊钻、埋钻现象

在施工过程中，进入粘土层的时候，出现了糊钻的现象，严重时出现埋钻。造成这一现象的主要原因是由于粘土层泥浆太稠，进度较慢。避免此现象就要加大泵量，稀泥浆钻进要选取合理的钻进参数，保证液流通畅。在钻头的结构设计上，要选用腰带翼板间不加焊助板的形式，同时要保证翼板表面光滑，上边缘薄，呈锋刀状，这样才能有效地提高钻进速度。

2.5.2断钻杆现象

在施工过程中，出现了断钻杆的现象。当钻杆断裂情况发生时，此时要将钻杆壁换为16mm的型号，另外还要选取与工程要求相符合的钻进工艺参数。若出现钻杆断裂且掉入孔内的情况时，要及时地捞起。

2.5.3浮笼现象

在施工过程中，出现了浮笼现象。造成这种现象的原因是混凝土的灌注速度太快和导管埋设的位置太深，导致钢筋笼提升时容易被导管挂住。要想解决浮笼现象，就要将混凝土的灌注速度控制在一定范围之内，同时要增加测量混凝土高度的频次，导管要及时地拔掉。

2.5.4混凝土灌注面的高度问题

如果利用传统的测绳手段进行混凝土面的测量会出现较大的误差，测量不准确（主要是过轻易浮起）。为了提高测量的精确度，可以选择用自己制作的打捞器以打捞混凝土骨料的方式确定灌注面。该打捞器是由镀锌水管做成的（但不宜过长引致过重难操作），在其底部安放事先做好的钢筋网罩，然后将钢筋网罩放到设计的桩顶标准高度的位置，将打捞器提起，观察网罩内是否有混凝土，若有便停止灌注。

3.小结

如今，钻孔灌注桩技术在建筑工程中应用的范围越来越广，利用的频率也越来越高。若能在工程施工的过程中控制好各个环节，就能最大效果地利用好钻孔灌注桩技术，这样不仅能提高工作效率，还能保障工程质量。因此，钻孔灌注桩技术值得进一步地推广应用。

参考文献

[1]黄友.建筑施工中的钻孔灌注桩技术分析[J].黑龙江科技信息，2013，09：267.

[2]周柏坤，叶飞.钻孔灌注桩在建筑施工中应用研究[J].商品混凝土，2013，05：160-161.

[3]翁其斌. 鉆孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用[J]. 门窗，2013，07：163.

[4]余筱敏.论建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].中华民居（下旬刊），2013，12：350.

[5]林海清.建筑施工中钻孔灌注桩技术应用探析[J].门窗，2013，12：185.

[6]厉娜. 浅谈建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J]. 江西建材，2014，19：67-68.

[7]张友花.建筑施工中钻孔灌注桩技术的运用初论[J]. 江西建材，2014，22：91.

[8]黄金涛.钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用分析[J].门窗，2012，09：153-155.