浅谈钻孔灌注桩施工技术

广东建材２０１０年第４期　施工技术　浅谈钻孑Ｌ灌注桩施工技术　庄光炳　（广东省汕尾市城区建筑安装总公司）　摘　要：介绍了钻孔灌注桩施工方法、施工过程及施工中出现的问题，村钻孔灌注桩施Ｔ工艺做了　较充分的论述，并且进行了客观的分析。　关键词：钻孔；灌注；水下混凝土；施工工艺　钻孔灌注桩是一种广泛应用的基础形式，具有适应　性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但由于钻孔　灌注桩的施工主要是在地面以下进行，其施工过程无法　直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最　容易出现质量问题的一　种基础形式。掌握钻孔灌注桩施　工工艺，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，　确保基础工程安全的重要措施。　钻孔灌注桩施工工艺：准备工作一钻孔一终孔和验　孔一清孔一制备吊放钢筋笼一再清孔一灌注水下混凝　土一破桩头桩检一接筑承台。　１准备工作　１．１准备场地　施工前应将场地平整好，以便安装钻架进行钻孔。　当墩台处无水时，钻架位置处应整平夯实，清除杂物，挖　换软十，场地有浅水时，宜采用十或草袋围堰筑岛。　１．２埋置护筒　护筒的作用：①固定钻孔的位置；②开始钻孔时，对　钻头起导向的作用；③保护孔口，防治孔口坍塌；④隔离　孔内外的表层水，并保持孔内水位高于ＴＬ￣＇Ｆ的水位，以　产生足够的静水压力稳定孔壁，因此，埋置护筒要求稳　定、准确。　护筒内径应比钻头直径稍大，旋转钻需增大０．１～　０．２ｍ。冲击或冲抓钻须增大０．２～０．３ｍ。埋置护筒应特　别注意以下几点：①护筒的平面位置要埋置正确，偏差　不大于５０ｒａｍ；②护筒顶标高应高出地下水位和施工最　高水位１．５～２．Ｏｍ，无水底层钻孔因护筒顶部没有溢浆　口，筒顶也应高出地面０．２～０．３ｍ；③护筒底应低于施　工最低水位（一般低于０．１～０．３ｍ即可）。　１．３制备泥浆　泥浆在钻孔中的作用：在孔内产生较大的静水压　力，防止塌孔：泥浆向孔外土层渗透，在钻进过程中，由　于钻头的活动，孔臂表面形成一层胶泥，具有护壁作用；　同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；泥浆比重大，　具有夹带钻渣的作用，利于钻渣的排出。因此在钻孔过　程保持一定稠度的泥浆，　般比重为１．ｉ～１．３为宜。调　制泥浆的粘土塑性指数不宜小于１５，粒径大于０．ｉｍｍ　的沙粒不宜超过６％。　１．４安装钻机和钻架　在钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻机　必须保持平衡，不发生位移、倾斜和沉陷。钻机（架）安装　就位时，应洋细测量，底座应用枕木垫实塞紧，顶端应用　揽绳固定平稳，并在钻进过程中经常检查。　２冲击钻进成孔　利用钻锥（１Ｏ￣３５ＫＮ）不断的提钻、落钻，反复冲击　孔底土层，把七层中泥沙、石块挤向四壁或打成碎渣，钻　渣悬浮于泥浆中，利用抽渣筒取出，反复上述过程冲击　钻进成孑Ｌ。　施工过程中主要采用的机具有：定型的冲击式钻机　（包括钻架、动力、起重装置等）、冲击钻头、转向装置和　抽渣简等，也可用３０￣５０ＫＮ带离合器的卷扬机配合钢　钻架及动力组成简易冲击钻机。　冲锥每冲击一次旋转一个角度，才能得到圆形的钻　孔。因此在钻头和提升钢丝绳连接处应有转向装置，常　用的有合金套或转向环，以保证冲锥的转动，也避免了　钢丝绳打结扭断。冲击钻适用于含有漂卵石的　层及岩　层，也能用于其他土层，成孔深度一般不宜深于５０ｍ。　