实例浅析钻孔灌注桩在工程施工中技术要点

顾永进

摘要：钻孔灌注桩工艺是现代建筑工程基础施工中应用的重要技术，其本身具有桩体稳定，承载能力强的特点，对于建筑基础施工具有重要意义。本文主要通过某项目钻孔灌注桩施工中实际存在的问题，总结了钻孔灌注桩工艺的技术要点。

关键字;钻孔灌注桩;建筑工程;施工应用;基础施工

随着经济社会的发展，建筑物高度逐渐增加，对下层地基的承载能力要求更高，实际常利用桩基础进行地基处理，提升地基的承载力和稳定性，钻孔灌注桩是常选用的一种桩基础形式，其原理是利用钻孔机械在地基上实施钻孔作业，之后在其内放置钢筋笼、最后灌注混凝土，混凝土凝固后形成钢筋混凝土桩体，承托上部建筑荷载，提升地基的承载能力。但钻孔灌注桩在施工过程中，由于各种因素，常常也出现各种各样的质量问题，下面就以实际工程中钻孔灌注桩出现的问题，浅谈钻孔灌注桩在工程施工中技术要点。

1.实际工程钻孔灌注桩施工中遇到的问题

本工程地处南京河西地区，为商业综合体项目，项目建筑面积约40万平米，由三栋塔楼、裙房及三层地下室构成，塔楼高度198m～295m，基础埋深约22m。项目地基为典型的长江漫滩沉积物，场地覆盖层厚度较大，各岩土层分布不均。本工程基础采用钻孔灌注桩基础，桩径为800及1000mm，桩长45m～60m不等，桩端持力层为中風化泥岩。本项目钻孔灌注桩在施工中，先后出现了以下问题：

（1）护筒冒水问题

在施工裙房桩基过程中，发现局部桩施工存在护筒冒水问题，表现为护筒外壁水涌现象。护筒冒水影响成孔质量，严重更是会造成地基沉降问题。经研究发现本次工程出现钻孔冒水问题主要原因是由于护筒埋设过程中，护筒周围土壤不够密实、护筒水位差比较大，钻头起落过程中对护筒造成了碰撞。

出现护筒冒水问题后，项目立即停止钻孔工作，对护筒周围土壤采取压实处理，主要是利用粘土材料对护筒周围进行换填压实。在护筒适当高度开孔，使护筒内保持有1～1.5m的水头高度，并且对钻具重新调整，防止钻头偏移造成护筒碰撞问题。

（2）孔壁坍塌问题

本项目东北角区域钻孔灌注桩施工过程中，出现了孔壁坍塌现象，影响了成桩效果和施工进度。分析原因主要是由于该区域上部淤泥质土比较厚，护筒埋设也没有加长，钻头钻进速度过快，加之部分区域因为混凝土供应问题空孔等待时间过长。

出现问题后，项目上立即对坍塌的孔道进行处理，方法是利用粘土对孔洞进行回填，使用优质泥浆，提高泥浆比重和粘度，泥浆的比重控制在1.3～1.5左右，在钻机钻进中注意控制速度不能太快，并及时浇筑混凝土，以防止孔壁出现二次塌陷。

（3）深厚砂层问题

在施工Z356、Z357桩过程中，出现钻孔进尺困难问题，后翻看地勘报告，发现该片区域在18.5m深度存在较厚的砂层，厚度达9～19m，影响了片区约10多根桩。

本次从几方面采取措施克服进尺困难问题：①更换钻头，选择三翼刮刀钻头，并调整好刀具角度。②增加配重，在钻杆上增加配重。③适当降低泥浆比重，要求泥浆比重控制在1.2-1.3之间，粘度在28-35之间。采取措施后，该区域桩钻进速度有了明显提高。

（4）混凝土超灌问题

在灌注Z577混凝土中，理论混凝土量应为35.3m³，但最终实际浇筑量为68 m³，充盈系数接近2，远超出规范要求。类似的情况还出现在Z605、Z652等桩中，充盈系数都在1.5～2.0之间。经查看地勘报告，分析认为Z577成孔过程中存在流塑状淤泥缩颈的情况，在浇筑过程中混凝土挤压淤泥向桩周边扩散导致扩孔系数较大。

为了控制扩孔系数，采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度，降低失水量;后续该区域工程桩施工改用自重较轻的旋挖机（360改为240型），并且在提钻、下钻过程中保持匀速缓慢，减少对淤泥层的扰动;另外采取跳桩施工的方法，新桩尽可能在邻桩成桩36h后开钻。在采取以上措施后，该桩位附近施工的桩充盈系数基本在1.1～1.3，符合规范要求。

（5）桩底存在软弱夹层问题

桩基施工完成后，按要求对桩身及桩底进行取芯检测。在Z1243桩取芯后，检测结果表明，钻芯检测桩长与施工记录桩长基本相符;其桩身质量完好，桩身混凝土强度满足设计要求;桩底沉渣厚度符合设计要求，桩身完整性类别为Ⅰ类;但桩底持力层48.90～53.90m为中风化泥岩，局部夹强风化泥岩，不满足设计要求。

