钻孔灌注桩施工技术分析
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摘 要：本文通过绍兴市袍江新区洋泾湖22号地块商住项目桩基工程为例，结合该项目实际施工情况对本工程钻孔灌注桩施工工艺、施工技术和施工注意事项进行分析，为以后类似项目提供借鉴。
关键词：施工工艺;施工技术;施工注意事项
1 施工顺序
2 施工方法
2.1 放桩位线
根据建设单位提供坐标点进行施工测量放样，并请业主、监理方进行复核;当护筒放置完成后，对护筒周边地坪测量孔位标高，用来控制钻孔深度。
2.2 埋设护筒
本工程设计桩径为φ900，钢护筒采用3mm钢板卷制，定好桩位后，先在沟漕两边做好控制点以便控制桩位。该项目钻孔灌注桩宜选φ1000的护筒。埋设护筒时，其偏差不得大于2cm，护筒底端应埋入原土层大于20cm。并保证护筒垂直放置，护筒四周土方回填需用粘土分层、对称填实，用来保证护筒位置牢靠。
2.3 钻机就位
钻机移机到位后，机座必须用水准仪打好水平，保证钻机稳固，从而保证钻机成孔时不会发生倾斜、晃动;钻机磨盘孔洞与桩位中心点的偏差不得大于2cm，钻机磨盘在四个方位上的水平误差不大于1%。
2.4 正循環成孔
该项目施工GPS-15型钻孔机进行工程桩施工，采用正循环泥浆护壁成孔、正循环清孔的施工方式，泥浆采用粘性土造浆;施工时钻头直径必须保证设计成孔桩径;成孔采用钻头分层钻进，并保证成孔质量，钻压利用钻具自重加压，开钻时采用低档位控制钻孔进尺速度，用来确保钻头良好的稳定性及导向性，根据成孔深度的增加，可以适当增加钻孔钻速;如遇砂质土层时，需采用粘性土造浆并增大泥浆浓度进行成孔护壁，并且放慢钻机进尺和钻机钻速，以免造成成孔孔壁塌方;根据不同的地质土层，及时调整各成孔进尺技术参数和泥浆比重，终孔前0.5m～1.0m范围，需采用较低参数进尺钻进至设计标高，从而保证大大降低对终孔部位的土体扰动。当钻到设计孔深后，应开始清孔。压力P=钻具自重、转速为N=40-128Y/min、泵量Q=600-1000L/min、泥浆粘度 18”- 23” 、泥浆比重R=1.15-1.30g/cm3。施工至设计标高后采用专用测绳测量成孔深度。
2.5 第一次清孔
成孔结束后，清孔分第一次和第二次清孔，第一次清孔在成孔深度至设计标高后立刻进行， GPS-15型钻机采用换浆法清孔，第一次清孔先使用钻杆进行，将钻具提离孔底0.5m左右，钻机空转并采用泥浆泵保证泥浆循环，以中速压入优质泥浆，用来置换桩孔内的不良泥浆，并同步灌入相对比重较小的泥浆，以保持稳定的水位。实现“一清孔为主，二清为辅”的清孔置换的原则。第一次清孔后桩孔内泥浆比重必须控制的在1.3以内，沉淤厚度小于50mm，在沉孔过程中不允许故意打深桩底标高。用此来隐瞒沉淤厚度。
2.6 钢筋笼制作与安装施工
钢筋笼采用现场分段制作施工，每段钢筋笼长为9m，制作完成后分段摆放，成品钢筋笼的摆放高度一般不得高于二层;钢筋笼制作前必须对原材料进行复试，复试合格后方能加工使用;钢筋笼的主筋接头必须错开且不得大于50%，接头采用单面焊接时，焊接长度不得小于10d，焊缝的宽度及高度必须满足规范要求;每段钢筋笼必须设置钢筋笼保护块用来保证钢筋保护层的厚度，每组3块，平面上呈90度角布置，且上下两组均匀错开。
一清结束后使用专用测绳测量成孔深度并做好记录;钻杆及钻头拆除后立即开始钢筋笼安装施工，利用钻机机架及主卷扬机分段吊装钢筋笼，钢筋笼吊装时应保证桩孔和钢筋笼的同心度，根据设计图纸依次吊装钢筋笼;底笼安装需高出机台面约1米，上下节钢筋笼的主筋必须相互对正位置，要保证两节钢筋笼垂直并且要清理干净焊接部位钢筋，主筋焊接完成后还要放置螺旋箍筋及保护块，并完成螺旋箍筋与主筋之间的电焊焊接，待焊缝冷却后方可进行下节钢筋笼安放施工
2.7 导管安装与二次清孔
钻孔灌注桩砼灌注采用260mm直径导管，导管安装前必须要配备好导管的总量，导管的总长度必须满足灌注要求，并且还要检查导管有无裂缝、变形、导管连接口的密封橡胶圈是否完好、导管连接的螺纹是否损坏;待钢筋笼全部安放完毕后立即进行导管的安装施工，导管安装完成后立即开始二次泥浆凊孔施工。导管下口离孔底约30cm，利用钻机的正循环系统的砂石泵从导管中持续压入优质泥浆（泥浆比重小于1.15），使孔底沉渣从孔口泛出（比重大于1.25泥浆清除至泥浆沉淀池中，由泥浆车组织外运），二次清孔后的泥浆比重应控制不得大于1.2。一般二清凊孔时间控制在半个小时。二清完成后，必须由质量员和监理人员进行测量最终的孔底沉渣厚度，所测的沉渣厚度不得大于50mm;待沉渣厚度测量满足规范要求后方可进行下道工序的施工。
2.8 混凝土浇筑施工
根据现场实际情况，本工程砼采用商品砼，商品混混凝质量应符合以下要求：
