钻孔灌注桩施工工艺

钻孔灌注桩施工工艺

李渊

李渊中国水电建设集团十五工程局有限公司西安710065

摘要：钻孔灌注桩工艺在桩基施工中是非常成熟的工艺，广泛应用于建筑、铁路、公路、市政工程等领域，但在施工工程中不加注意都会对桩身质量产生不同的影响。

关键词：工艺；造孔；灌注；处理与预防某工程共有桩基49根，单根桩长20m～45m，桩径1.5m、2m两种；地层砂卵石层厚度一般大于20m，底部岩层以变质砂岩、页岩为主；地下水主要为赋存于地表覆盖层中的孔隙水以及下伏基岩中的基岩裂隙水。

一、施工方案

钻孔桩基采用冲击钻机钻孔，泥浆护壁；混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土罐车运输到工作面，吊车配吊罐导管法浇筑水下混凝土；钢筋笼在钢筋加工场提前加工，运输车运至施工现场，20t汽车吊起吊安装，现场套筒连接。

二、灌注桩施工

（一）平整场地钻机就位前，采用装载机进行清表和场地平整并压实，平整后地面高程大致高于承台或系梁底高程1m左右。

（二）桩位测量放样桩基放样时，根据设计图纸提供的各桩位中心坐标，用全站仪直接测放出桩位中心位置，经复测准确无误后埋设护桩。

（三）埋设护筒护筒采用6mm钢板制作，护筒内径大于桩径20cm，护筒顶端高出地面0.5m或水面1～2m，四周回填黏土并分层夯实，避免护筒位移、掉落，以保证其垂直度并防止泥浆流失。护筒的顶部开设1～2个溢浆口，溢浆口高出地面，使溢流泥浆经泥浆沟排入临时汇浆池，通过泥浆泵回收至沉淀池。护筒埋设完毕后校正护筒中心与桩位中心，其偏差不大于2cm，倾斜偏差不大于1%。

（四）钻机就位钻机中心对准桩中心，钻机定位后，台座平整、稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。

（五）泥浆制备在护筒内先注入少量水，抛洒粘土，用冲锤以小冲程反复冲击泥浆，测泥浆各种性能指标达标后方可钻进。泥浆性能指标，相对密度1.2～1.4g/cm3。

（六）造孔、验孔、清孔(1)造孔开始钻进时，进尺应适当控制。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后可按土质以正常速度钻进。冲击钻的冲击高度控制到1～2.5m，最大冲程不大于3m，缓慢提升，钻进时杜绝打空锤和大松绳。钻进成孔过程要经常注意钻渣的捞取并留样，及时排除钻渣并置换泥浆，使钻锥经常保持钻进新鲜地层。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。成孔达到设计深度时，对孔径、孔深、孔位、竖直度、泥浆比重、砂率进行检查确认钻孔合格后，方可进行清孔。

(2)验孔利用桩位控制点进行检测；孔径、形状和倾斜度采用钢筋笼检孔器吊入孔内检测；泥浆浓度采用泥浆比重仪检测；孔深检测采用测绳测量，孔底地质情况通过钻孔排出的渣样进行签别，钻孔深度必须符合设计或监理工程师要求。

(3)清孔钻进中和终孔时，采用泥浆泵循环清孔，清孔后标准符合设计及规范要求，即：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于4%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于10cm。若浇注混凝土前孔内沉淀厚度超过规范允许值时，需进行二次清孔。

(七)钢筋笼制作、安装(1)对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场连接的，钢筋笼分段长度不宜少于18m。

(2)每个桩对应的钢筋笼各节段要排好次序，挂上标志牌，便于使用时按顺序装车运出，运输时要保证在每个加劲筋处设支承点。

(3)钢筋笼入孔时，由20t吊车吊装。

(4)骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上，完成钢筋笼的安装。

(5)钢筋笼安装要求：平面位置偏差不大于2cm，地面高程偏差±2cm，钢筋笼定位后，在1h内浇注混凝土，防止坍孔。

（八）导管安装导管采用内径为300mm钢管，壁厚3mm，每节2.5m,并配1～2节1～1.5m的短管。上下成直线吊装，第一次使用导管前需要检查导管是否漏气、漏水和变形，接头连接是否牢固可靠，并且要定期进行接长水密性试验，试水压力为1.3倍孔内水头压力。导管底部距离孔底距离宜控制在20～40cm。

(九)二次清孔导管安装完毕后，浇筑水下混凝土前，测量沉渣厚度，如超出20cm，则利用导管进行二次清孔，同时清孔过程中勤摇动导管，改变导管在孔底的位置，保证沉碴置换彻底。

（十）灌注水下混凝土(1)首批封底混凝土计算和控制首批封底混凝土数量是灌注水下混凝土的关键，应提前备足灌注用量，方可开始灌注。

(2)灌注水下混凝土前，应按规定时间检测混凝土的坍落度和入仓温度，并做好记录。混凝土开始浇筑采用隔水胶球法。

(3)混凝土灌注打开漏斗阀门，放下封底混凝土，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内大量进水，表明出现灌注事故。灌注混凝土一旦开浇后，应连续进行，不得中断。根据混凝土的入孔方量反推混凝土面上升高度，计算导管埋入深度，适时测量桩孔内混凝土面上升高度，实测与计算比较，指导导管的拆卸工作。导管的埋置深度应控制在2～4m。拆除导管要快，时间一般不宜超过15min。

浇注过程中，当孔内混凝土面接近钢筋笼底部时，放慢浇筑速度，缓慢起拔导管，防止浮笼，发现钢筋笼上浮，稍作停浇。同时在钢筋笼上面加压重物，在不超过规定的中断时间内继续浇注。灌注桩桩顶标高应比设计桩顶标高高出0.5～1.0m，以保证桩体混凝土强度，灌注完毕后将钢护筒拔出。

(十一)凿除桩头当混凝土强度达到设计强度的30%时，开始人工凿除桩头至设计高程。

（十二）桩基检测混凝土灌注完成后，人工凿除桩头，混凝土强度达到至少7天（一般14天）进行超声波检测。

三、结束语

钻孔灌注桩在混凝土灌注过程中极易出现事故，稍有不慎就会造成断桩，不仅造成一定经济损失，还会对后续的地上工程工期造成严重影响，因此，只有严格按照上述工艺要点加强现场控制，才能确保保质保量按期完成施工任务。

参考文献[1]交通部，公路桥涵施工技术规范．北京：人民交通出版社，2011