灌注桩施工方法及控制措施

刘禹 柳春涛

中交一航局第三工程有限公司 辽宁大连 116001

1 施工方法

1.1 控制方法

（1）测量定位：为保证灌注桩满足规范精度要求，放设桩位采用GPS动态测量，施放前由技术人员根据设计桩位平面布置图计算好各桩位坐标，并对每根桩进行编号。测量人员对灌注桩桩位进行放样，打入中心点标桩，并设置十字形控制桩，便于校核。护筒埋设完毕之后还需对桩位予以复核，护筒中心的埋设位置与桩位中心偏差须把控于20mm内，且确保其垂直。测量放出桩中心点位置后，在桩周围插入四个钢筋桩做十字型控制点，在4个钢筋桩上挂上线绳，其交叉点位于桩中心位置。护筒埋入后用卷尺量线绳交叉点至护筒的距离来检查护筒的位置，无误后，其四周缝隙分层回填捣密，保证筒身稳固[1]。

（2）护筒埋设：为增强其刚度以防范变形，可在其上下端口部位以及中部靠外侧部位各焊一道加劲肋。先确定护筒所要埋设的位置及深度，再通过挖掘机进行挖孔作业，然后将其放入就位，确保其顶高露出地面约0.3m。若地层内部存在承压水，其顶高则要比水位高于1.5-2.0m，确保垂直性及其中心位置，在钻的时候需沿桩位垂直性进行。

（3）泥浆控制：在制备泥浆时需严格依照在试验阶段确定好的材料配合比来实施。对于施工中，在对泥浆的性能进行检验时，应当保证每班均能检测一次的基本频度，且每项检测指标都能够达到质量指标与要求。泥浆制备的主要材料：水、黏土，其主要作用是悬浮钻渣和护壁。根据配合比向泥浆池中加入黏土和水，通过高速搅拌制备泥浆，泥浆池内配置好的泥浆要经常搅动以防止沉淀离析。将制备合格的泥浆经泥浆泵及泥浆管输送至孔内。为缩减浆量与排放率，则要对浇灌阶段较好的实施回收处理，做到尽最大可能的来提升二次利用率，进而缩减废浆量。经及时的对回收泥浆予以处理，以保证循环泥浆质量，从而确保桩基施工环节的泥浆护壁质量。

1.2 灌注桩成孔施工

（1）开钻前需进行测量来核定桩位，而后再进行开钻作业。钻机就位时需做好各项准备工作并开展相应检查，确保平稳且不会发生沉陷或位移现象，保证开孔位精准。在作业时要保持连续性，还要做好相应施工记录，且定时段对泥浆实施检测，若不合格则及时予以调整，还要及时进行新泥浆补充工作。水头要在2m左右，起到良好的预防孔壁坍塌或埋钻头等状况发生，以保证成孔质量及速度。钻进作业中，每进5-8尺时，则要对钻孔直径和竖直度予以检查，还要关注地层所产生的变化，及时捞取渣样进行判明，并做表记录，对地质剖面图与地勘报告予以校核。

（2）在开孔阶段钻机要轻压慢转，伴随深度增加而适当增加压力和速度，对于土质松散地段，则要运用较浓的泥浆护壁，且做到轻钻慢进，以防范塌孔。当钻头或是导向部位完全进入地层之后才能加速钻进。钻孔通常运用的是减压钻进方式。对于砂土或软土等地段进行钻井时，极易发生坍孔，因此则可运用低速轻压钻进方式，而且要将孔内水头提高以及加大泥浆比重。成孔时孔内液面要相较与孔外水位高出1.5-2.0m。若孔内外的水头有较大变化时，则要对孔内水位实施稳定处理对策。且要注意预防地表水流入孔内而对泥浆性能构成影响。在浇灌时要防范砼直接落入桩孔泥浆内，需二次处理以最大限度来缩减废浆量，将回收利用率控制在大于80%[2]。

2 控制措施

2.1 施工注意事项

（1）成孔作业阶段易出现塌孔问题，所以在开钻与钻进的阶段，施工者需时常对泥浆质量展开观察，若质量差则要及时漏报于管理者。在成孔环节若存在护筒变形或是塌孔以及卡钻等状况时，应及时报备管理者予以有效的补救对策。孔的垂直度偏差不得大于1%，孔径、孔深、孔内泥浆性能及沉渣厚度满足设计及规范要求。孔深必须为有效孔深，即钻孔中心深度减去钻头尺寸满足设计要求部分的长度。成孔作业要与吊放钢筋笼和浇注砼相配合，如果后两环节未能及时同步进行，则要将成孔暂停，且预留2m左右的深度，等条件都后再钻至孔底。当成孔验收合格时，则要确保施工工序连续性，及时浇注砼。