（1）采用的商品混凝土坍落度控制在180±20mm之间，石子粒径控制在5mm～25mm，含砂率控制在40%～50%之间，水泥用量控制在380kg/m3～500kg/m3。混凝土采用搅拌车运输，运输过程搅拌车不得停止搅拌。必须对每根桩的混凝土进行二次坍落度检验，并且每根桩做一组混凝土抗压试块。
（2）初灌量控制。混凝土灌注时，首先要安装导管料斗、导管底距桩孔底为0.5m，并且要在料斗下料口放置隔水钢盖板;盖板放置好后才能在料斗内放入商品混凝土，待商品砼约放入2/3料斗时方可拉开隔水钢盖板进行灌注，并保证后续砼不断放入料斗。首罐混凝土最少方量填埋导管不得少于1.5m。
混凝土初灌方量按下列公式计算（以Φ900灌注桩，27m长为例）。 V≥0.25πh1d2+ 0.25πKD2（h2+0.5）
式中：
V——混凝土初灌量（m3）;
h1————导管内砼柱与管外泥浆柱压力平衡所需高度;
h1=（h- h2）γw/γc （m）
h——桩孔深度（m），本工程为27m;
h2————初灌后导管外混凝土面高度（m），取1.5m;
rw————泥浆密度，取12kN/m3;
rc————混凝土密度，取24kN/m3;
d——导管内径（m），0.26m;
K——混凝土充盈系数，取1.3;
D——桩孔直径（m），0.9m。
则h1=（27-1.5）×1.2/2.4=12.75m
桩径900的初灌量为：3.14×12.75×0.26×0.26/4+2×1.3×0.9×0.9×3.14/4≈2.33方。
料斗体积大小应大于初灌量，从而确保初灌量的控制，导管应提离孔底300mm～500mm，以保证砼排放畅通，保证砼埋管深度1.5m以上。施工员应根据实际灌入情况跟踪测量桩孔内混凝土面的灌注高度，用来指导机长及时拆除导管，拆除导管是必须保证导管埋深在混凝土内2m～6m。 单桩灌注时间宜控制在8小时以内。
每根桩的混凝土灌注必须应连续施工，导管最小埋入深度必须大于2m，导管应不断振捣勤提勤拆，每次导管振捣提升长度控制在5m以内，最佳提管长度为2.5m，应时刻测量混凝土高度，严格控制导管拉升高度，以免导管拉出混凝土造成断桩。
混凝土超灌高度应大于设计1.5m以上，由于桩顶离地面较深，混凝土灌至桩顶面标高附近时，用测绳测量或专用混凝土捞斗测定。由质量员测量超灌高度后才能停止浇筑，以免造成烂桩头等不良后果，影响成桩质量。浇筑的混凝土到达初凝后才能割断钢筋笼吊筋，拔出护筒。
3 注意事项
开钻时应遵循小水量、轻压力、慢转速，以防扩径过大;护筒脚附近要慢速进尺，使护筒脚有一定的粘性泥皮;在钻机进尺过程中，最大进尺速度不大于1m/min;在进尺不同土层时，要调整浆泵压力（砂土5kPa～15kPa）和钻机转速，以免造成成孔扩径，加钻杆时应轻提，以防抽坍钻孔。桩端如进入粉细砂或粉砂更应控制成孔速度与进尺深度。
如有缩孔现象，如有类似（停电、机械设备故障等）的情况，成孔后超过16小时未灌注砼的孔需重新扫孔，确保成孔质量及桩身质量。相邻桩距小于4倍桩径时，施工成孔时必须跳开施工，以免造成窜孔及窜浆，如相邻桩混凝土浇筑大于36h以上，才能开始施工临近钻孔桩。
合理地控制泥浆，是钻孔灌注质量成败的关键，在实际施工中，应根据地勘报告按照各土层地质条件严格调配不同性能的泥浆进行护壁成孔;在粘土地质层施工时，成孔时泥浆比重宜选用范围在1.15g/cm3～1.2g/cm3;在砂土层和淤泥质地质层施工时，成孔泥浆比重应选取范围在1.2g/cm3～1.3g/cm3，并在施工时严格控制泥浆的含砂量（泥浆的含砂量不得大于4%），首先把泥浆排到沉淀池中，让泥浆的中的砂砾先进行沉淀，然后把沉淀池中的砂粒进行清除的降低泥浆的含砂量，最后在循环使用泥浆;从而保证泥浆效果及工程质量。
4 结束语
综上所述，随着建筑行业的快速发展，建筑工程施工要求越来越严格，钻孔灌注桩作为房屋的基础，对于整个建筑物质量有至关重要的影响。通过对钻孔灌注桩施工技术的掌握，确保钻孔桩的施工质量;从而确保地基基础工程的质量，进而促进钻孔灌注桩的不断进步与发展。
参考文献：
[1] 许宏亮.基础钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界，2018（36）：104～105.
[2] 姜志.桥梁水下钻孔灌注桩施工技术应用研究[J].交通世界，2018（34）：120～121.
[3] 唐萍.高速公路橋梁钻孔灌注桩的应用与施工工艺[J].交通世界，2018（34）：126～127.
[4] 李庆.钻孔灌注桩施工过程中质量通病及防治措施[J].交通世界，2018（36）：58～59.
[5] 张帅.钻孔灌注桩在桥梁施工中的应用[J].交通世界，2018（36）：88～89.
[6] 姜大海，孙连法.钻孔灌注桩施工过程常见问题及处理措施[J].珠江运，2018（24）：48～49.
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