出现此情况后，根据各方意见，拟利用已有抽芯钻孔对Z1243桩的持力层进行注浆的处理办法： ①首先对Z1243的抽芯孔进行高压冲洗，采用高压注浆泵、二重管进行切割清洗，喷嘴下放到钻孔底，用清水高压回转冲洗，每个孔需至少各冲洗两遍;②注浆，采用强度等级为42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45～0.5，水泥添加微膨胀剂（UEA）。注浆采用常规注浆管，注浆压力1～2Mpa。处理完一个月后，对Z1243重新取芯检测，结果合格。

2.总结钻孔灌注桩施工技术要点

通过上述实例可知，钻孔灌注桩在实际施工中易出现各种质量问题，必须加强质量控制，严格按照规范、设计图纸、施工组织、工艺流程进行施工，才能避免或减少质量事故。以下是对各项环节要点总结：

（1）工艺准备环节

在钻孔灌注桩工艺中，首先应做好各种准备工作，包括方案设计、技术标准制定、工程机具材料准备等多个部分。

①仔细研究地勘报告，做到对项目地质、水文情况熟悉，对地质复杂区域、软土区域，需进行施工勘探，探明有无夹层、软弱层，有条件尽量做到一桩一孔。

②根据地质情况制定施工组织，确保工艺按照相应的规范编制，包括《建筑地基基础设计规范》《建筑工程桩基础技术规范》《工程测量范围规范》等，内容须符合项目实际情况。

③对作业机具及作业材料进行准备。根据项目地质，选择合理的成孔机械，泥浆制造设备，泥浆原材料等，为了确保钻孔作业良好实施，在大面开展前可进行试成孔施工。

④施工准备中，还应针对施工场地进行提前处理，比如建设临时道路，按照施工要求对场地进行了清理、完成场地平整，为后续的项目良好施工打下基础。

（2）工艺施工技术要点

在钻孔灌注桩施工中，按照埋设护筒、放样定位、钻进取土、钢筋笼制作、灌注混凝土等相关工艺进行工艺控制，确保工艺的应用更加合理，提升工艺的应用质量。

①埋设护筒。采用10mm厚度钢板制作护筒，护筒周围设计两个溢浆孔、溢浆孔高度为20cm、护筒埋设深度150cm，按照施工测量完成对护筒测量复核作业，减少施工误差。

②钻机就位实施钻孔。在钻孔作业实施中，要求钻机钻孔前应该保持底座穩定、钻机塔尖与转盘中心和桩位确保三点一线，确保钻孔过程中不发生偏移和倾斜现象。成孔后，需要用测量绳对孔深测量，用测孔仪检查孔径、孔型，如果发生偏移，则可以选择回填黏土的方式进行重新校核钻孔。

③泥浆制备。在工艺中，使用前要求对钻孔泥浆进行性能指标检测。宜用膨润土制备泥浆，膨润土制备的泥浆具有粘度好、失水率低的优点，尽量使用新鲜的泥浆，泥浆粘稠度在18-22s、含砂率在8%范围以下，其胶体率不小于90%。对储备的泥浆应该每隔8个小时进行搅拌。

④清孔作业。清孔作业要求实施两次，第一次清孔作业利用钻杆进行清孔，将钻头提至距孔底0.2-0.3m处，使之空转，将残存在孔底的钻渣吸出，清孔时间在30min以上。第二次清孔是在安放钢筋笼后进行，可投入适量纯碱以提高泥浆比重和胶结能力，使沉渣排出干净。清孔结束前，将泥浆比重调整到规定范围，以保证水下混凝土的顺利灌注。

⑤钢筋笼制作及安装。钢筋笼要采取分节制作，每根桩的钢筋笼计算长度时，除要注意接头位置错开，还要注意计算焊接长度。钢筋长度、直径、间距按照设计图纸，钢筋笼每隔4m设计一个钢筋定位快，沿钢筋笼周围布设。钢筋笼下放过程中不得碰损孔壁。为避免灌注中导管挂笼及钢筋笼上浮，笼底钢筋可制成喇叭状，并可采取定位钢筋、压重等措施。

⑥灌注混凝土。混凝土塌落度控制在16～22cm，粗骨料粒径小于40mm，应用导管法浇筑混凝土，使用300mm混凝土导管进行混凝土浇筑，导管先下到底部距离孔底30-50cm，浇筑过程中，保证导管低于混凝土面2～4m，最大不能超过6m。控制浇筑速度和拔管速度，灌注过程必须勤量测混凝土高度和导管长度，确保埋管深度符合要求避免出现不连续和断桩现象。护筒在混凝土浇筑完成半小时后拔出，已防止杂物落入混凝土重。

结束语

笔者通过实例分析钻孔灌注桩应用问题及总结相关技术要点，希望能够对钻孔灌注桩工艺应用质量提升有所帮助。在钻孔灌注桩工艺应用中，应该做好钻孔测量，完成钻孔清孔，泥浆制备，钢筋笼制作以及混凝土浇灌等工艺，完成各项工艺要点的细节控制，提升工艺质量。

参考文献

[1]闫翠琢. 钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用策略[J]. 2021（2020-34）：169-170.

[2]丁剑锋. 钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用策略[J]. 房地产导刊， 2019， 000（017）：85-85