钻孔灌注桩桩顶标高控制方法应用研究

段 旺 左 敏 张天冰 王志伟

(中建五局第三建设有限公司，湖南 长沙 410600)



钻孔灌注桩桩顶标高控制方法应用研究

段 旺 左 敏 张天冰 王志伟

(中建五局第三建设有限公司，湖南 长沙 410600)

结合长沙市轨道交通5号线湘龙路站工程实例，分析了可能造成钻孔灌注桩桩顶标高偏差的因素，并从钢筋笼吊筋长度、钢护筒沉降、吊筋支撑、钢筋笼上浮和分节吊装五方面，阐述了桩顶标高控制措施，使钻孔灌注桩标高符合设计要求。

钻孔灌注桩，桩顶标高，钢筋笼，钢护筒

0 引言

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、浇筑混凝土而成的桩。钻孔灌注桩是桩基加固的一种方式，通过打桩加大地基的承载能力；同时也可以用于边坡围护抵抗土方侧压力，防止土方位移，也可用作基坑围护结构。钻孔灌注桩施工过程中，实际标高偏高将导致灌注桩桩顶超过冠梁底，不利于冠梁施工；实际标高偏低则导致灌注桩预留钢筋插入冠梁长度不够，达不到设计要求；为保证下一道工序(冠梁)施工，必须确保钻孔灌注桩桩顶实际标高符合设计要求。钻孔灌注桩标高实际控制点为钢筋笼标高，因此如何确保钢筋笼标高符合设计标高是钻孔灌注桩标高控制的实质。

1 工程概况

长沙市轨道交通5号线湘龙路站围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑的结构形式，钻孔灌注桩共374根。场地地面自然高程为39 m～42 m，钻孔灌注桩桩顶标高为38 m～40 m，为混凝土沥青路面，地势平坦地形开阔，有利于钻孔灌注桩施工。为增加压顶梁与钻孔灌注桩连接，需在灌注桩预埋Φ28钢筋。预埋筋对桩顶标高控制提出了更高的要求(保护层厚度为70 mm)，同时也需要控制钢筋笼的安装方向(预埋筋朝向必须为压顶梁方向)。施工时还需要考虑施工完成后，如何快速地找到预埋筋并将其与混凝土分离扳直。

预埋筋需要在钢筋笼加工时焊接于钢筋笼上，钢筋保护层厚度为：冠梁兼做压顶梁50 mm,冠梁不兼做压顶梁30 mm，压顶梁35 mm。因而设计预埋筋位置允许偏差量为50 mm，即钻孔灌注桩桩顶标高允许偏差为±50 mm。同时钢筋笼方向由预埋筋确定，允许偏差为±5°(见图1)。

2 桩顶标高控制措施

钻孔灌注桩桩顶位于地面以下1 m～3 m,桩顶标高不便于直接测量控制，需要钻孔灌注施工前做好控制准备。可能造成标高偏差的因素有：1)钢筋笼吊筋长度；2)钢护筒沉降；3)吊筋支撑发生形变；4)钢筋笼上浮；5)钢筋笼分节吊装。

2.1 钢筋笼吊筋长度控制

由于每根桩的地面标高和桩顶标高均不相同，吊筋长度也需要随之改变，因此每根桩的吊筋都需要经过计算后下料。考虑到钢护筒受力沉降问题，吊筋不可直接固定在钢护筒上，应该在周边垫设枕木(确保枕木高出钢护筒100 mm以上)，将钢筋笼固定于枕木上。枕木顶标高为现场实测高度，桩顶标高为设计标高，插入冠梁钢筋长度为35d(主筋直径为25 mm，35d为875 mm)，搭接长度为10d(吊筋直径为12 mm，10d为120 mm)。因此在吊筋下料前必须先实测枕木垫块的顶标高，然后经过计算得吊筋长度，由此来控制钻孔灌注桩桩顶标高。但吊筋不可提前焊接，必须在钢筋笼吊装前，测量枕木标高后经过计算下料，方可进行吊筋焊接。钢筋笼吊筋长度见图2。

2.2 钢护筒沉降控制

为预防3 m～6 m处淤泥质土层在成孔过程及成孔后发生塌孔现象，同时起到隔离地表水、导向钻头、固定桩位、保护原地面的作用，钻孔灌注桩施工需要埋设钢护筒。钢护筒埋设根据设计要求需要高出地面200 mm，但由于钢护筒受力容易沉降，对钻孔灌注桩桩顶标高造成较大影响。因此在钢护筒埋设后必须经过坐标复核，避免钢护筒移位，同时在钢筋笼吊装过程中，钢筋笼不可将吊筋固定于钢护筒上，而应在钢护筒周边设置枕木垫块，确保其高于护筒100 mm，并将吊筋固定于枕木垫块上。同理，导管固定受力位置也应该为枕木，不应该为钢护筒。

护筒埋设后为避免护筒在施工过程中由于钻头碰撞发生移动，也为了避免拔出护筒后由于塌孔发生混凝土面明显下降，必须将护筒周边用土回填夯实，由此将护筒位置固定；并将拔除钢护筒时间延后至混凝土初凝前，以保证桩头位置混凝土不发生较大扰动。

