钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的应用

董宁

摘要：本文探讨了基坑围护钻孔灌注桩的施工要领，描述了某工程综合楼项目BCD段钻孔灌注桩的施工要点，仅供与同仁交流探讨。

关键词：工程项目；基坑施工；钻孔灌注桩

1.工程概况

某工程综合楼项目，位于河西新城区奥体大街青石埂路，建筑面积：61751m2，为框架～剪力墙结构，呈“八”字型，中间主楼为20层，高度约81m，两边为3层裙楼；设地下室1层，开挖深度6.0～7.0m。本工程±0.00相对应的绝对标高为+8.05m，现场地自然地面标高为5.65～7.43m之间。本工程基坑开挖底标高为-7.60m，局部为-8.50m。

2.场地条件和工程地质

拟建场地地貌单元属长江漫滩，场地地下水主要为孔隙潜水和空隙微承压水。潜水主要分布于2-3层浅土层，接受大气降水的入渗及地下水侧向径流补给，以蒸发及地下水侧向径流排泄为主。场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋、钢结构均具有弱腐蚀性。

3.基坑围护方案的确定

工程施工前，项目部从技术、经济角度对本工程的基坑围护方案进行了充分论证。KA段、JK段位于场地西侧，外面有一条5米宽的道路，但距离施工场地规划红线较远，可利用范围大；ABC段北侧为奥体大街，是新城工业园区主干道，且距离施工区域较近，支护体系需做加强；CDEF段东侧均为废弃的农田，地势较低，土压力相对较小；FGHJ段南侧与中冶华天施工基坑相邻，虽然中间距离很近，但因中冶华天基坑已经开挖，土压力较小，对我方场地施工影响不大。综合各方面因素，确保在满足技术要求的前提下最大可能的节省业主资金，最终决定KA段、JK段做二级放坡钢管土钉并注浆，DEFGHJ段采用二级竹筋土钉，土钉墙围护方案优势在于设备简单，施工成本低，在浙江地区一些工程采用此方案基坑深度已做到10m左右； BCD段打钻孔灌注桩作为支护，并做圈梁支撑保证基坑顶部稳定，采用钻孔灌注施工加内支撑方案的优点是桩的刚度大、位移少，但其施工成本要比土钉墙高；AB段以水泥深层搅拌桩做重力式挡土墙，节约造价。具体平面布置情况见（图1）：

图 1 基坑支护结构总平面图

4.基坑围护钻孔灌注桩的施工

4.1 BCD段钻孔灌注桩概述

BCD段钻孔灌注桩采用 800@1000，设计桩长14.7m，桩顶标高-3.25m。桩身砼强度等级C30，主筋采用12Φ18，螺旋箍采用 8@200，加强箍采用 14@2000。

4.2施工工艺流程

4.3施工技术措施

支护桩施工使用GPS-10型钻机正循环回转钻进成孔、清孔，钢筋笼在现场分段制作，孔口对（焊）接，吊车辅助安放入孔。为提高效率实行钻机成孔，吊车、灌注平台跟进灌注成桩。

4.4施工测量、定位放线

根据业主提供的测量控制点引测场内控制点、水准点，建立现场施工方格控制网，控制点设置在不受施工影响的区域。控制点基底用砼浇筑，周围用砖砌墩保护，并建立标志。场内引测水准点不少于3个，并加以保护。现场使用TDJ2型经纬仪、S3水准仪测设控制点、水准点，测设后必须经监理复核，测量误差必须符合《工程测量规范》要求。

4.5桩位测定与护筒埋设

支护桩施工前，按设计要求测定桩位中心，打設地桩后沿支护纵轴线方向开挖地槽。将护筒成排布设于地槽内。在桩位测定、护筒找正后用粘性土分层填实护筒，一次埋设护筒一般在12只左右。护筒采用厚度4 mm钢板卷制，护筒内径比桩直径大10～20cm，高度大于1.0 m。护筒中心与桩位中心的偏差不大于2cm。因支护桩间距很小，支护桩施工应采取“跳打”作业，一般间隔2根桩施工，防止塌孔、窜孔

