建筑施工中的钻孔灌注桩技术

牛 洁 甘肃第四建设集团有限责任公司工程师

桩基技术是地基技术加固，为建筑工程提供良好地基基础。随着社会经济的快速发展，大型建筑对于地基的要求越来越高，桩基技术也随之发展。早期使用木材作为桩基，现在用钢材、混凝土等材料制作桩基结构，且桩基施工技术也越来越多，为建筑施工提供了良好的基础支撑。钻孔灌注桩是通过机械钻孔的方式，将钢筋笼放置于桩孔内，然后再灌注成为桩基的技术，钻孔灌注桩技术适用性广，既可以用于防止土体滑坡，也能够做好边坡支护，因此，被广泛地应用于建筑工程的桩基工程中[1]。本文对钻孔灌注桩技术的应用特点以及质量控制进行分析，探讨钻孔灌注桩的应用价值，期望为钻孔灌注桩的应用提供参考。

1 钻孔灌注桩的施工技术与特点

从钻孔灌注桩的施工来看，主要包括桩基测放、护筒埋设、桩位复核以及钻机就位、钻进成孔、钢筋笼放置、灌注混凝土、成桩等流程。在施工过程中，需要选择合适的钻进成孔技术，加强施工控制，确保桩基质量符合要求[2]。

1.1 钻进成孔技术

钻孔灌注桩可以选用反循环、正循环、冲击反循环等钻进成孔方式，施工原理以及特点如下：（1）反循环钻进成孔。反循环钻进是利用冲洗液流到孔底，以冷却钻头，并且在钻进的同时将钻渣带到地面，该方法具有功率消耗低、钻进效率高等特点，可以广泛应用于多种地质的钻进成孔中，反循环钻进成孔质量较高，而且能够稳定孔壁，减少施工风险。且钻进成孔中，孔底沉渣较少，灌注较为顺畅。（2）正循环钻进成孔技术。该技术主要是利用钻机回转驱动进行切割，并且在钻井泥浆墙时排除沉渣，正循环钻进成孔的技术特点是设备简单、施工成本较低，而且设备不易出现故障，适用于多种地质，但是钻进效率不如反循环钻进成孔，而且正循环钻进成孔无法有效地消除底部沉积物，钻进效率和灌注效率都会受到一定的影响。（3）冲击反循环钻进成孔。该技术是利用冲击钻平衡提引机，牵引钢丝绳，并且在钻头中心孔的作用下进行钻进，钻进过程中吸收冲击和渣场，相比于反循环钻进施工技术，冲击反循环钻进成孔在黏土、壤土和粉土等地质环境下成本较低，而且运输成本低，具有一定的应用优势[3]。

1.2 钻孔灌注施工要点

钻孔灌注桩施工设计需要注意以下几点：（1）施工设计。桩基础施工设计应该搜集详细的工程地质基础资料，并且通过现场调查后，开展施工设计，按照相应的标准，结合建筑工程需求，确定桩基础形式、埋置深度，选择合理的桩基础施工方法，确保桩基础的抗震等级、适应性都符合工程需求。（2）施工准备。在钻孔灌注桩施工前，需做好施工准备工作，做好设备准备、现场准备以及材料准备，测量现场环境，调试施工设备，确保设备的状态良好，再根据施工需求选择合适的钻孔机，确定施工条件[4]。（3）施工要点。施工期间，需要根据地质情况，调整钻进速度和转速，严格控制钻孔参数，以防发生坍塌等事故。钻孔结束后采取相应措施，根据桩基长度控制井深，灌注按混凝土的直径≥250 mm，钻进成孔期间需要严格控制施工准确度。

1.3 钻孔灌注桩施工特点

钻孔灌注桩具有直径大、承载力高等特点，被广泛应用于各种建筑工程桩基施工中。相比于其他技术类型，钻孔灌注桩采用机械钻孔以及现场浇灌的方式完成灌注桩，该技术能够解决钻进过程中桩底沉渣的问题，有效地提升施工效率。在不良地质的钻进成孔中，钻孔灌注桩具有明显的优越性，而且施工受气候因素、外界环境因素的影响较小，施工的适用性广。

通过钻孔灌注桩制备而成的灌注桩结构稳定，可以通过选择不同的尺寸，提升桩基的承载能力。相比于预制桩技术，钻孔灌注桩减少木材和钢材的消耗，施工成本较低。钻孔灌注桩施工造成的环境污染较小，成桩具有较强的整体性，抗震性能良好。

2 钻孔灌注桩质量问题与控制方法

2.1 常见质量问题

钻孔灌注桩常见的质量问题包括塌孔、管道阻塞、缩孔等问题，相关问题对于钻孔灌注桩施工过程以及桩身质量影响较大，管道阻塞是钻孔灌注桩的常见问题，一旦发生管道阻塞，就容易断桩，从而引发废桩。缩孔以及塌孔也会对桩身造成影响，最终影响成桩质量，导致桩身承载力不足。由于钻孔灌注桩施工具有隐蔽性与连贯性的特点，一旦发生问题，处理难度较大，为了提升质量，需要从设计端开始，加强各个阶段的质量控制，把握施工重点与难点，严格控制施工过程。