（2）成孔环节存在变形或塌孔等状况的补救对策：塌孔：若塌孔不算严重，则需回填至塌孔位置之上，运用加高水头或是改善泥浆性能，甚至重钻等方式来解决；而其底口塌孔则要通过跟进护筒等对策；倘若塌孔较严重，则要即刻回填砂土或块石，甚至袋装水泥，等稳定后再改用冲击钻成孔。①钻孔漏浆：可跟进护筒或者是将泥浆加稠来改善其性能等方式；在运用冲击法成孔环节，可填入片石等再反复冲击。②孔身偏斜、弯曲：将钻提至偏斜处进行反复扫孔；回填至偏斜处，重新钻孔。③卡钻和埋钻：可通过冲和吸等方式，将周边土层钻松后再提钻，同时运用措施来确保孔壁的稳定。④成孔检测：灌注桩钻孔将至设计标高时，需放慢钻进速度至设计深度时，验收孔深、孔径、垂直度及孔内泥浆比重，合格后方可进行下道工序的施工。若经检测后槽内泥浆未能符合规范指标的需求，则应对其实施置换。⑤清孔：须清洗附于护筒壁的泥浆，且要清除孔底沉淀物。起到换完孔内的原浆才行，且要做好泥浆取样以及其指标的检测，需注意清孔环节护筒内泥浆水位须确保稳定状态。

（3）钢筋笼及导管入孔后，若孔底沉碴厚度或泥浆比重不满足设计要求，进行二次清孔。二次清孔采用循环法清孔，循环法清孔宜采用较大功率的泥浆泵机，用一根软管与导管顶连接，向孔内灌注新鲜泥浆。孔底的沉渣即悬浮于泥浆之中，随循环浆液进入泥浆沉淀池沉淀。当沉渣厚度满足规范标准和设计要求后，则要迅速实施水下混凝土灌注。①钢筋笼安放：下放钢筋笼前须立直钢筋笼，以预防钢筋笼起吊阶段出现弯曲变形，下放时要对准吊点中心与槽孔中心, 下放要缓慢。钢筋笼需现场进行分段接长时，事先可分别在预接长的两个钢筋笼主筋上对应位置各焊一面帮条短筋，以减少现场焊接工作量。钢筋笼现场接长焊接时，采用吊车吊住上部钢筋笼并保持与下部已安放钢筋笼垂直对正后方可施焊，焊接操作要确保主筋焊缝长度和焊缝厚度。②钢筋笼安装到位后于护筒两侧各使用两根焊接在一起的钢管与吊筋连接，钢管点焊在钢护筒上，钢筋笼定位后及时进行混凝土浇注，防止塌孔。③安放导管：导管通过螺纹扣连接，其连接处加橡胶垫，以确保连接能够严密不漏水。随后通过汽车吊逐段吊装接长和下放，导管下端距孔底的距离为500mm[3]。

2.2 常见问题及控制措施

（1）塌孔：塌孔的主要原因有护筒周围封填不密、漏水，泥浆稠度小，起不到护壁作用；在较松软地层钻进速度过快。采取的控制措施：护筒周围回填夯实，防止漏水， 增大泥浆的比重，在松软地层钻进速度适当放缓。

（2）断桩：形成断桩的原因分析有：首批混凝土多次浇灌不成功，多次浇灌的混凝土之间出现夹泥，而造成断桩；孔壁塌方时卡住了导管接头，而强力拔管导致了泥水渗入混凝土；导管接头不良，泥水进入管内。为避免此类情况的发生：严格控制混凝土的塌落度；选用较大密度和粘度的泥浆护壁；控制进尺速度，保持孔壁稳定；导管接头处的橡皮圈密封必须严密；不要在埋置孔口护筒时过浅；钢筋笼下放途中须尽最大可能减少碰撞孔壁。

（3）钢筋笼上浮：造成钢筋笼上浮原因在于最初位置偏高，因而混凝土流动性较弱，因此导管在混凝土中埋置过深导致拖顶升高；当混凝土灌至钢筋笼下，假如此时将导管提升，其底端距钢筋笼仅有1m左右时，因浇筑的混凝土由导管流出后产生较大冲击力而促使钢筋笼上浮；因混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，上部分的混凝土由于浇注有一段时间了致使初凝状态，表面出现硬壳状，而混凝土与钢筋笼拥有握裹力，若该时段导管底端未及时提到钢筋笼底部之上，则致使导管流出的混凝土会迅速的向上顶升，同时也就促使了钢筋笼上升。预防措施：在钢筋笼最初定位时须准确，且与孔口要稳固。可加快灌注速度来缩短灌注时间，或者是掺入外加剂，其目的在于增强混凝土顶层进入导管时的流动性，而且应控制导管埋深在1.5-2.0m。混凝土灌注作业时，要随时对浇注的标高及导管埋深予以掌握，在钢筋笼底端被混凝土埋过2-3m时，要迅速将导管提至钢筋笼底端之上。导管埋置于混凝土之深度通常宜控制在2-4m，不宜低于1m或超出5m，严禁将其提出混凝土面。处理方法：倘若发生钢筋笼上浮状况，先应当即刻暂停灌注作业，测算上浮高度，若上浮高度偏小，则可运用钻机护筒来防止其上浮，随后将导管提拔至埋深1m左右，然而不可提得过多，要防止其进水，然后再依照正常速度展开灌注操作。若上浮高度偏大，则要即刻将导管拔除，将钢筋笼吊起，并重新清孔。

3 结论

近年来，我国很大力度的加强工程建设相关质量监督，施工技术较之前进步很多。建设工程中灌注桩施工应合理运用科学有效的技术方法，有效解决施工中遗留的问题保证灌注桩施工质量，通过实际工作中不断归纳总结，把我国的工程建设质量提高一个新的台阶。