4.6钻进成孔

（1）钻机沿支护桩纵轴线进退开行，钻机的支承垫木应抄平、垫实，施工时应校平机身，校正主动钻杆垂直度，控制好成桩垂直度，同时应控制好成孔直径，避免严重扩径，防止相邻桩成孔时碰桩。钻机就位时应使天轮、转盘中心、桩位中心在同一铅垂线上，钻头与桩位中心的偏差不大于1cm，并用水平尺将钻机平台找平。（2）钻进开始前，施工员、质检员应用钢尺准确丈量钻头、钻杆长度，测量转盘顶面标高，并向机台操作人员交底，以便控制钻进深度。检查钻头磨损情况、测量钻头体直径，以保证成孔直径。（3）钻进过程中钻孔班操作员和质检员应经常检查钻机磨盘的水平度、主动钻杆的垂直度以及底座的稳固情况，以保证成孔垂直度。（4）钻进成孔过程中控制好钻压、转速、泵量等钻进参数。不同土（岩）层钻进时应选择不同的钻压、转速和泵量。成孔全过程必须使用好泥浆，因拟建物场地浅部土层自然造浆能力差，开孔泥浆采用膨润土造浆，以保护孔护壁稳定。钻进②～1层粉土～粉砂及④粉质粘土混卵砾石，钻孔孔壁稳定性差，施工时应控制泥浆性能指标，以防塌孔、缩径。（5）钻进至⑤～1 强风化安山岩～凝灰岩层后，应做好采集岩屑、判定层位的工作，钻进至持力层⑤～2中风化安山岩～凝灰岩层上界面时，施工员应会同质检员、监理到现场进行判层，钻孔班应认真记录进尺情况，以保证桩端进入持力层深度达到设计要求。（6）钻进至设计深度，由质检员、监理使用水文测绳测定孔深，符合要求后，进行一次清孔。

4.7清孔

（1）钻进结束后将钻头提离孔底10～20cm进行一次清孔。在安放钢筋笼、导管后，采用气举反循环方式输入比重小于1.15、粘度小于20秒、含砂率小于4%的泥浆进行第二次清孔，清孔至孔底沉渣厚度、泥浆性能符合规范要求。工程桩为端承桩，清孔后孔内沉渣厚度不超过50mm。（2）清孔结束经质检员、监理验收合格后，桩孔内保持一定的水头高度，并在30分钟内开始灌注砼，否则应重新测定沉渣厚度。

4.8钢筋笼制作与安放

（1）钢筋笼按设计、规范要求在现场分段制作，孔口对（焊）接，吊车辅助安放入孔。施工员根据设计图画出分段翻样图，并对钢筋加工班作技术交底。（2）钢筋笼使用环形模加工，钢筋笼的尺寸、主筋错开距离、搭接长度、定位吊筋长度、保护层垫块设置以及各项误差值等应符合设计、规范要求。（3）支护桩钢筋笼安放定位要准确，定位吊筋可靠固定，保护层垫块按规范要求设置，保证钢筋保护层厚度，避免露筋。（4）钢筋笼在安放入孔前应由质检员、监理验收，合格后才能安放。安放对接时上下节笼应对直，校直主筋，清除钢筋表面污垢，保证主筋搭接长度。对焊时应对称施焊，对焊结束后应补足箍筋。钢筋笼按设计要求设置保护层垫块。钢筋笼安放入孔时，钢筋笼对准桩孔中心徐徐下入，尽量避免碰撞孔壁，钢筋笼安放到位后应将定位吊筋可靠固定。

4.9商品混凝土运输

本工程使用商品砼。商品砼在使用前，材料员、质检员查验其原材料、外加剂的检测报告及砼配合比单等质量证明，坍落度必须符合17～19cm，并按规定留置试压块。项目部施工员、材料员根据当日成孔情况预算隔日砼使用量，向砼供应商申报用砼量，调配好砼运输车辆，避免砼在现场的停置时间过长等情况。

4.10水下灌注混凝土

（1）砼开灌前应做好一切准备工作，检查导管的连接密封和垂直度等情况，并安放好隔水栓。（2）初灌时为保证导管埋入砼面深度符合要求，施工员应根据桩径、孔深、导管总长度、导管底口距孔底距离等计算出初灌量，初灌后导管埋入砼内0.8m以上。（3）灌注过程中，导管应始终埋入砼内2～6m，灌注班操作人员要勤测砼面上升高度，导管要勤拆，每次拆管不超过6m，导管提升要平稳，避免钩带钢筋笼。禁止将导管提离砼面，防止断桩。（4）桩顶要留足超灌高度，灌注结束后，质检员会同监理验收确认。

综上，选择钻孔灌注桩（圈梁支撑）这种支护方式，同时穿插其他技术，有效节省工程造价和施工工期，具有施工方便机械化程度高、操作性强的优点，最终使本工程得到了业主的肯定及好评。