2.3 吊筋支撑发生形变控制

钻孔灌注桩钢筋笼平均质量为2.5 t，若使用两根Φ25钢筋焊接作为吊筋支撑，在使用过程中极易发生变形，中部沉降量约为100 mm，变形量大，对钻孔灌注桩桩顶标高影响较大。因此需采用刚度更大的材料作为吊筋支撑，减少其变形量。建议采用槽钢加钢筋复合，使用100 mm槽钢作外部结构，内部用Φ25钢筋焊接填充。槽钢与钢筋复合后刚度增加，钢筋笼吊装过程中变形量减小，对钻孔灌注桩桩顶标高影响减小。

2.4 钢筋笼上浮控制

钢筋笼自重较小，商品混凝土灌注过程中可能出现钢筋笼上浮情况。为避免钢筋笼上浮，浇筑过程需特别注意控制浇筑速度和导管埋深。浇筑初期，当混凝土面接近钢筋笼底时，应保持较大的埋管深度，放慢浇筑进度，以减少混凝土向上的冲击力；当混凝土面超过钢筋笼底3 m左右，应减少导管的埋深，使导管底口处于钢筋笼底标高附近，并加快浇筑速度，以增加钢筋笼的埋深。当混凝土面高于钢筋笼底2 m～4 m后即可正常浇筑，在整个浇筑过程中，要有专人负责注意钢筋笼的情况，一旦发现上浮要立即停止浇筑，迅速研究补救措施。

2.5 钢筋笼分节吊装控制

因预埋筋朝向为基坑内侧，因此灌注桩桩顶标高控制的同时，也需要控制钻孔灌注桩钢筋笼的埋设方向。湘龙路站主体上方两组高压线：西侧一组与主体结构呈5°角方向斜穿车站，影响机械设备吊装以及现场施工，最低点离地垂直距离仅为12.5 m，影响范围约为85 m；北侧一组与主体结构呈直角方向横穿车站，均为110 kV高压线，因此高压线影响范围内钢筋笼采用分节吊装。分节吊装同样对钢筋笼埋设方向控制有一定影响，主要体现在需要控制底下几节钢筋笼方向，确保其朝向与首节钢筋笼相同。

1)将吊筋连接于预埋筋所连主筋上，并将此吊筋用油漆标记，吊装时将吊筋对准基坑内侧；

2)在预埋筋周围增设定位筋，并考虑使用高强度水泥砂浆垫块，将其绑在主筋位置以增大定位筋受力面积，避免定位筋受力后埋入泥土中；

3)分节吊装时，每节钢筋笼中预埋筋所连主筋都用吊筋连接，并将吊筋用红油漆标记，吊装时将其对准基坑内侧。

为保证在压顶梁施工中能够迅速找到预埋筋并便于将其清理扳直，需在预埋过程中对预埋筋做相应处理。可在预埋筋位置焊接定位筋，绑扎水泥砂浆垫块；并将预埋筋用PVC管套连接，管口用海绵密封，以避免混凝土灌入PVC管。

3 桩顶标高控制重点

钻孔灌注桩施工过程中为控制桩顶标高，需注意以下事项：控制钢筋笼吊筋长度，吊筋需经过计算下料。减少钢护筒扰动，需在钢护筒埋设后周边回填土并夯实；为避免钢护筒沉降，在钢筋笼吊装时在护筒周边垫设枕木，将钢筋笼吊筋固定于枕木上。为避免因吊筋支撑形变产生位移，造成钢筋笼下沉，桩顶标高下降，需采用刚度较大的槽钢与钢筋复合作为吊筋支撑。槽钢作外部构件，内侧用HRB400 Φ25以上钢筋填充焊接。避免钢筋笼上浮，需在浇筑初期降低浇筑速度，保持导管较大埋深；混凝土面超过钢筋笼底面3 m后，将导管往上提升，确保导管位于钢筋笼底面以上后加快浇筑速度。

钻孔灌注桩施工控制钢筋笼方向的注意事项：吊筋连接于预埋筋所连主筋上，并将此吊筋刷红油漆。预埋筋位置增设定位筋，并用水泥垫块绑扎，避免定位筋埋入土中。分节吊装时，每节钢筋笼中预埋筋所连主筋都用吊筋连接，并将吊筋用红油漆标记，吊装时将其对准基坑内侧。

4 结语

钻孔灌注桩作为隐蔽工程，其标高控制对于下一道工序施工有重要意义，而且预埋筋的存在对标高控制提出了更高的要求。为保证钻孔灌注桩标高符合设计要求，在施工过程中需要有严谨的工作态度，掌握正确的工作方法，重视钻孔灌注桩标高控制，那必定能够防患于未然，杜绝钢筋笼标高偏差过大的现象，进而达到控制钻孔灌注桩标高的目的。

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Application research of bored pile top elevation control methods

Duan Wang Zuo Min Zhang Tianbing Wang Zhiwei

(China Construction 5th Bureau 3rd Construction Co., Ltd, Changsha 410600, China)

Combining with Xianglong road station engineering example of Changsha rail transit line No.5, the paper analyzes factors leading to bored pile top elevation deviation. Starting from five aspects of steel cage lifting length, steel silo subsidence, steel reinforcement hoisting bearing, steel cage floating and sub-segment hoisting, it describes pile top elevation control measures, so as to make the bored pile elevation meet design demands.

bored pile, pile-top elevation, steel cage, steel silo

1009-6825(2017)08-0077-03

2017-01-06

段 旺(1986- )，男，工程师； 左 敏(1989- )，男，助理工程师； 张天冰(1989- )，男，工程师； 王志伟(1993- )，男，助理工程师

TU473.14

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