浅析桩基础施工工艺

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[摘 要]分析钻孔灌注桩施工顺序、方法。

[关键词]钻孔灌注桩 钢筋笼 灌注水下砼

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0097-01

钻孔灌注桩的主要的施工顺序为：初步放样筑岛恢复定线护简埋高钻孔成孔检测清孔下导管砼浇注破桩头成桩检测。具体主要工序和施工方法如下：

一、护筒埋设

护筒埋设是重要一环，起到定位、导向，靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，防止塌孔，采用钢板卷制护筒。护筒埋设要视不同地层而定：有回填土形成的施工平台，护筒埋设施工时，将护筒周围0.5～1.0m的范围内的土挖除，夯填粘性土至护筒底0.5m以下，下口应埋入砂粘土内1.0～1.5m处；其余数位护筒长度不小于2.0m，上口高出孔口地面30cm。护筒埋设好以后，应检查其位置，用红油漆在顶口及内侧标注桩位十字线点号。护筒平面中心偏差须不大于5cm，垂直度不超过1%。护筒钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。

二、钻孔

选用适当的钻孔和泥浆，根据实际情况选用冲击钻施钻。

（一）泥浆池：冲击成孔中，泥浆比重宜采用1.2～1.45之间，起到悬浮钻碴、排碴作用。另外泥浆还可以，冷却钻头，减少钻头阻力和钻头磨损。泥浆池和桩孔之间通过泥浆池及沉淀池使泥浆形成循环，泥浆池及沉淀池的位置、大小因地制宜，施工中尽量让沉淀池的长度大一些（一般不应小于10米），且高出地面30M为宜。钻进过程中随时捞取泥浆槽、池中的钻碴。

（二）冲击钻：冲击钻钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。冲击钻应用小径钻钻到深度后，用大径钻扩孔，钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。

冲击钻钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。钻进过程中，每进5―8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至中层易液化砂层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质理。

三、成孔检测、清孔

成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±100mm范围内，孔径>设计桩径，倾斜度小于1%，孔深不小于设计规定。清孔只有成孔检测合格后才可进行。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。清孔的目的是抽、换原钻孔内泥浆，降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标，清除钻渣，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留沉淀土过厚而降低桩的承载力。

终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久使泥浆、钻渣沉淀增多，造成清孔工作因材施教难甚至控空，清孔完毕应在最短时间内灌注混凝土。终孔后，停止进尺，稍提钻锥离孔底10M～20M空转，并保持泥浆正常循环，以终速将相对密度1.03～1.10的较纯泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。使清孔后泥浆的含砂率降到2%以下，粘度为17s～20s，相对密度为1.03～1.10，胶体率≥98%。各项指标在钻孔的顶、中、底部分别取样检验，以其平均值为准。孔底沉淀土厚度不大于设计规定的量值时，即可终止清孔。

四、钢筋笼的制造和安放

（一）钢筋笼的加工制作：照钢筋笼的外径尺寸制一块样板，将箍筋围绕样板弯制成箍筋圈。在箍筋圈上标出主筋位置同时在主筋上标出箍筋位置。然后在水平的工作平台上，在主筋长度范围内，放好全部箍筋圈，将两根主筋伸进入箍筋圈内，按钢筋上所标位置的记号互相对准，依次扶正箍筋并一一焊好，再将其余的主筋穿进箍筋圈内焊成骨架。主筋的连接采用直螺纹机械连接。在加工钢筋笼时根据要求，按频率安装声测管，确保声测管焊接严密不漏水，位置准确，和钢筋骨架焊接牢固。施工时声测管上端要封口，检桩时割开，以免灌入泥浆或混凝土影响检桩。

（二）钢筋笼的安放：钢筋笼分段制做，本桥采用20米一段，钢筋笼加工完成后用炮车运至桩位附近，用吊车在平台在起吊入孔。起吊时，采用双吊点，吊点位置要恰当，一般设在在加强箍筋处（吊点处应加焊）。吊入钢筋笼时，应对准孔位轻放、慢放。若遇阻碍，可徐徐起落，并正、反旋转使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌。下放过程中注意观察孔内水位情况，如发生异样，马上停止，检查是否坍孔。钢筋笼入孔接长采用镦粗直螺纹机械连接。钢筋笼入孔后，要牢固定位，防止在灌注水下砼过程中上浮。

（三）下导管：本桥桩基础水下混凝灌注所用导管采用直径300 mm，壁厚12 mm的无缝钢管制成。导管连接采用丝扣连接。

导管分节长度应便于拆装和搬运，并小于导管提升设备的提升高度。导管制作应力求坚固，内壁应光滑、顺直、光洁和无局部凹凸。各节导管内径应大小一致。偏差不大于2mm。导管在使用前和使用一个时期后，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，还应做拼接、过球、和水密、承压、接头、抗拉等试验。

吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注砼前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在25――40M之间。导管上口设置储料斗，储料斗口中盖钢扳，挂细钢丝，灌注时用吊车吊出。

五、灌注水下砼

（一）灌注混凝土表面和导管埋深控制

1、测深 灌注混凝土时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋度管深度和桩顶高度。如探测不准，将造成沉淀过厚、导管提漏、埋管过深，因而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。

采用绳系重锤吊入孔中，使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面（或表面以下10M～20M），根据测绳所示锤的沉入深度作为混凝土的灌注深度。本法完全凭探测者手中所提测锤在接触混凝土顶面以前与接触混凝土顶面以后不同重力的感觉而判断。

2、导管埋深控制 灌注混凝土埋，导管埋入混凝土的深度一般易控制在2m～6m范围之内，当拌和物内掺有缓凝剂、灌注速度快、导管较坚固，并有足够的起重能力时，可适当加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔细控测混凝土面深度。用测深锤测深时，需由2人用2个测锤测深并相互校对，防止误测。

（二）水下混凝土的灌注

钻孔应经成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定。灌柱用混凝土采用拌和站集中拌和，采用混凝土罐车配合混凝土输送泵进行水平运输。前球、拔拴或开阀，将首批混凝土灌入孔底后，立即测探孔内混凝土面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌柱。如发现导管内大量进水，表明出灌注事故，应按后述事故的处理方法进行处理。

在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，基础管节间的橡皮垫，而使导管漏水。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌一定高度，以便灌注结束后将此段混凝土除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法确定，一般不宜小于0.5 m，长桩不宜小于1.0 m。