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建筑工程中钻孔灌注桩施工技术研究沙王杰

发表时间：2021/7/27 来源：《基层建设》2021年第14期作者：沙王杰

[导读] 钻孔灌注桩技术具有广泛的适用性，不仅可以用来防治土体滑坡，还可以作为边坡支护工作

        上海亚通置业发展有限公司
        摘要：钻孔灌注桩技术具有广泛的适用性，不仅可以用来防治土体滑坡，还可以作为边坡支护工作。所以，在建筑工程的桩基工程中得到广泛应。本文结合某工程实例，展开研究钻孔灌注桩施工的具体方法，希望能够为钻孔灌注桩的施工提供一些借鉴。
        关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；成孔；水下砼浇注；施工技术

        1工程概况
        本基坑为地下车库，分为地下一层和地下二层区域。其中地下一层区域基坑面积约为9738m2，周长约为462m；地下二层区域基坑面积约为8833m2，周长约为452m。则本项目基坑总面积为18571m2，总周长为914m。本工程围护排桩采用φ700、φ750、φ800、φ850钻孔灌注桩，立柱桩采用φ650（顶部扩径至800）钻孔灌注桩。
        2钻孔灌注桩的施工方式
        本工程采用泥浆护壁成孔，钢筋笼采用分解制作孔口预拼装的方式进行制作，然后下放钢筋钢筋，水下混凝土采用导管浇筑的方式进行。
        2.1放样与测量
        工程施工前，要检查所测量的基准点、水准点与建筑物本身之间的基准线是否准确，而且选用的保障方法是否具有可行性。桩位放样到具体方位时，要在硬地坪上面嵌入钢钉，使用红漆标注明确三角位置、注明桩号。水准点、控制点等所有测量标识，都需要用心维护好，所进行的标志务必要显眼，同时将相关数据记录档案中。桩位放样的具体位置、标高等都需要进行自我检查，数据经现场监理和建设单位复核合格后方看可以进行后续的施工。要准确记录原始测量数据，采用的技术材料必须达到相关规定条件。测量偏差掌握在＜±5毫米，桩位偏差要＜20毫米。
        2.2制作钢护筒和埋设护筒
        一般钢护筒长度要超过1.2米，壁的厚度为5毫米左右，桩直径要比钢护筒小100毫米，比如直径850毫米的桩，钢护筒的内径为950毫米；直径为800毫米桩，钢护筒的内径为900毫米。地下水位要低于钢护筒顶标高。钢护筒的加工要依照相关标准执行，而垂直度的误差不允许超1/200。椭圆度要小于等于2厘米，焊接采用坡口双面焊的技术，保证焊缝要连续，中途不允许断开，从而确保其严密性，不能存在漏水的现象，并将其埋入土中，垂直度要控制在1/200以内。护筒埋入的深度务必要高于填土埋藏的深度，并且护筒底部埋入土层深度要大于0.2米。埋设钢护筒过程时，一旦发生误差实时进行更正，要始终保持其垂直度，填充时使用粘性土多层次进行施工，中心误差要小于等于20毫米。
        2.3调整水平和钻机就位
        钻机就位时，务必采用水平尺将底座调整水平，并保正底座牢固与水平，才能确保钻进过程中不发倾斜与位移的现象。转盘中心和桩位中心之间的准许误差要控制在20毫米以内，转盘的水平度误差要控制在小于1/200。
        2.4泥浆的制作工艺
        根据以往施工经验，结合本工程地质情况，决定采用自然造浆的方式为最佳。工程施工中要测量泥浆的实时指标，及时排出废浆。泥浆注入孔内的指标比重为：1.1～1.15，PH值为：7～9，粘度为：18～22s，含砂率为：＜4%。排出孔内泥浆指标比重为：1.25～1.30，PH值为：8～10，粘度为：20～26s，含砂率为：4%。泥浆循环系统采用正循环的方法进行，需要考虑清楚设定泥浆循环系统和泥浆池的位置。使用移动式泥浆箱作为泥浆池，而钻机的泥浆采用泵送的方式，或者辅助以泥浆沟自流输送相结合的方法。
        2.5钻进施工
        根据不同地层选择不同的钻进钻速和钻压等参数。当邻桩之间的间距＜4d时，务必要跳打钻孔，避免连孔与串浆，或者灌注混凝土后要相隔36H之上，才可以在紧邻的地方继续施工。在钻进施工中要正确计算好钻具、钻杆的长度，将便于测量杆上余尺尺寸，偏于准确计算钻孔深度。加接钻杆时，首先要将钻具稍微移动离开孔底，等候泥浆循环2～3min再把钻具卸下。
        施工钻进时，要在适合的位置让钻具上下串动，在每根钻杆打完后，颤动几下即可，既可以将孔位拉直和打碎孔内的粘粘块，又可以避免钻杆的脱落与防止连接处的损坏。钻孔深度不可以小于原设计孔的深度，所允许超出的深度要小于等于30厘米。工程桩成孔垂直度误差不允许超两百分之一，桩位误差小于等于50毫米。
        图1 控制成孔质量的指标

