浅谈建筑工程钻孔灌注桩的施工技术

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【摘要】钻孔灌注桩具有单桩承载力大，适应地质能力强，施工机械化程度高、施工速度快等优点，针对钻孔灌注桩在房建工程中的应用，详细阐述了钻孔灌注桩施工步骤和施工工艺技术，提出灌注桩施工质量控制意见。

【关键词】钻孔灌注桩 施工技术 质量控制

随着建筑工程施工技术的不断发展，出现了桩基础施工工艺，并且桩的种类和桩基础的形式、施工工艺都有很大的改进，桩基础施工既节省了工期，又保证了工程质量，成为土质不良地区修建各种建筑物的主要形式，但是桩基础施工需要使用众多机具设备，一旦出现了差错，可能会出现质量问题给国家财产造成重大损失，影响到工期和施工质量。因此，施工技术人员应该努力掌握桩基础施工工艺，采用正确的施工技术，有效的控制工程质量，使桩基的质量掌握在允许误差之内。

一、钻孔灌注桩工艺发展

根据建筑工程施工特点，灌注桩即利用混凝土或砂石等材料直接在土壤中就地钻孔灌注形成的桩，灌注桩与预制桩相比，具有造价低、施工方便，并可以消除打桩施工中对相邻建筑的影响，可以在房屋内部进行施工，但是这种施工工艺需要熟练的施工技术人员组织，对操作具有严格的要求，一旦没有按照施工工艺要求进行，就可能会出现缩颈、断桩等质量问题。

在房建工程的施工中，施工技术人员积累了不少的施工经验，使得灌注桩施工工艺技术不断发展，逐渐出现了钻孔灌注施工、打拨灌注施工、瀑护灌注施工等施工工艺。根据灌注桩施工特点，其混凝土强度一般不能低于C15，骨料直径不得大于40mm，坍落度在50-70之间；并且混凝土灌注桩桩身设计也得到了快速的发展，灌注桩桩身需要根据计算进行配筋，一般对于轴心受压桩，主筋的最小配筋率不得小于0.2%，当桩的上部为软弱土层或可液化土层时，主筋长度最好超过软弱土层或可液化土层的深度。

二、钻孔灌注桩的施工工艺

钻孔灌注桩施工装置有很多种，但是施工程序基本相同，首先应该根据桩位在施工平面图中的位置，确定施工顺序，进行场地布置，安排水电线路和泥浆循环系统。施工工艺流程为：施工准备测量放线埋设护筒泥浆性能及泥浆循环系统布置设备安装就位钻进成孔清孔下放钢筋笼二次清孔混凝土灌注。

1、施工准备

人员要求：施工单位应该选择专业的施工技术人员进行现场技术管理，并定期对施工技术人员进行操作技能考核。

施工材料要求：所有的材料在进场时，应该进行检查和相关试验，试验合格后才能使用，钢筋和水泥等都必须出具出厂合格证。

施工准备工作：施工技术人员应该根据现场钻机、泥浆泵及配套设施的数量计算施工耗电量及耗水情况，保证施工用电用水充足。

2、测量放线

在施工前，施工技术人员应该对当地地质条件有详细的了解，并根据设计图纸中的位置进行测量放线布桩，在确定桩位时，应该以设计确定的桩位为准，参照基础施工平面图，采取经纬仪定位，并拉线校正桩位。

3、埋设护筒

护筒尽量采用钢材制作，其具有用料少、重量轻、密封性好、能多次重复使用等优点，在护筒上方需要开400mm×300mm的口，方便泥浆循环；当桩位确定以后，需要挖出一个比护筒直径大100mm，深1.2m的基坑，将钢板护筒放入坑内，并找准护筒中心，固定护筒，保证护筒底座能安装在粘土层内。

4、泥浆性能及泥浆循环系统布置

当施工场地多为粘土时，可以采用钻头回转钻进，这样可以自然形成泥浆护壁，并且泥浆壁的厚度能够达到设计要求。施工中，泥浆性能一般为：粘度20-24S，比重在1.1-1.2Kg/L，含砂量＜4%。

在施工中，施工技术人员需要根据钻头钻进情况，在泥浆中加入CMC（中粘）处理剂来调整泥浆的指标，使用的泥浆有限控制比重、粘度、含砂量。泥浆的指标性能控制指标见表1。

表1 泥浆性能控制指标

地层 比重 粘度

( S) 含砂量

(%) 胶体率

( %)

