浅谈钻孔灌注桩施工工艺

浅谈钻孔灌注桩施工工艺

张景远

中铁一局集团有限公司陕西省西安市710000

摘要：本文通过对钻孔灌注桩施工过程中的桩位放样、泥浆制备、护筒埋设、钻孔、清孔、钢筋笼吊放、砼灌注等方面，简述了钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制。

关键词：钻孔灌注桩；混凝土；施工工艺

由于钻孔灌注桩其承载力大，能适用于各种土质，相对建筑费用低等优点被广泛应用于工程建设领域中。但其施工技术要求高，每个施工流程之间衔接紧密，多在水下施工，质量影响因素较多，必须严格要求每一道施工工序，才能保证成桩的质量。笔者在曾经参与施工的兰新铁路第二双线哈密特大桥中，其桥墩基础设计为钻孔灌注桩，重点对施工过程中的桩位放样、护筒埋设、泥浆制备、钻孔、清孔、砼灌注等方面等方面进行了严格的控制，使工程质量和进度得到保障。结合工程实践对钻孔灌注桩从钻进成孔和灌注成桩两个环节浅述一下钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制。

1、钻孔灌注桩施工工艺流程

钻孔灌注桩施工工艺流程：场地平整夯实→泥浆制备→测量放线定桩位→护筒埋设→铺垫工作平台→钻机就位并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下砼→拔出护筒→检查质量。

2、钻孔灌注桩的钻进成孔

钻进成孔是砼灌注桩施工中的一个重要施工部分，其施工质量如控制的不好，很容易造成塌孔、缩径、桩孔偏斜等事故，将严重影响桩身质量，造成桩承载力下降。

2.1桩位放样

在场地平整好后进行桩位放样，采用全站仪坐标定位的方法进行桩位平面位置的确定，并对桩位中心放样点进行“十字线”式护桩保护，确保过程中对护筒埋设位置和钻头对钻点进行校正复核。用水准仪进行护筒顶标高测定，从而控制桩顶标高。各测量参数数据在桩位标识牌上记录，并立于基坑旁边以便随时检查复核。

2.2护筒埋设

埋设护筒具有固定桩位，引导钻孔方向，隔离地面水，防止孔口坍塌等作用。根据水头压力计算，使孔内泥浆水位高出地下水位一定高度，在静水压力作用下，防止孔壁坍塌。对于地质表层较差的桩位，可采用适当延长护筒的措施。

护筒内径比钻孔桩设计直径大20～30cm，宜高出地面30cm。护筒埋置深度根据桩位地层情况来确定，以透过表层相对松软沉积层为宜。护筒定位并埋置好以后，使护筒中心与桩位中心平面位置偏差小于5cm，护筒倾斜度偏差不大于1%，护筒顶端留有高30cm、宽20cm的出浆口，检查夯实回填土，防止钻孔过程中发生漏浆的现象。

2.3桩孔垂直度

桩孔的垂直度是确保钻孔灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管无法准确吊放。为了保证成孔的垂直度满足设计要求，钻进时应视土层情况加压，开始应轻压慢转、逐步正常。当成孔深度达5-10m时，应停钻检查钻杆垂直度，控制成孔垂直度不大于1%，运转正常后，才能加速钻孔，此后在钻进过程中还要经常检查钻杆的垂直度，成孔前还要下放钢筋探笼进行垂直度和成孔深度的检测。

2.4钢筋笼的制作与吊放

钢筋笼制作前应认真研究图纸，确定整笼或分节制作。检查进场钢筋材料的合格证和质检报告，按规定进行取样，达不到质量标准的禁止使用，检查钢筋的规格、型号和品种是否符合规范及设计要求，检查钢筋表面有无油渍、锈蚀、污染等现象，如有必须清除干净，现在工地多为滚笼机工厂化机械加工，能较好的保证钢筋笼规格和尺寸，钢筋笼骨架主筋宜为整根，需要接长时，宜采用闪光对焊或套筒连接的方式，根据设计要求钢筋接头错开，在同一截面内，接头数量不超过钢筋总数的50%。主筋间距、箍筋间距及加强筋间距施工误差均不大于2cm。在钢筋笼主筋上每隔2米对称设置4个钢筋牛耳，充当保护层垫块。