        2.6清孔
        钻孔结束后，需要进行检测与验收，确保满足设计标高的要求，同时要经过现场监理的确认以后，方可以开始清孔工作。根据本工程地质情况及以往施工经验，一次清孔使用钻具成孔，选择正循环的方式开始进行施工，清孔时要先让钻头上移，距离孔底10～20厘米。输入泥浆循环清孔。结束首次清孔后，及时拆除钻头与钻杆，钢筋笼安全放置后按插导管，检测孔底泥浆功能与沉渣。如果泥浆性能与孔底沉渣能够达到相关规定的标准，就可以将钢筋笼下入孔内，随即开始第二次清孔施工。二清采用正循环方法清渣，清孔后泥浆比重不大于1.15，桩底沉渣厚度不大于100mm。
        2.7吊装钢筋笼
        清孔结束后，要把钻具移出孔外，检测其孔径、孔深以及孔斜的情况，并且记录好相关数据。钢筋笼吊放时，根据承压桩及抗拔桩配筋的不同，暂定承压桩采用25T吊机进行起吊，抗拔桩、围护桩使用桩架径直吊起，为了确保安放钢筋笼的深度满足最初设计的标高，需要施工员测量详细标高长度，明确吊筋长度的多少，确保误差控制在±100毫米左右，吊放钢筋笼进入孔内时，不允许碰撞孔的内壁，为了避免混凝土灌注时钢筋笼发生移动或者上浮的情况出现，钢筋笼到达指定方位后，务必要稳固到位，保证钢筋笼保护层的误差控制在-10毫米～+20毫米，孔底、笼顶的标高误差控制在正负100毫米左右。
        2.8导管安装及二次清孔
        本工程钻孔灌注桩砼灌注导管，导管制造使用五毫米厚的无缝钢管，其内径为250毫米，底节尺寸设定为四米，每节标准段为2.5米，辅助导管的长度为0.5～1米左右，查验导管的密闭状态，即查验导管连接的密封圈严实情况是否存在漏水的问题。接头采用快速螺旋接头并设置导向装置，防止挂住钢筋笼，导管按规定进行测验气密性能，试验气密性需要依照孔底水压的3/2倍时实行，预防在浇筑混凝土时致使导管漏水或崩裂完成装入钢筋笼后，要迅速将导管安排进入孔内，导管吊放时要保证方位正确，轴线自然笔直，沉放稳定，避免触碰孔壁与卡挂钢筋笼。完成安放后，进行二次清孔，二次清孔采用正循环清孔的方式。
        完成二次清孔后，需要质量员检测孔底沉渣的情况，使工程桩沉渣厚度保持在10厘米，沉渣达到相关指标的厚度后，汇合监理与建设单位对其实行核查，达到标准后实时签证。与此同时，开始计划下面的工序--灌-注混凝土。导管放入孔内前，要认真检查焊点连接的丝扣与密封槽是否完好，同时丈量、编著号码、记录相关长度，孔底与导管底口之间的距离，通常掌握在50厘米之间，而且导管的第一节长度要大于四米。
        2.9砼浇注在水底下
        围护排桩及水下C30为立柱桩混凝土强度等级，塌落厚度在180毫米～220毫米之间，初凝需要将时间控制在6～8H之内。进入施工现场的商品砼需要查验塌落度是多少，并且依照相关规定标准制作砼试块。施工时要连续进行灌注，中途不允许中断。尽一切办法压缩砼灌注所需要的时间，避免顶层砼在桩孔内流动性能越来越差，顶升造成困难，从而导致质量不过关事件产生。砼灌注之前要计划好所有关联的工作，砼灌注单桩所需的时间不可超出八小时。使用专制规范砼浇灌架进行砼浇灌。
        砼灌注的方法如下：孔深与下入孔内的导管保持一致，孔底距离底部0.5米即可，在孔口中间位置固定好导管，隔水板放置于装料斗中，灌注初期，导管中摆放隔水栓，需要将其放到导管内泥浆面里面，初灌斗和导管联接处之间采用锥型隔水盘进行闭塞，当砼进入初灌斗后，立即取出隔水盘，保证导管输入砼面要超出0.8米以上，若是大量泥浆从孔口溢出，证明初灌已顺利完成，而此时初灌量只要达到埋管深度的1.5米即可。后续施工继续实行灌注作业，依据本工程初灌量与钻孔桩的设计数据确认的公式如图所示。

