灌注桩施工技术在土木工程中的应用

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摘要：钻孔灌注桩施工工艺可以广泛的应用于各种地基，且避免了桩基础施工中锤击法的严重噪音，还可以比预制桩技术制作出直径更大的建筑桩，是目前最具优势的一种桩基础施工技术。本文根据笔者多年土木工程施工经验，对灌注桩施工技术施工工艺进行了探讨。

关键词：建筑 基础 钻孔 灌注桩 施工 工艺

中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：

钻孔灌注桩施工技术具有一定的隐蔽性与复杂性特征，对于施工操作人员的技术水平要求较高，施工人员要熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，不断提高自身的业务素质和技术水平,保证各个环节的质量控制,采取各种积极有效的措施,保障施工质量。钻孔灌注桩以其所具备的独有的优势，在土木的桩基础施工中开始逐步推广起来，工作人员在做好地质监测等准备工作之后，逐步对桩基础进行打桩定位、开始钻孔、形成孔眼、清理钻孔、设置钢筋笼及灌注混凝土、养护并检测灌注桩等几个环节的施工，最终为土木的桩基础施工制作出成型的建筑桩。

1成孔的施工工艺

1.1施工前准备

1.1.1施工前应对场地进行处理,钻机安装处事先整平夯实,防治钻机在钻孔过程中发生倾斜和下陷而影响成孔的质量,处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台,在旱地处的清除杂物后夯压密实即可。施工单位技术负责人及监理工程师应充分熟悉地质资料,掌握水深、流速、土层、岩层等水文、地质情况;并针对不同地层选用适当的钻(冲)孔方案,确定适宜的钻进速度、泥浆性能等;根据现场工程控制网点,确定各桩位的开挖位置和中心坐标并做出标识,然后做好交底的记录。

1.1.2对于钻孔桩使用的护筒,应根据桩的直接来确定护筒的直径,如果钻孔在水上进行,则采用锤击打入的方法来埋设护筒,埋设时使护筒轴线对准测量所标出的桩位中心,保证其位置偏差在规定范围值内,并且倾斜度不大于l％。开钻前,在护筒内多加一些黏土。为防止冲击振动对邻孔造成影响,使邻孔坍塌或影响已灌注砼的凝固。

1.1.3在制作泥浆前,先把黏土敲碎,以缩短成浆时间,提高泥浆质量。接着将打碎的黏土直接投入护筒内,用冲击锥将黏土冲搅成泥浆,然后进行钻孔。用管子将多余的泥浆导人钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。

1.1.4钻孔前应使钻头中心与护筒所标设的桩中心重合,并保证钻杆的垂直,在对位及钻孔过程中,应不断观测和调整钻机的水平和垂直度。

1.2钻孔过程中的施工工艺

1.2.1钻孔施工过程中,要控制好钻进速度,初期钻进速度不要太快,冲孔钻在开孔时要慢,在覆盖层始终要减压钻进,钻进过程中经常测试泥浆指标变化情况,并调整钻孔内泥浆浓度,还要使钻进速度与泥浆排放量相适应。

1.2.2钻孔施工过程,经常注意地层变化,捞取渣样检查,判明后记入施工记录表,若发现地质情况与设计地质剖面图不相符,要立即通知工程技术部和监理工程师,以便提出应对措施。

1.2.3钻孔过程中,为避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象,应采取减压钻进施工方法,保证钻头对孔底施加的钻压不超过钻头和压块重量之和的60%。还应定期检查钻头尺寸,发现磨损过度后,应及时补焊或更换新的钻头。认真检查钻孔内护筒、桩架是否倾斜,发现倾斜应及时加以处理。钻孔未达到设计桩底标高前,严禁提前终孔;钻至设计深度时,应对孔深、孔径、倾斜度进行检查,并以此作为终孔标高的依据。

2钢筋笼的制作和吊装就位

2.1制作钢筋笼前首先要检查钢材的质保资料,然后检查钢筋的种类、型号、直径、长度、数量和制作质量是否符合设计图纸和规范的要求。

2.2检查钢筋笼制作质量,钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢。钢筋笼吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,因此,要根据底梁标高复核吊环长度,以保证钢筋笼能准确地吊放在设计标高上。

2.3吊放钢筋笼时不能碰撞孔壁,不断调整笼子的位置,使笼中心与桩中心对齐。事先应检查钻孔内有无坍塌和影响钢筋安装的障碍物,吊装时对准孔位,尽量竖直轻放、慢放,严禁在吊放遇到障碍时高起猛落,强行下放,以免引起孔壁坍塌。

3成桩的施工工艺

3.1施工前准备

3.1.1为确保成桩质量,要对进场原材料严格检查,查看其质保书和检验合格证等是否齐全,严禁用不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)浇筑混凝土灌注桩。检查各项机械是否齐全和完好,做好水泵、压风机、高压水管等各种设备故障的处理,并对搅拌机、混凝土泵机进行试运转。

