钻孔灌注桩施工工艺及要点

陈涛

[摘要] 在软土地基建设工程中，使用较广泛的一种桩基就是钻孔灌注桩。本工程桩基工程约6000多根桩，包括Φ600、Φ800、Φ1000工程桩，Φ1200和Φ1300支护桩，及Φ900和Φ1000立柱桩。根据工程施工总结，主要谈谈泥浆循环回转钻进成孔灌注桩施工要点。

[关键词]钻孔灌注桩；施工工艺；施工要点

中图分类号: TU753.3文献标识码：A文章编号：

1工程简介

河西青奥会议中心桩基工程桩基设计等级甲级，本工程±0.00为黄海标高8.2m，目前自然场平标高7.3m左右，基坑开挖深度约13m，周长约845m。本工程桩基概况见表1。

表1河西青奥会议中心桩基工程桩基概况

地质勘查报告显示，整个场地上部为杂填土，层厚在4～5m，多为建筑垃圾，在桩基施工时，钻机常遇见障碍物难以钻进，在施工之前，需进行障碍物清理，防止因地下障碍物影响桩基施工。

2钻孔灌注桩施工工艺

2.1施工方法概述

根据地质报告以及场地条件，采用GPS-20钻机，钻孔采用正循环其施工工艺流程：平整场地→测定孔位→挖埋护筒→钻机就位→钻进→中间检查→终孔→清孔→测孔→安装钢筋笼→安放导管→二次清孔→灌注混凝土→剔除桩头→桩基检测。

2.2桩基施工工艺流程

2.2.1桩位测量定位

（1）施工方法：通过勘测方提供的控制点引测本工程的定位点采用全站仪坐标控制，高程测量由建设方提供基准点，用水准仪测定各桩孔的井口标高，并在钻机上挂牌记录。

（2）根据测量技术要求：以桩位中心点为圆心挖出比设计桩径＞200的基坑，采用十字中心吊锤法将护筒（护筒直径为D+100mm，D—施工桩径，mm）垂直固定于桩位处进行校正，达到要求后，方可埋设。其技术要求如图1所示。

图1 护筒埋设示意图

2.2.2钻机安装就位

包含所钻桩位在大地平面的位置控制和本身的立体位置控制。钻孔灌注桩在施工前对施工场地整平压实，钻机平台底座座落在较坚实的位置，并用足够长度的枕木铺底，保证桩架天车、转盘中心、护筒中心在同一铅垂线上，用水平尺校正施工平台水平度和转盘的水平度，保证转盘中心与护筒的偏差≯2cm。

2.2.3桩基成孔

2.2.3.1泥浆池管理与运用

机械开挖泥浆池，用检验合格的粘土制备泥浆。实践证明，泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要的环节，必须从严控制。泥浆一般采用水、粘土和添加剂按适当比例配置而成。合理规划泥浆池的深度、尺寸及设置位置。钻孔桩废弃的泥浆应在施工完成后，用汽车或罐车将泥浆池中的泥浆清运到指定的排放地点。

2.2.3.2成孔工艺

总的原则要快，一个桩的施工时间越短，质量也越不容易出现问题，当然也不是绝对的快，该慢的孔段要慢。如开孔初钻时启动泥浆泵和转盘，空转一段时间待泥浆输进钻孔中一定数量后开始钻进。开始钻进时进尺适当控制，在护筒脚处应低档慢速钻进。钻进过程中及时检查泥浆指标，在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定水位和要求的泥浆比重和粘度，必须将钻头剔除孔外。

2.2.3.3成孔质量检查

（1）孔径和孔形检测根据桩径制做笼式井径器入孔检测，笼式井径其外径等于钢筋笼直径加100mm，但不得大于钻孔的设计孔径，长度等于孔径的3～4倍。

（2）需对孔深、孔底沉渣及倾斜度进行检测，符合要求才能终孔，否则继续。

2.2.4第一次清孔

通常有两次清孔来达到规定的混凝土灌注前的泥浆比重。成孔后进行第一次清孔，适当控制泥浆比重和性能，将钻具提离孔底0.2m～0.5m左右，上、下活动，低速回转，全泵量冲孔，充分研磨孔底较大颗粒土块，待孔内返出浆液中无泥块泥皮可视为一次清孔完毕，实现“一次清孔为主，二次清孔为辅”的清孔排渣原则。时间一般不少于30min，第一次清孔时泥浆的性能参数：密度控制在1.25以内，粘度21″～24″用测锤测得孔深符合设计要求为止。在清孔过程中必须注意保持孔内水头、防止坍孔，特别注意不能用加深钻孔深度的方式来代替清孔。