2.2 质量控制措施

钻孔灌注桩需要从施工准备阶段开始，加强各个环节的施工质量控制，从而确保施工质量符合工程需求，具体的质量控制措施如下：

（1）准备阶段质量控制。施工前需要组织施工单位，开展图纸会审，并且要求施工单位了解施工要求，严格按照规范开展施工工作，做好施工记录与钻孔桩施工方案交底，制定严格的施工方案，做好施工组织。施工前需要开展试验，对试验成孔进行分析，分析钻孔灌注桩的施工参数以及技术，调整施工参数使之更加符合工程需求。

（2）成孔阶段质量控制。成孔阶段需要严格选择施工机具，控制桩身成孔的垂直度，控制钻孔深度以及桩位，控制钻进速度，控制泥浆质量并做好清孔管理，成孔阶段对于成桩质量具有直接影响，因此需要严格控制施工参数，确保施工进度符合需求。

（3）钢筋笼制作与吊装控制。加强钢筋笼的质量控制，在安置的标高固定钢筋笼，加强吊装控制，确保吊装质量。

（4）灌装混凝土质量控制。灌装混凝土需要严格控制原料质量，确保原料符合质量要求，加强混凝土配合比控制，确保混凝土符合工程需求。对混凝土导管进行防水测试，确保控制严格后开始试验，浇灌期间需要注意防水开关，为了防止导管堵塞，需要严格控制混凝土搅拌时间和坍落度。混凝土桩的灌注水平不能低于标高0.5～1.0 m，确保桩身混凝土质量[5]。

3 钻孔灌注桩技术应用

3.1 工程概况

某市的新建大楼工程为该市重点工程，大楼位于城市的中心地带，总建筑面积191333.33 m2。从该大楼的地质条件来看，主要由第三系新余群和上更新统冲积层为主，人工填土为杂填土和素填土。该区域与湖泊接近，地下主要为黏土层，地下水受到季节影响较大，地下水对于混凝土结构和钢筋无腐蚀性。

综合考虑各种因素，选择钻孔混凝土灌注桩作机床机构，桩身深度为33～35 m，桩长23.4～25 m，桩径可选择600 mm、750 mm、900 mm的直径，选择C35的混凝土，桩身承载力符合工程需求。采用机械钻孔进行钻进成孔，回旋钻机泵吸反循环钻进，水下导管灌注砼作为成桩技术。钻孔灌注桩按照《建筑基桩检测规范》进行桩基检测，桩径偏差＜50 mm，孔底沉渣≤50 mm。

3.2 钻孔灌注桩应用

建筑工程的施工工艺如下：

（1）成孔工艺。在桩位打入钢筋，并且以此为基准点，确定桩位，然后采用水准仪测量地面高程。采用5 mm厚的钢板作为护筒，根据第一标志作为中心孔，埋设护筒后，确保护筒中心和桩位重叠。将钻机拖到施工区域，定位钻机，装设钻机并且检测钻机性能。

（2）钻进成孔。根据地层要求，采用钻头进行钻进，根据施工情况，每钻进0.5 m捞取一次岩样，对岩性进行测量，钻进时控制钻进速度，严格控制钻进垂直度。在桩外设置泥浆池，将钻渣废浆转移到场外进行堆放。

（3）制作钢筋笼与吊放。根据需求分段制作钢筋笼，钢筋笼搭头采用单面焊，焊缝平整、光滑、密实，根据规范严格控制钢筋笼偏差[6]。

（4）砼灌注。需要对导管进行检查，确保导管密封严密，并且进行清孔。根据业主要求选择C35的商品砼，砼灌注质量应该满足工程需求，严格控制灌注高度。施工完成后及时解除导管，混凝土浇灌应该连续施工，避免断桩。

3.3 施工控制体系

为了确保钻孔灌注桩质量，需要加强灌注桩质量控制。结合工程情况，严格把控材料关、工序关以及质量关。施工前加强施工交底，做好钻孔定位、护筒定位，并且由专人负责管理施工质量，所有桩基资料应该齐全、完整。施工期间，加强安全管理，文明施工。

4 结语

随着建筑工程规模的不断扩大，钻孔灌注桩具有广泛的应用前景。为了加强钻孔灌注桩的质量控制，需要从施工准备阶段开始，选择合适工程的钻进成孔技术，做好施工过程质量控制，确保施工质量符合工程需求。为了提升钻孔灌注桩的应用价值，需要结合国内外先进的钻孔灌注桩的技术优势，不断完善钻孔灌注桩技术，推动我国建筑工程的发展。