建筑工程旋挖成孔灌注桩施工技术

建筑工程旋挖成孔灌注桩施工技术

吴振中

中建八局（厦门）建设有限公司，福建厦门361001

摘要：桩基施工是建筑物基础施工关键的一步，可以很好地提高软土层地基的承载能力，旋挖成孔灌注桩施工质量的好坏直接影响桩体整体结构的稳定性，实际应用时需要根据具体情况选择桩基类型，借助数据分析及设计方案选择具体施工技术，借助桩基础技术的灵活性及安全性全面提升桩基施工效率，确保建筑物基础的稳定性。

关键词：桩基础；旋挖灌注桩；施工技术

1旋挖成孔灌注桩施工工艺

1.1湿作业旋挖成孔灌注桩

（1）湿作业旋挖成孔灌注桩，也称为水桩。水桩施工工艺具有隐蔽性，观察困难，需要施工过程中抓住质量控制要点，提前做好准备工作。首先进行泥浆池的搅浆工作，利用膨润土的特性，与水充分融合；泥浆池搅拌好以后，检查钢筋笼是否符合设计图纸的要求，以及主筋长度。钢筋笼上端锚固承台内主筋长度不小于35d，当承台高度不能满足时，锚固承台内主筋长度不小于25d，做成90°弯钩，弯折长度不小于10d；钢筋笼下端500mm以内，按照1∶10收成闭合状；钢筋笼长度根据公式：钢筋笼长度＝桩顶标高-桩低标高+锚固长度计算确定。

（2）在准备好泥浆池与钢筋笼后，平整场地，测量桩基位置并编号，利用点位中心拉十字线，十字线两端固定木桩，也称为护桩。定出桩位后进行二次复合，防止桩位偏差。

（3）确定桩基位置后，安装护筒，测量护筒垂直度，保证倾斜度在1%以内，测量出护筒中心位置，与护桩十字交叉位置进行复核，护筒选用钢护筒壁厚为12mm，内径1m，埋深长度为4m，在吊放钢筋笼、钢导管时不得撞击护筒。

（4）护筒中心位置进行二次核验后，钻机就位，调整钻杆垂直度，进行钻孔，水桩钻孔时灌注泥浆，随着钻孔深度不断增加及时进行补浆，配备专人进行记录：钻孔的时间、桩基编号、水桩施工时泥浆变化情况、土层改变情况以及进入强风化白石岩的长度情况。

（5）钻孔达到设计深度后利用测绳校核，确认达到设计深度，进行清孔，清孔过程中不断置换泥浆，直至孔底500mm以内的泥浆比重小于1.25，含砂率不大于8%。

（6）清孔完毕后，利用吊车吊放钢筋笼、钢导管，吊车起吊钢筋笼时安装3个起吊点，对准桩孔中心下落，下落时保持平稳。吊放钢导管前，检查钢导管的气密性，确定每节钢导管垫好胶圈，依据孔深计算钢导管需要的节数，安装钢导管时丝扣卡紧，钢导管下口距离孔底200~300mm，利用钢导管测量孔深，防止因淤泥太多测绳漂浮带来的误差，然后利用正循环的方式进行二次清孔，保证桩基施工质量。

（7）安装平台时护筒两侧垫好提前准备的方木进行支撑，护筒周边做好排水池，安好污水泵，保证现场整洁度。

（8）安装好平台后，灌筑混凝土，打开污水泵，将气球放进钢导管内，将钢导管内的泥浆排挤至钢导管外侧，用大料斗灌注封底。初灌时大料斗中混凝土处于饱和状态，提起大料斗底座时快速释放混凝土，孔内的泥浆瞬间排出，保证初灌量达到公式１、公式２的要求。

公式１：超灌高度×（桩径÷2）2×3.14×充盈系数＋导管深度÷2×（导管直径）0.1252×3.14

公式２：充盈系数=实际混凝土量÷理论混凝土量

灌注过程中不断利用测绳测量混凝土灌注高度。拆卸钢导管时，保证拆卸钢导管后混凝土埋深钢导管达到2~6m，过程中利用手电筒观察钢导管内混凝土面，不可有泥浆。

（9）灌注到指定标高时，用硬质材料插捣混凝土，确认达到指定标高后，为确保桩基质量，超灌桩顶标高0.8~1.0ｍ。

1.2干作业旋挖成孔灌注桩

干作业旋挖灌注桩也称之为干桩，干桩在施工过程中比水桩施工简便，钢筋笼的加工、放置、钢导管的安装、平台的放置可以按照水桩的要求进行。干桩钻孔过程中时刻观察孔内是否塌孔，旋挖钻机弃土中含水量多少，发现含水量增多立即灌浆，采用水桩方法进行钻孔，根据规范要求干桩桩顶超灌0.5m，因干桩便于观察混凝土灌注高度，可以很好控制标高，所以干桩超灌桩顶标高0.3m，既保证施工质量又节约了混凝土。

