干成孔超流态混凝土灌注桩施工技术分析

薛建华 （安徽省第一建筑工程公司，安徽 合肥 230031）

1 引言

随着建筑业的发展，尤其是房地产市场的一路高歌猛进，高层与超高层建筑越来越多，由于上部荷载的增大，为确保上部结构的安全，结构设计大量采用桩筏基础，干成孔超流态混凝土灌注桩施工工艺是国内近年开发且使用较广的一种新工艺，该工艺穿透力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高、质量稳定，为《建筑业十大新技术》之一，应用前景十分广泛,先后在全椒励竣首府三期及淮北花山小区等桩筏基础施工中采用该工艺，在施工过程中，不断对该工艺进行摸索、改进和总结，在此基础上不断推广应用。

2 工艺应用案例

公司承建的全椒励竣首府三期工程，其原基础形式图纸设计采用泥浆护壁灌注桩桩筏基础，在施工前期，正值中央环保督查组在全椒暗访，废浆无指定排放点，废浆难以外运处理，加上施工现场土质含水量较大，局部土质松软（填塘区域），施工时泥浆循环偶尔还出现漫流，现场污染较重，为此，多次被质量安全监督站点名批评，在此背景下，建设方联合总包、设计、桩基分包、地勘等单位经过经济比选决定改用干成孔超流态混凝土灌注桩桩筏基础。

3 工艺流程与操作要点

3.1 工艺流程

平整场地→桩位放样→钻孔机就位→钻机成孔→成孔灌注→压放钢筋笼→成桩→桩头处理。

3.2 .操作要点

3.2.1 平整场地

土方开挖至距离桩顶设计标高不小于50cm前，必须将建筑场地内和毗邻区域内地下管线、地下构筑物、相邻危房（若有）等调查清楚，以便采取相应的加固和保护措施，保证桩体顺利施工。

施工前根据场地平面的布置，用推土机对场地进行必要的铺垫、平整、碾压，确保地基有足够的承载力，满足安全桩机行使。

3.2.2 桩位放样

依据《桩位平面图》及规划红线控制点,由技术部专职人员按监理工程师批准的测量放线方案，用全站仪结合钢卷尺进行放线定位。对轴线控制点埋设标志，对桩位采用钉φ8短钢筋作为标志，深度不小于300mm，施工测量放线报验单，经总包和监理工程师认可无误方可进行施工。群桩桩位放线允许偏差为20mm，单排桩放线允许偏差为10mm。

3.2.3 钻孔机就位

钻机就位前，先施工排淤沟，移动钻机就位，用塔机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保垂直度基桩偏差不大于1%，护壁桩不于0.5%。

3.2.4 钻机成孔

①钻机就位时必须平正、稳固，钻塔应垂直，以免造成桩孔的偏斜，钻进时应时刻注意钻机的自动调控装置，以保证钻孔质量。

②钻进过程中，操作人员随时查看桩机塔架上的垂直度标识观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。

③钻进时旋出的土体，及时清理归堆，修整压实场地，保证成孔过程钻机垂直度，然后用渣土车运出场外，保持施工区域清爽，以利下道工序施工。

3.2.5 成孔灌注（边提升钻杆边用混凝土泵经由钻孔内腔向孔内泵压混凝土）

①当钻机钻孔达到设计要求的深度后，停止钻进，同时启动混凝土输送泵向钻具内输送桩料，待桩料输送到钻具底端将钻具慢慢上提0.1～0.3m。

②观察混凝土输送泵压力有无变化，以判断钻头两侧阀门已经打开，输送桩料顺畅后，方可开始压灌成桩工作，严禁先提管后泵料。

③提升速度要与泵送速度相适应，确保中心管内始终有0.1m3以上的混凝土，成桩时拨管速度控制在2～3m/min。

④压灌成桩时，边泵送桩料边提钻具，压灌成桩过程中提钻与输送桩料应自始至终密切配合，钻具底端出料口不得高于孔内桩料的液面。

⑤成桩的提拔速度按工艺性试验并经试桩核准的适合速率参数进行控制，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。

⑥成桩过程中应连续进行，压灌成桩必须一次连续灌注完成，若因意外情况出现等待时间大于初凝时间，则应重新钻孔成桩。

⑦为确保成桩质量，施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量，由于压灌后桩顶难免有浮浆，为确保桩体质量，成桩桩顶标高应高于设计桩顶标高，不宜小于0.5m。

3.2.6 压放钢筋笼

①为顺利压入笼体，并防止笼体刮擦孔周，应将钢筋笼头部0.5～1m范围内加工成锥形，此外，为确保震动力，锥形底部应焊接牢固，并外设加强箍，以防震动下插时被震动导管击穿。

②混凝土压入成素桩后，应立即将螺旋钻机移离孔口，并清理孔口杂物，保证孔口工作面干净爽洁。

③把震动锤置于笼体顶面，震动导入管通过法兰盘与震动锤相连，置入钢筋笼内，下端抵住笼体下部锥体，利用钻机卷扬起吊笼体，徐徐放入素桩孔内。

图2 下放钢筋笼

④利用笼体自重下沉稳定后，开启震动锤，利用震动导管下压笼体底部锥体，使用笼体下插到设计标高深度。

⑤摘除笼上的钢丝蝇，利用钻机卷扬起吊震动锤及震动导管（同时保持震动），均匀徐徐上吊震动锤及震动导管，直至全部拔出桩体。

⑥成桩后，按施工顺序将钻机移至下个桩位处，并对已施工好的桩体进行孔口清理，封盖桩顶予以保护，下个桩体施工前应对桩位进行校核，以确保桩位准确。

3.2.7 成桩

①施工前应精心选择质量可靠、信誉良好，供应能力强的混凝土厂家，确保能及时连续供料，以防止施工过程中有停机待料的不确定性事件发生，影响成桩质量。

②灌注桩施工前，必须进行试成孔，数量不小于3个，以便核对地质资料，检验所选的设备。

③施工现场按要求由取样员每天取样制作坍落度一组，确保坍落度在设计规定的范围内；成桩过程中,每台机械每班应制作混凝土试块一组(3块),人工振捣，标准养护,测定其立方体抗压强度。

3.2.8 桩头处理。

①混凝土浇筑完毕，强度达到70%开始用小挖机配合人工清理桩间土，小挖机应根据桩位图进场作业，作业中由施工人员现场指导看护，防止挖机损伤桩身。

②剔凿预留桩头，应采用钢钎及风钻配合人工凿除，一次破除高度不超过50cm,并注意破除时不能损坏桩顶部钢筋，不能对桩顶钢筋扭扯、碾压，剔凿时钢钎应水平放置，禁止竖向劈裂桩身，以防破坏桩身质量，首先使用风钻剔凿至设计标高，然后人工把桩头清理平整。

4 结语

干成孔超流态混凝土灌注桩施工技术与预应力静压管桩相较，机械投入少，费用低;与锤击预制桩相比，无噪音，不扰民；与人工挖孔桩相较，人力投入少，成本低，周期短；与泥浆护壁桩相比，无须泥浆护壁，无泥浆污染，符合国家产业政策，绿色环保。总而言之，该施工技术有着工艺简单、成本低廉、绿色环保、适用性强、机械投入少、单桩承载力高、桩身质量好等诸多优势，具有良好的经济效益，为《建筑业十大新技术》之一。我公司先后在多个工地推广该施工技术，实践表明，成桩后待桩身混凝土强度达到规范要求后，按设计及规范要求进行了桩身完整性及静载试验，检测报告各项指标均满足设计及规范要求，应用效果良好，对同类工程的施工具有一定的借鉴作用。