清孔后沉渣厚度应小于10cm，随后立即进行钢筋笼吊放，对准孔位缓慢轻放，禁止高起快落，强行下放，避免因碰撞而引起坍塌。钢筋笼入孔后，进行导管吊放，导管采用内径为30cm的钢导管，内壁光滑圆顺，接口严密。导管按顺序编号并标明尺寸。安放完毕后进行沉渣复测，如不符合规定要求需进行二次清孔后在浇筑砼。

2.5泥浆的制备和清孔

泥浆的作用是护壁、循环除渣、冷却润滑钻头等。泥浆制备方法应根据地质条件确定，一般由水、膨润土、黏土和添加剂组成，在钻孔中根据静水压力测算，调整桩内泥浆的水头高度，平衡孔内静水压力，在孔壁形成一层泥皮，保护桩孔不塌孔、不透水、不缩颈。同时泥浆还起到浮悬钻渣的作用，使悬浮的钻渣随着泥浆的循环流动排出桩外，使沉渣厚度满足规范要求。

3钻孔灌注桩成桩过程

3.1砼原料的控制

原材料水泥、砂子、石子是组成砼的基础，其品质的优劣直接影响到砼质量的好坏。因此要控制好原材料的质量，检查验收水泥、砂子、石子、外加剂等进场原材料的控制指标满足规范要求，如不符，应立即抽样复查，不合格的材料，应清除场地，严禁用于混凝的搅拌。

3.2砼的配合比、塌落度的控制

砼在拌和站集中拌制，采用砼罐车运输，现场导管法灌注。其配合比应能满足所拌制砼具有良好的和易性，配合比由实验确定，在砼的拌制过程中，配合比随水泥品种、砂、石料的规格及含水率的变化进行调整。为了保证砼的质量，严格控制砼搅拌时间和塌落度，强制搅拌机拌合时间一般在90S~120S之间，具体根据实验确定，过长和过短的都不利于砼的质量。入模前应对砼的坍落度、扩展度、入模温度等进行检测，坍落度宜为18～22cm。待检测合格后，方可灌注砼。

3.3导管的安装及埋深控制

导管在使用前，应进行水密、承压和接头抗拉实验，确保导管无渗漏渗水、端口不密封等现象。在浇灌过程中，要随时掌控孔内砼灌注标高和导管埋深。导管埋深一般宜控制在2～6m较好。拔管前须仔细测量砼灌注深度，提升和拆卸导管要实行双控，防止误测，既要测量孔内砼灌注深度又要核对导管埋置深度，禁止导管提升速度过快使导管底部漏出孔内砼顶面造成断桩。砼浇灌过程应连续进行，导管拆除要快速，宜控制在15分钟内，单次拆管长度不大于6m，避免螺栓、橡胶垫和各种工具等掉入孔中。

3.4灌注首批封底砼

在灌注前，应计算好首批封底砼的数量，首批砼灌注时，导管底部距离宜为30～50cm，导管首批砼数量应使导管埋深至少为1m。防止砼分散落入导管，浇筑连续密实，导管内放入隔水球，并在储料槽底部设置砼挡板，封底砼灌注到计算量后，用吊车小勾提起砼挡板，隔水球被砼压入孔底，并从导管底部排出。

砼灌注高度应高出桩顶设计标高0.5～1.0m，以便清除虚桩，露出密实砼，保证桩头质量。其超灌高度应在基坑开挖后进行凿除，凿除时严格控制桩顶标高环切凿除防止损坏桩身。

4结束语

在实际的施工过程中导致钻孔灌注桩施工事故的因素还很多，但我们只要在施工过程中认真做好每一道工序，严格按照设计图纸和规范要求进行控制，加强现场管理人员的责任心，严格执行三检制度，认真做好每一环节，充分重视并精心施工，对各种影响因素做好详细的分析，做好相应的预防措施，就一定能保证桩基的质量得到控制。

参考文献：

[1]《公路与桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）

[2]《建筑地基工程施工质量验收规范》GB50202-2002

[3]《桥梁钻孔桩试验》卢世深、林亚超著

作者简介：张景远（1981-03-15），男，汉族，籍贯：黑龙江省哈尔滨市，当前职务：项目负责，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：建筑