建筑桩基础施工中的混凝土灌注桩应用探析

陈瑶

（福建联发建设工程有限公司　365000）

建筑桩基础施工中的混凝土灌注桩应用探析

陈瑶

（福建联发建设工程有限公司365000）

近年来我国经济、科技的不断进步，促进了我国建筑业的飞速发展，高层建筑已经成为一个城市发展的标志，钻孔灌注桩施工技术的应用极大了促进了高层建筑的发展，其对高层建筑工程质量具有重要的影响，为了提高高层建筑工程的稳定性和安全系数，本文以某高层建筑为例对钻孔灌注桩施工技术进行分析，从而实现对建筑工程质量的有效控制。

钻孔灌注桩；技术应用

1　工程概况

本工程规划用地面积14416m2，总建筑面积161229m2，其中地下建筑面积36393m2，拟建物由一幢53层的塔楼及3层L形裙楼组成，设三层大底盘式地下室（地下车库），总高度249.57m，罗零标高7.8m。

场地工程地质条件：

1.1地形、地貌

场地位于福州盆地中部，闽江河道北侧，属冲淤积平原地貌单元，场地原为闽江古河漫滩。经拆迁平整后，整个场地地面相对平坦，四周较为空旷。

1.2地基土的构成及特征

本次勘察所完成技术孔的最大深度为80m，在钻孔深度范围内岩土层可分为11个主层，按地层新老关系，自上而下分述如下：①杂填土、②粘土、③淤泥、④粉土、⑤粗砂、⑥淤泥质粉质粘土、⑦中砂、⑧卵石、⑨砂土状强风化花岗岩、⑩碎块状强风化花岗岩、11○中风化花岗岩。

1.3地下水

拟建场地层次较多，层位相对稳定，主要表现为淤泥（淤泥质粉质粘土）与砂（砾卵石）层交替出现，相间成层，具较典型的福州平原海陆相沉积多层结构地貌单元特征，发育有多层地下水含水层。⑤粗砂为场区第一含水层，罗零高程-1.00～-1.90；⑦中砂、⑧卵石层为场区第二含水层，稳定水位标高为罗零高程-25.00～-26.10m。

2　钻孔灌注桩施工要点

2.1施工工艺

通过场地工程地质、水文地质条件分析，结合我司在附近区域施工经验，工程桩拟选用GPS-10型钻机，正循环回转钻进成孔、孔内原土自然造浆护壁、正循环清孔排渣、导管回顶法灌注水下混凝土的施工工艺。

工艺流程图详见图1。

2.2钻孔灌注桩施工

（1）测量放线：

①为了测量成果的准确性，拟选用T-801型全站仪和J2型经纬仪，根据建筑物轴线和具体桩位进行定点放线。桩位任何方向的误差不大于50mm。

②桩位定点经复查无误后，方由人工挖出基坑，进行护筒埋设。

图1　钻孔灌注桩工艺流程图

（2）护筒埋设：

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

①护筒采用钢板卷制，护筒中心与桩位中心线的偏差不大于20mm，并保持垂直，同时高出地面10cm为宜。

②护筒基坑深度一般为1.10～1.30m，遇障碍物需清除后方能埋设。

③校正后用粘土将护筒周围埋实，确保护筒在钻进中不漏失泥浆、不发生位移。

（3）钻机安装就位：

①钻机安装必须水平、周正、稳固。

②用水平尺校正施工平台水平度和转盘的水平度，保证桩架天车、转盘中心、护筒中心三点在同一铅垂线上。

③转盘中心与护筒的偏差不大于2cm。

④钻机平台底座必须座落在较坚实的位置，否则用木板、石块垫平，防止施工中倾斜。

（4）泥浆管理与运用：

①泥浆配制：

用好泥浆是保障成孔顺利，保持桩孔不坍、不缩，保证混凝土灌注质量的重要环节。施工中配备专门技术人员根据地层特点管理好施工泥浆的质量。

②泥浆循环系统的设置：

泥浆池尽量放在桩位空隙处，泥浆池容量根据单桩方量及最多同时施工的桩数而定，一般在50～60m3左右，泥浆池内分沉淀池和循环池，以使泥浆中的钻碴充分沉淀，泥浆可循环使用，并配备3PNL泥浆泵一台，以便及时补浆并随钻进要求改善泥浆性能。

③泥浆性能要求如表1。

表1　

（5）成孔钻进及一次清孔：

根据地层和设计要求及前述确定的施工工艺，工程桩拟选用GPS-10型钻机正循环回转钻进成孔、正循环清孔。

①钻头选择：钻头选用性能良好的单腰三翼钻头，这种钻头具有强度高、排渣导流性好、切削量大、导向度高等特点。钻头直径根据设计桩径及成孔各参数确定，不小于设计直径。钻头设保径装置，施工中要经常核验钻头尺寸，发现磨损过大应及时修复、更换。