经过计算得出，初灌立柱桩时，所使用混凝土的量为1.75立方米，初灌抗拔桩的混凝土用量为1.57立方米，该项目灌注使用商品混凝土。施工过程中要多次测量混凝土灌注是产生的高度，方便导管能够及时进行拆卸和拔起。进行灌注混凝土时导管必须一直埋入混凝内，不能把导管移动出混凝土面，埋管在混凝土内深度为2～6米。要勤拆勤提导管，每次拆管移动管的距离不允许超出10米。在灌注将要完成时，也就是最后一到两根导管情况下，需要缓慢将导管拔出来，让混凝土面口逐渐自我紧闭，不可以快速拔起，从而避免泥浆混入其中，影响最终的施工质量。
若是混凝土进行浇筑时刚好赶上许可证所规定的时间之外的夜间时，项目部就要先对此桩孔进行清孔，而后输入比重较大的泥浆作暂时性封孔处理，一直到允许的施工时间再进行清孔处理，清孔完毕后在浇筑砼。灌注结束后，当混凝土凝结完毕后就可以割断钢筋笼吊筋，及时拔出护筒，要将护筒和导管进行清理，孔口产生的泥浆要及时去除干净，最后进行孔口回填的工作，确保施工现场环境干净整洁。混凝土实际灌注用量要大于预算的用量，充盈系数值选择在1.0到1.3之间即可，超灌的高度务必﹥0.8米，而且不允许＜整根桩长的百分之三。

        图1 混凝土浇筑示意图
        2.10桩孔及时回填
        该项目立柱桩空转最深的地方保持2.8米左右，为了确保之后继桩位的施工顺利及安全，要有效回填最先施工完成的桩孔，从而确保地基整体稳固。回填钻孔桩桩孔在混凝土初凝结束后开始，故而在浇灌完混凝土和移出钻机后，使用钢筋网片暂时盖住桩孔，同时插旗作为醒目标识。浇灌结束8～12小时后进行桩孔的回填处理。回填的最终目的是避免出现串孔的现象，故而回填务必要回拖密实。使用水泥土加道渣或碎石回填桩孔。回填采用劳动车倾倒的方式人工回填。因为回填物需要紧密夯实，回填时务必要分多次进行，依据现场施工的具体情况制定相应的施工计划，确定回填的次数以及分次所需要间隔时间。回填结束过后，使用素砼将孔顶进行封顶处理，其厚度30厘米即可。
        3结语
        随着建筑规模持续的不断扩大，钻孔灌注桩具有更加广阔的发展前景。为保证钻孔灌注桩施工质量，应从施工准备阶段入手，选择合适的工程钻孔工艺，控制好施工过程的质量，保证施工质量满足施工工程的需要。为了体现钻孔灌注桩的使用价值，需要结合国内外先进钻孔灌注桩的技术长处，持续对钻孔灌注桩技术的完善，促进我国建筑工程的蓬勃发展。
        参考文献：
        ［1］建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）［S］
        ［2］《钻孔灌注桩施工规程》DG/TJ08-202-2007［S］
        ［3］建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].牛洁.中国建筑装饰装修.2021-05-15