2.2.5钢筋笼及制作与吊装

（1）工程桩钢筋笼长度31m、36m、约60m，主筋为 25、加劲箍为 16，为方便施工，钢筋笼分节进行加工，分节长度9～12m，钢筋单边搭接焊接，焊接长度10d（d—钢筋直径，mm），在3～5d接头范围内，同一钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内受力筋，接头截面积占总截面积百分率为50%以内。在井口对接，采用50t履带吊进行吊装或桩机自行吊装。钢筋笼每3m设置一组混凝土垫块，每道箍筋上均匀布设3个，规格为直径100mm，厚50mm，以保证钢筋笼主筋保护层厚度为50mm。支护桩钢筋笼长度24m主筋为 32、加强筋为Φ22，采用直螺纹套筒连接，通过加长丝直螺纹套筒将钢筋连接成根。立柱桩做法与工程桩类似，最后加入格构柱并伸入钢筋笼3m，底部设置井字形钢筋固定格构柱，每隔2m设置连接筋支撑格构柱重量.

（2）起吊骨架时采用两点吊，第一点设在骨架下部，第二点设在中点到上三分点之间，以保证骨架不变形。工程桩钢筋笼多次安放，钢筋笼全部下入孔内后，应找正固定，使其居中。复测钢筋笼与桩位中心和笼顶标高，并采用2根钢筋（吊筋）将其在机架上焊接固定，采用Φ16的圆钢做吊筋。钢筋笼在下笼过程中应从速一般在2～4h内完成。

2.2.6导管安装及第二次清孔

导管直径为Ф250，导管总长度超出孔深1m左右，最下一节导管长度在4m以上，中间节为2～3m。导管下完后，进行二次清孔，二次清孔后工程桩的沉渣厚度＜50mm，采用泥浆测试仪测试泥浆比重、粘度、含砂率，泥浆比重控制在1.15以内，粘度在18″～22″。

2.2.7水下混凝土灌注

二次清孔结束，经验收符合要求后，及时灌注混凝土，停滞30min以上需测量沉渣，不符合要求应重新清孔。浇筑时混凝土等级必须符合设计要求，砂石、水泥、水等应符合国家标准。此外，根据灌注桩的特点，水下混凝土还需控制初凝时间：这个指标对于灌注桩非常重要，一般要求提供配比的初凝时间是实际浇灌时间的两倍，否则容易在浇灌时出现导管凝死等事故。流动性：规范要求坍落度18～22cm之前，当坍落度小时，易赌塞导管，坍落度大时易发离析。

首批灌注混凝土能满足导管初次埋置深度≮1m（导管底口距离孔底0.5m）的要求,直径Φ600的桩基，首灌量为V=πR 2H=3.14×0.32×（1+0.5）=0.42m3。直径Φ1000的桩首灌量为V=πR2H=3.14×0.52×（1+0.5）=1.2 m3, 直径Φ1300的桩首灌量为V=πR 2H=3.14×0.652×（1+0.5）=1.7m3,综合考虑，要求现场采用2m3的储料斗，以保证混凝土浇筑质量。导管在混凝土中埋深保持在2～6m，并≮1m，为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，以0.5～1.0m为宜。钢护筒在灌注结束，混凝土初凝前拔出。支护桩采取隔桩施工，确保桩间间距不小于3倍的桩直径，灌注混凝土24h后进行邻桩施工。

2.3桩基检测

为保证施工质量，本工程桩的成桩需进行成孔质量、桩身质量和单桩承载力检测具体要求按照《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008执行。

2.3.1成孔质量

孔径偏差≤±0.14D、垂直度≤1%，桩长、孔深达到设计要求、沉渣厚度≤50mm，桩位偏差≤50mm，经检测桩身成孔质量符合设计和规范要求。

2.3.2桩身完整性

现场采用声波透射法对受检测桩进行桩身检测，抽检数量1513根其中ZH1桩465根,ZH2桩162根,ZH3桩159根,ZH4桩584根,ZH5桩143根，桩身完整性符合设计和规范要求。

2.3.3单桩竖向抗压（抗拔）静载试验。

现场采用慢速维持荷载法，抽检ZH1桩16根,ZH2桩6根,ZH3桩6根,ZH4桩20根,ZH5桩10根，单桩极限承载力均符合设计和规范要求。

3结束语

综上所述，本工程桩基施工中各道工序配合密切，总体质量符合设计和规范要求。

参考文献 [1]张忠亭，丁小学.钻孔灌注桩设计与施工.北京：中国建筑工业出版社，2007 [2]建筑基桩检测技术规范 JGJ106-2003.北京：中国建筑工业出版社，2003 [3]建筑桩基技术规范JGJ94-2008.北京：中国建筑工业出版社，2008 作者简历：陈 涛（1987—），男。毕业于南通大学，现江苏建科建设监理有限公司从事监理工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。