②钻进技术参数的选择：按地层特性所确定的各项参数，作为全面施工的最佳参数。采用分层钻进技术确保成孔质量，钻压利用钻具自重加压，泵量的调整可安装回水装置。开孔时轻压慢转以保证钻具的导向性和稳定性，穿过填土层后针对不同地层适时调整各钻进技术参数。

③一次清孔：钻进终了，将钻具提离孔底0.2m左右低速回转，采用正循环法清孔，待孔内返出浆液中无泥块可视为一次清孔完毕，实行“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，并用测锤测得孔深符合设计要求为止。

④成孔检验：钻进成孔中为确保钻孔深度达到设计桩深，钻进中必须用钢卷尺丈量钻杆长度，准确丈量机上余尺，并作正确计算、记录。确保孔深误差小于100mm。

（6）钢筋笼制作、安放：

钢筋笼制作偏差不超过规范标准，经验收合格后按开孔通知书要求下入孔内并在孔口焊接。同时采用焊接吊筋和加焊水泥保护块的技术措施，确保钢筋笼垂直度位置安放达到设计标高及水平位置安放。

（7）下导管：

①选用φ250mm灌浆导管，导管须内平、笔直；

②必须对导管进行检查，不合要求的不得使用，导管长度按实际孔深而定；

③下管前清点根数，检查联接处密封情况，每节使用“0”型密封圈，保证良好的密封性能，严防泥浆渗入管内；

④孔口连接时，在丝扣处涂抹机油，便于拧卸；

⑤严禁使用铁锤打击导管，防止变形。

（8）二次清孔：

下好导管即开始二次清孔。二次清孔采用正循环清孔。清孔后泥浆性能指标符合下列要求：泥浆比重不大于1.20，沉渣厚度不大于100mm。

（9）施工混凝土配制与技术质量要求：

①施工混凝土配制：商品混凝土由供应站供应，应与供应站共同协调，确保商品混凝土及时到场。

②技术质量要求：商品混凝土性能指标如下：坍落度18～ 22cm，和易性良好。

（10）水下混凝土灌注：

水下混凝土灌注是桩基施工的关键工序，落实完备各项技术措施后方可开灌。开灌后必须做到连续灌注，从而保证灌注成桩质量。

①灌注前使用橡皮球作为隔水塞将混凝土与泥浆隔离。

②首斗灌注量必须确保导管底部埋入混凝土面0.8m以上。

③及时测量孔内混凝土面上升高度，以此正确掌握导管的提升与拆除，灌注导管的拔管及埋深控制在2～6m范围内。

④除底管外，每次拨管不得多于两根（≤6m）。

⑤当灌注遇阻时，应上下轻轻活动，畅通后方可继续灌注。

2.3施工中常见事故预防及处理措施

（1）垮孔：

①预防：

a.在进入砂质土等易坍地层时，使用优质泥浆，并适当放慢成孔速度，以确保泥皮的形成，使之具有良好的护壁功能。

b.尽量缩短二次清孔与灌注间的时间间隔。放置钢筋笼完毕至灌注混凝土的时间间隔不大于4h。

c.合理安排施工间距，在灌注混凝土时，保证相邻桩施工距离不小于4倍桩径。

②处理及补救措施：

在成孔中发生垮孔时，如程度较轻可适当加大泥浆比重，保持孔内水头高度，提高静水压力，及时平衡地层；情况严重时，可用粘土夹小碎石快速回填，让其自然沉降密实后，再重新钻进。

钻孔桩塌孔的监测方法：a.在成孔过程中根据钻进时是否有轻微的埋钻，以及中间上下来回扫孔提钻时的难易程度来判断；b.可在成孔完成后的孔径检测中可直观的得知。由于工程桩在地墙施工完成后才开始施工，并且其塌孔一般均是在开挖面以上（如为以下部分也会被混凝土填充），因此其不会对地铁隧道有影响。

（2）浮笼：

①预防：

a.钢筋笼的制作、安放；导管的下放、二次清孔、混凝土灌注应严格按照前述的技术措施进行施工。

b.加强吊车司机与指挥人员协调，提管宜慢，确认未碰挂钢筋笼时，再匀速提升，避免人为造成钢筋笼上浮。

②处理：

灌注中如发生钢筋笼有上升趋势时，应及时减慢灌注速度，合理减少导管埋深。

3　结束语

桩基础施工中的钻孔灌注桩技术是一项隐蔽性、复杂性强的技术，具有很强的综合性。在高层建筑工程桩基础施工的过程中，应用钻孔灌注桩施工技术，能够有效提高建筑工程的施工效率，缩短工程的施工时间，保证工程的施工质量、安全。本工程基础技术选择时采用了钻孔灌注桩施工技术，并取得了很好的效果，我相信，通过本文对灌注桩施工技术的深入分析，会给工程人员带来更深刻的认识。

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TU755

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1673-0038（2015）21-0044-03

2015-5-6