钻孔灌注桩在基坑支护施工中的应用研究

刘 俊 芝

(晋煤集团古书院矿工程科，山西 晋城 048000)



钻孔灌注桩在基坑支护施工中的应用研究

刘 俊 芝

(晋煤集团古书院矿工程科，山西 晋城 048000)

结合古矿综合服务楼基坑工程的水文地质条件，提出了钻孔灌注桩基坑支护施工方案，并从钻机移位、测量放线、钻孔、清孔等方面，阐述了具体的施工工艺流程与操作要点，最终取得了预期的施工效果。

基坑支护，钻孔灌注桩，钢筋笼，导管

1 工程概况

古矿综合服务楼工程，地下1层，地上4层，框架结构，建筑面积为4 370 m2。西临宏圣建筑工程有限公司土建安装分公司第七公司，东临社区活动中心，南临矿区污水处理厂，北临矿区幸福路。

2 场地工程地质、水文地质条件

1)根据《相邻场地岩土工程勘察报告》和熟悉当地情况有关人员介绍，本工程场地上部为煤矸石堆积物，厚度不等，预计自现场地面算起煤矸石厚约10 m～15 m，并且其下伏土层为卵砾石。

2)本工程场地无地表水，场地地下水为孔隙潜水，根据《相邻场地岩土工程勘察报告》，该场地地下水埋深大于40 m。基坑开挖时不必进行降水与排水。

3 基坑支护设计方案

根据工程地质资料及现场实际情况，基坑支护设计为冲击钻成孔灌注桩，总桩数43根。桩径700 mm，桩长12.89 m，桩间距1 500 mm，桩顶标高为-2.8 m，桩底标高为-15.69 m，桩身混凝土强度等级为C30，桩身垂直度偏差不大于1%，钢筋笼主筋为Ⅲ钢，主筋搭接长度双面焊时5d，单面焊时10d，主筋保护层厚度50 mm。

4 施工顺序及工期安排

1)施工顺序。根据施工规范以及建设单位意见，先施工东面和北面支护桩，进场2台冲击钻开始布置，然后按施工桩数平均分开进行施工。

2)工期安排。进场2台冲击钻完成43根灌注桩施工，日成桩2根～3根(留3 d～4 d机动时间)，施工工期20 d。

5 进场主要机械设备

主要施工机械设备表如表1所示。

表1 进场主要机械设备表

6 施工作业方案

1)施工测量放线。

按照建设单位提供的《支护灌注桩施工平面布置图》，采用电子经纬测距仪测放，同一直线上，每隔10根桩定点一个，中间桩位按所放桩点用钢尺放位定点。放线结束后，提供测量放线成果图，报送建设单位、监理单位验收合格后再进行施工(受场地影响放线也可分批分段进行)。

2)钻孔桩施工工艺。

首先测量人员应当对需要钻孔的点位进行放线，然后移动钻机到达指定的点位，准备就绪。钻孔先埋设钢护筒，深度根据现场施工方案订好，然后进行现场标高的测设。订好标高以后钻孔桩机就可以开始钻孔到预定的埋深位置，采用一定配合比的泥浆进行清孔操作，置换出沉渣使得泥浆比重满足相关施工规范的要求。清理好沉渣后将事先焊接好的钢筋笼放置进钻好的孔内，安装好灌注用的漏斗与导管，再一次检测桩底沉渣的厚度，没有什么问题就可以灌注混凝土了，混凝土应当连续浇筑，浇筑完毕以后拔出导管，最后将钢护筒拔出完成灌注桩的施工工序，桩机移动到下一个点位进行下一轮施工循环。

7 施工操作重点

1)钻机移位：工程主要机械设备就位要求施工场地平整，前后轴采用两根250×250×5 000的木方顺着设备的方向垫高，轮胎悬空，两根支撑杆按45°角对称支好安稳。各施工机械与总配电箱应采用一机一闸一保护形式连接，机械运转前要做好检查工作，同时机械操作人员要持证上岗。

2)测量放线定桩位、埋设护筒：本工程定位测量放线采用经纬仪TDJ2和水准仪DS3-D进行，依据建设单位提供的宏圣七公司办公楼距新建综合服务楼①轴线平行于3 m，距南面围墙轴线1 m的交点定为1号控制点，依次定出各桩位，桩位偏差应小于5 mm。埋设钢护筒之前施工人员要在放好的点位四个方向做好四个定点的小桩位，将小木桩打进点位进行定位，相对的两个小木桩拉一条直线，交点刚好对准放样好的点位，然后在桩机就位以后，以放样的点作为圆心，往外20 cm作为半径进行开挖并埋设钢护筒。钢护筒应当使用吊车吊入点位，然后护筒的周边采用粘土压实，固定好钢护筒的位置。护筒中心与桩中心偏差应小于30 mm，钻具中心与桩中心偏差应小于10 mm。

3)逐桩抄平：主要机械设备就位合格后，由施工单位技术人员按建设单位给定现场控制点A,B两点和设计桩施工技术要求逐桩进行抄平，并根据抄平结果具体计算出所有施工桩的“孔口标高”“钻孔深度”“吊筋长度”等施工技术指标后再安排机组施工。