亚粘土、土 1.08～1.2 18～22 < 4 < 90

细砂、粉砂 1.0～1.2 20～24 < 4 < 90

在布置泥浆循环系统时，应该以保证泥浆质量为主，一般可以采用3个泥浆池配合使用，即储存废浆的废浆池、沉淀池、储存和处理泥浆用的泥浆池等。泥浆池的容积为桩孔体积的1.5倍。泥浆槽的坡度控制在1%以内，槽深0.4-0.5m，宽度控制在0.5m以内，长度不得小于15m。

5、设备安装就位

首先应该进行场地平整和压实，钻机在安装过程中应该始终保证水平，并保持钻架车轮滑槽、回转器中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上。开钻时中心必须与护筒中心一致。

6、钻进成孔

首先应该根据孔位所在的地质情况，选用合适的钻机型号和合适的钻锥，施工技术人员应该根据地层情况、孔径、孔深等设计指标选择合适的施工工艺。在钻进过程中，应该根据设计桩位，精确测定桩中心线然后开挖筒坑，将护筒置于坑内，悬挂定位线，保证护筒的中心线与桩中心重合，护筒底部及周围用粘土进行密封。钻进过程中，应该根据土层的情况合理加压，并实时监控钻进质量，从而避免和减少斜孔、弯孔和扩孔的出现。在施工中，应该实时控制钻进速度要保证地层变化时钻进做出相应的调整，以保证钻孔的连续性。

7、下放钢筋笼

钢筋笼需要按照设计要求及技术要求制作，钻孔完成后，及时按照桩深段用吊车将钢筋笼下入孔内，下放钢筋笼时通常采用四点起吊法，保证起吊过程中钢筋笼的垂直度。钢筋笼对接入孔后，采用焊接法进行连接，在焊接过程中应该保证垂直度和笼顶标高。

8、二次清孔

当钻进达到设计孔深后，采用慢速回转方法将孔内的大块泥土绞碎后返到地面，完成第一次清孔工作，当钢筋笼放好后，需要进行二次清孔，即利用灌注混凝土的导管换出孔内的浓泥浆，降低泥浆的比重，利于混凝土灌注，并使孔底沉渣厚度等符合设计要求。

9、混凝土灌注

在灌浆过程中，设专人测定混凝土高度，以掌握导管埋深，一般导管埋深保持在2～3m。搅拌车送混凝土到孔口连续不断灌注，中间拆卸导管要快，以便提高灌浆效率。为保证桩头质量，要求新鲜的混凝土从护筒口返出。

三、钻孔灌注桩施工质量控制

1、钢筋笼上浮控制

在混凝土浇筑过程中，常常发生钢筋笼上浮的现象，出现这种情况的原因主要是混凝土在浇灌过程中，混凝土沿着孔壁上升，对钢筋笼产生向上的摩擦力，对钢筋产生向上的压力，出现上浮。为了避免这种原因可以采用以下措施：①导管埋设不宜过深。导管埋入的越深，孔壁四周的混凝土上升的距离越长，钢筋上浮的越厉害，这就需要在施工中，不断检测埋管的深度，控制拔管的速度；②混凝土的坍落度不宜过小。因为混凝土坍落度小，流动性差，混凝土流动时靠近孔壁上升，对钢筋笼的摩擦力越大，经过现场多次试验，混凝土坍落度控制在一定20-22cm时较为合适。

2、护筒外壁冒浆控制

埋设护筒时，没有进行固定，或者固定的粘土出现了松动，导致护筒出现倾斜和移位，最终出现护筒外壁冒浆现象，针对这种质量问题，应该及时停止钻进，并将护筒四周不密实的填土完全挖除，选用含水量大的粘土重新填筑。

3、导管堵塞控制

在漏斗中的混凝土出现离析现象，或者内壁混凝土品质质量差等都可能会出现导管堵塞质量问题。出现这种质量问题，应该采用提升导管后猛然下插导管的动作来解决，但是抖动后的导管下口不得低于原来的位置。

四、结束语

在目前，钻孔灌注桩施工技术已经发展的十分成熟了，在各个工程领域中都得到了广泛的使用，如何在施工中控制好各个环节，避免质量事故的出现，必须在施工实践中不断积累经验，严格按照操作规程施工，加强过程控制，才能控制好桩基础的质量。

【参考文献】

李庆矿 钻孔灌注桩施工工艺技术 宿州学院学报 2009

丁海波 浅谈建筑施工中桩基的应用 黑龙江科技信息 2010

卢煊 建筑施工中钻孔灌注桩的技术应用 广东科技 2008