2针对各种施工质量的控制措施

2.1施工准备阶段的质量控制措施

针对施工准备阶段容易产生的质量问题，有必要就以下几个方面对施工技术人员进行交接：

（1）组织施工图纸交底。让设计人员向施工技术人员讲述图纸，并让施工技术人员充分了解施工地层的土质情况与地质资料，确认地下障碍物的情况，同时还要让施工技术人员熟悉必要的施工和验收规范，按图施工。

（2）制作的施工方案要与设计书内容相匹配，要让施工技术人员确认作业地层和作业性并对施工方案进行交底。

（3）对每一步都要有详细的施工记录，其中包括了钢筋笼的制作及吊装记录，混凝土的灌注记录等等。

2.2成孔阶段的质量控制措施

施工钻机的选择（主要是机型和钻头的选择）在成孔阶段起着至关重要的作用。根据不同的地质条件，所成孔的直径和深度，来合理的选择钻机机型、钻杆以及与其配套搭配的钻头，进而获得最佳的钻进效果，节约能源。

在整个成孔钻进过程中，钻斗要频繁的下降、提升，这是一个变负荷的过程，因此要确保钻头下降过程中尽量产生较小的冲击压力和振动，提升时产生足够小的抽吸作用，这就需要控制好钻进的速度以及钻压。要根据岩土的工程力学性质、钻具的类型等综合考虑，来确定合理的钻压。同时还要根据地层情况、钻进时阻力的大小以及钻孔深度来确定合理的钻速，从而获得最佳的钻进效果。

为保证成孔过程中不出现孔壁坍塌现象，应当采取加深孔口护筒长度以及在钻进过程中使用优质的泥浆等方法。当采用的护筒直径大于桩径200mm时，其长度应延伸至地表以下6m为宜，同时控制好筒内泥浆的高度，维持孔内压力的平衡，这是防止孔壁坍塌的基本保证。若在砂层中成孔钻进时，除了可以增加泥浆的密度外，同时还应该增加泥浆的黏度，这样一来可以明显增强孔壁砂层中砂颗粒之间的粘结力，进而形成一层致密的泥皮，大大增加了孔壁的稳定性。

2.3钢筋笼制作与吊装阶段的质量控制措施

针对钢筋笼的浮起现象，除了钢筋在安装过程中，骨架扭曲，箍筋变形，焊接脱落或者在导管提升或下降过程中挂带住了钢筋笼，以及混凝土品质差，容易离析，初凝时间短等显而易见的原因导致外，更主要的原因就是灌注混凝土时候的速度过快，使得混凝土下落后产生较大的向上反冲力，顶起了钢筋笼。如果刚刚开始浇筑就出现了钢筋笼浮起的现象，应立即停止灌注，反复上下振动导管。

而对于钢筋笼的下沉，有可能是因为吊筋与主筋之间焊接不牢靠导致，也有可能在上下振动导管时，导管挂带了钢筋使得钢筋笼沉入孔中。如果钢筋笼沉入混凝土的深度不大时，可暂时不做处理，继续浇筑混凝土，在后续施工中凿出钢筋再接高，再浇筑高出原标号一个等级强度的混凝土。如果沉入混凝土中较深，则必须重新补桩或者邀请设计人员核定后，再在基础结构上采取加固措施。

2.4灌注混凝土阶段的质量控制措施

在灌注混凝土过程中出现堵管现象，很主要的原因就是采用的混凝土的和易性太差，也不排除导管埋设太深、导管直径太小、灌注时间太长等原因所致。为了预防灌注过程中堵管，应当合理组织、安排混凝土灌注的程序，确保混凝土连续灌注；首盘的混凝土应当多掺合水泥和细骨料，确保首盘混凝土的和易性，同时还要对灌注漏斗进行洒水湿润，便于混凝土下落；严格按照配合比进行施工，保证混凝土有充分的搅拌时间，同时缩短混凝土的运输距离，保证混凝土在浇筑时不出现泌水和离析的现象，适当时候还可以添加外加剂，改善其性能；控制好导管底口与孔底之间的距离。

3结论

综上所述，旋挖桩施工过程中除了关注施工进度以外，还应考虑到施工工作需要完成的任务较多，施工步骤比较繁琐，任何一个环节出错，都会影响施工质量。因此，在旋挖机械成孔灌注桩施工的过程中必须严格把控施工质量，审查每个环节，处理好细节问题，才能保障建筑物的安全性、适用性、耐久性。

参考文献：

[1]熊启东，李成芳，孔凡林．旋挖成孔灌注桩施工质量控制技术探讨[J]．重庆建筑，2013，12（1）：41－43．

[2]张仁利，周传榜．浅谈旋挖成孔灌注桩的施工质量控制[J]．科技创新与应用，2014，4（20）：178．