4)钻孔：施工时，根据建设单位提供的《相邻场地岩土工程勘察报告》，钻机的型号应当进行选择并满足施工需要，在开钻之前应当确认钻机已经就位而且钻机的底座已经放置平稳，确认的目的是为了保证在之后的钻进过程中保证钻头的垂直，并避免在钻进过程中出现土体的沉陷与位移。钻孔作业一般应当准备两班人马进行倒替作业，作业人员应当按照规范规定记录好现场的施工情况。在开钻之前，为了保证钢护筒与钻孔之间土体的稳定性，应当先在护筒中填入适当的水与粘土，在开钻的时候就能够制造出满足配合比要求的泥浆，保证护筒下方的土体不会因为钻孔而发生坍塌的现象。开孔后，待钻具进行到自然地面以下后再进行正常钻进，以免造成塌孔扩径现象。

5)清孔：在施工当中钻孔的深度应当进行控制，一般应当比设计的钻孔深度深大约30 cm，这样能够保证成桩的质量，在施工当中严禁超挖。钻孔到了设计要求的深度以后，钻机应当保持钻头原地转动并稍微提起钻头的高度，这样能够使得原先泥浆当中的沉渣进行重复移动，并通过钻头将残余的一些沉渣排出孔外，随着沉渣的排出，泥浆的比重也在不断地降低，然后从外部将清水注入到孔内进行重复置换，并对孔内的清孔质量进行随时检查。一般检查的数据应当保证泥浆的比重达到1.13～1.20左右，而且保证桩底沉渣的厚度在30 cm以内。成孔以后一般在30 min才开始进行清孔操作，清孔以后应当及时地进行验孔，验孔的内容包括桩身的垂直度、沉渣的厚度、泥浆的比重、孔深等等。

6)钢筋笼放置：施工现场应当准备加工钢筋的工棚，加工钢筋应当严格按照设计图纸的要求，焊接应当保证焊接顺直，在采用单面搭接焊的时候，应当保证钢筋之间不少于10倍钢筋直径的长度，而且在进行钢筋笼吊装的时候，保证钢筋笼位置的偏差小于2 cm。而且由于钢筋笼的位置直接决定着钻孔灌注桩保护层的厚度，因此在绑扎钢筋笼的时候一般都在主筋上面增加扶正器，一组四个，间距为2 m，扶正器应当沿着钢筋笼长度的方向间隔布置，采用直径为8 mm的圆钢进行制作。在钢筋笼的运输与吊装过程中都要注意对钢筋笼进行保护，防止钢筋笼在吊装的时候由于受力不均匀而扭曲变形。现场在检测完毕经过监理同意清孔合格以后，现场人员就可以进行钢筋笼吊装，吊装的时候应当尽量避免钢筋笼碰到孔壁引起钻孔的坍塌，在钢筋笼吊装完毕以后再使用几根钢筋进行钻孔定位。

7)导管安装：现场灌注使用的导管一般采用拼装的导管，每一节导管的长度大约为1 m～3 m左右，直径大约为250 mm，在两节导管对接的时候应当使用法兰拧紧，拧紧的时候要对称，因为如果先拧一个就可能会造成法兰的张嘴漏气的情况，使得灌注混凝土的时候导管进水，堵住导管，一般开始灌注之前要保证导管底部距离孔的底部相距大概60 cm。安装导管的时候要保证导管不碰到孔壁，完成以后用吊车将吊管吊起。

8)灌注水下混凝土：采用商品混凝土时，商混拌合物运输至施工地点后，建设单位或监理单位现场监督人员应检查其均匀性和坍落度等；采用现场搅拌混凝土时，建设单位或监理单位现场监督人员应检查相关质量证明文件、检验报告单、出厂合格证等。开始灌注混凝土时，整个灌注过程要求连续，不得中断。这样一直灌注到桩顶标高以上0.8 m左右时停止灌注，灌注中见证取样人员应取样预留一组试块，供28 d试验。

9)拆除导管、漏斗、料斗及护筒：施工人员应当慢慢地将导管向上提升，防止导管在吊起的时候将钢筋笼钩住，如果在拔导管的时候出现挂笼的情况，则不能够使用蛮力进行硬拔，应当先将导管放松，然后进行左右缓慢的转动，争取能够脱离钢筋笼的钩挂，然后再稳稳地进行提升。一般导管在混凝土中的埋深在2 m以上，每一次拆掉的导管的长度不应当大于4 m，当混凝土的标高灌注到了设计标高以上大约0.5 m时可以停止灌注，然后将孔内的导管与漏斗拆掉，洗干净，准备下一根桩的使用。

10)准备好钻机的下一个位置，准备施工。

8 结语

冲击钻成孔灌注桩施工工艺成熟、承载力高、施工方便，工期短，造价低。施工的过程中无振动、无地面隆起或侧移，对周围建筑危害小，适用范围广，已被广泛应用于民用建筑工程、公路、铁路、桥梁等结构工程基础中。

[1] JGJ 120—2012,建筑基坑支护技术规范[S].

[2] GB 50007—2002,建筑地基基础设计规范[S].

[3] GB 50010—2014,混凝土结构设计规范[S].

The application research on the bored pile in foundation pit support construction

Liu Junzhi

(EngineeringDepartment,GushuyuanMining,ShanxiCoalGroup,Jincheng048000,China)

Combining with hydrology geology conditions of Gushuyuan Mining comprehensive service building foundation pit engineering, this paper proposed the foundation pit construction scheme of bored pile, and from the rig displacement, measurement line, drilling, hole cleaning and other aspects, elaborated the specific construction process and operation key points, finally achieved the expected construction effect.

foundation pit support, bored pile, reinforcement cage, catheter

1009-6825(2017)09-0066-02

2017-01-16

刘俊芝(1979- )，女，工程师

TU473.14

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