3.1.2做好材料和设备的准备工作。对黄砂过筛、去除各种杂质、石子进行冲洗;对混凝土泵管的布置应尽量减少弯头,为减少混凝土的水分损失,在高温季节应在泵管上加覆盖物;导管在每次浇筑卸管后即冲刷干净;为保证首灌混凝土的冲击力和排淤能力,应准确计量导管上口漏斗的斗容量,还应检查漏斗底口的隔水设施是否完好可靠。

3.2浇筑过程中的施工工艺

3.2.1通常首批混凝土除数量满足埋深要求外,为保证其和易性和流动性,可适当增加一点水泥量及含砂量,以便让以后浇入的混凝土容易顶升;首批混凝土中还应适当掺入缓凝剂,以防其初凝时间早于灌注全部混凝土所需的时间。

3.2.2浇筑过程中,要控制好导管的埋深,埋深过小容易将泥浆卷入混凝土形成夹泥;过大容易使桩外周的混凝土出现骨料离析和空洞,影响桩的质量,还使混凝土不易流出顶升,最好将导管埋深控制在2～6m。

3.2.3为减少混凝土的离析现象,应控制好混凝土的配合比,应根据水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化来确定配合比,混凝土搅拌前对配合比复核并校验计量的准确性,并及时填入原始记录和制作试件。

3.2.4要控制好灌注工艺和操作。灌注过程中做好对混凝土搅拌时间和坍落度的控制,保证有程序的拔管和连续灌注,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,升降的幅度不能过大。施工中应保证场地清洁,及时清除泥渣。

4施工过程可能出现的问题及处理方法

钻孔灌注桩施工过程中经常可能出现的情况为：孔口坍塌、孔内坍塌、缩孔、流砂、糊钻、钻孔偏斜等。

4.1孔口坍塌护.筒埋置过浅或回填粘土夯实不彻底；开钻阶段泥浆浓度不够，钻进过快，致使护筒刃脚下钻孔护壁不牢；孔口排水不畅，致使土层长期处于饱和状态，或钻机安放不当，孔口压力太大后外力碰撞致使护筒松动等原因均会引起孔口坍塌。处理的措施为：及时回填粘土，草袋加固护筒后继续钻孔；当护筒有偏斜移位时，则拆除护筒，填死钻孔，待沉淀密实重新埋设护筒再钻；若孔口坍塌严重，下钢护筒至未坍塌处1m以下。

4.2孔内坍塌.泥浆比重不够，未形成可靠护壁；孔内水头高度不够或孔内出现承压水，降低了静水压力差；钻头撞击护壁，破坏了护壁泥皮；钻头长时间快速空转或循环泵量过大，致使水流冲刷护壁泥皮等原因均可导致孔内坍塌。处理措施：坍孔不严重可加大泥浆比重继续钻进，严重时则回填重钻。

4.3缩孔塑性.土遇水膨胀使孔径缩小，或钻头严重磨耗使孔径越来越小。处理措施：钻头上下反复扫孔，使之扩大

4.4流砂钻孔.进入流砂层，泥浆比重不够，静水压力过小。处理措施：增大泥浆比重，提高孔内水头，必要时可投放粘土块，用钻头冲击将粘土挤入流砂层内，以加强护壁，堵住流砂。

4.5糊钻.粘土层只钻进的进尺过快，钻渣过大，循环液泵量不够，泥浆比重过大等原因均可导致糊钻。处理措施：控制进尺，减慢钻进速度，加快泥浆循环，严重时提出钻头清理。

4.6钻孔偏斜.钻机底座不平或已发生不均匀沉降；钻杆受压弯曲或接头不直；地层分界处软硬不匀或岩面倾斜或卵石大小悬殊致使钻头所受阻力不匀；扩孔较大处，钻头摆动，偏向一边。处理措施：弯孔严重时，可用钻头上下反复扫孔纠正；偏斜严重，则回填并待其沉淀密实后重钻。

5结语

钻孔灌注施工技术是土木工程建设中一种运用较为普遍的施工工艺,但它在整个施工过程属隐蔽工程项目,在施工过程中仍有许多问题需要注意,稍有疏忽就有可能造成桩的质量问题,进而影响到土木本身的质量安全，施工时必须严格按施工工艺和操作规程来执行，备齐地质资料，做好施工准备，按规定建立各个工序的质量保证体系，建立各工序的施工管理制度，采用合理的技术和工艺,确保工程的质量。

参考文献：

[1] 程海平：《钻孔灌注桩施工过程中常见事故及预防措施》，《山西建筑》，2009(14)。

[2] 吉月明：《浅谈钻孔灌注桩施工》，《山西建筑》，2009(13)。