钻孔注意事项：在钻孔过程中应防止塌孔、孔型扭　曲或斜孔、钻孔漏水，钻杆扭断，甚至把钻头埋住或掉进　孔内等事故。因此钻孔时，应注意下列几点：　（１）钻孔过程中，始终要保持空内外既定的水位差和　泥浆浓度，以起到护壁固壁的作用，防止塌孔；　（２）钻孔过程中，应根据土质等情况控制钻进速度，　调整泥浆稠度，以防止塌孔及钻孔偏斜、卡钻和旋转钻　机负荷超载等情况的发生；　（３）钻孔宜一气呵成，不宜中途停钻，防止塌孔。若塌　——１１９——　施工技术　孔严重要回填重新钻孔；　广东建材２０１０年第４期　４．２对混凝土材料的要求　为保证水下混凝土的质量，混凝土的配合比按设计　强度的混凝土标号提高２０％进行设计。混凝土要有必　土质等情况进行检验，合格后立即清孔、吊装钢筋笼、灌　要的流动性，以塌落度表示宜在１８０￣２２０ｍｍ范围内，每　注水下混凝土。　立方米混凝土的水泥用量不小于３５０ｋｇ，水灰比宜为　０．５ｔＯ．６，并可适当提高含沙率（宜采用４０％～５０％）使　混凝土有较好的和易性。为防治卡管，石料尽量用卵石，　清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证　适宜粒径为５￣３０ｍｍ，最大粒径不大于４０ｍｍ。　灌注的钢筋混凝土质量，保证桩的承载力。　在混凝土浇筑过程中，为了随时掌握孔内混凝土顶　（４）钻孔过程加强对桩位、成孔情况的检查工作。　终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底　３清孔及吊装钢筋笼骨架　（１）抽浆清孔——用空气吸泥机吸出含钻渣的泥浆　而达到清孔的目的；　（２）掏渣清孔——用掏渣筒或大锅锥掏清孔内粗粒　钻渣：　（３）换浆清孔——置换孔内泥浆以达到清孔的目的。　４灌注水下混凝土　４．１灌注方法和有关器具　导管法施工：将导管居中插入到离孔底０．３～　０．４ｍ，（不能插入孔底沉积的泥浆中），导管上接漏斗，在　接口处设隔水栓，以隔绝混凝土和导管内水的接触。在　漏斗中储备足够数量的混凝土后，放开隔水栓，储备的　混凝土连同隔水栓向孔底猛落，这时，孔内水位猝然外　溢，说明混凝土已灌入孑Ｌ内，若落下有足够数量的混凝　土，则将导管内水全部压出，并使导管下口埋入孔内混　凝土内１～１．５ｍ，保证孔内的水不能重新流入导管，随　着混凝土不断通过漏斗，导管灌入钻孔，钻孔内初期灌　注的混凝土及其上面的积水或泥浆不断被顶托升高，相　应的不断提升和拆除导管。这时应保持导管的埋入深度　为２～４ｍ，最大不宜大于４ｍ，拆除导管时间不超过　１５ｍｉｎ，直至钻孔灌注混凝土完毕。　导管：内径０．２～０．４ｍ的钢管，壁厚３￣４ｔｎｖａ。每节　长度ｌ～２ｍ，下面的一节应较长。一般为３～４ｍ，导管两　端用法兰盘及螺栓连接，并垫橡皮圈，以保证接头不漏　水。　为了首次灌注桩的混凝土的数量能保证将导管内　的水全部压出，并满足导管初次埋入深度的需要，应计　算漏斗的最小容量，从而确定漏斗的尺寸大小。　Ｖ＝ｈｌ×３．１４×ｄ×ｄ／４＋Ｈｃ×３．１４￣Ｄ×Ｄ／４　Ｈｃ——导管初次埋深开始时导管底离孑Ｌ底的间距　（ｍ）：　ｈ　——孔内混凝土高度达Ｈｃ时，导管内混凝土柱　与导管外水压平衡所需的高度ｈｌ＝ＨｗＲｗ／Ｒｃ；　Ｈｗ——孔内水面到混凝土面的高度（ｍ）；　Ｒｗ、Ｒｃ——孔内水或泥浆、混凝土的容重；　ｄ、　导管、桩孔直径。　一１２０—　面的实际高度，可用测绳和测深锤直接测定，测深锤一　般用锥形锤。　为了保证灌注桩成桩后的质量，可采用超声波法等　进行无损检测。　４．３灌注水下混凝土注意事项　灌注水下混凝土是钻孔灌注桩的最后一道关键性　的工序。其施工质量将严重影响桩的质量：　（１）混凝土拌和必须均匀，尽量缩短混凝土运输距离　和减少颠簸，防治混凝土发生离析而卡管。　（２）为防止导管接头与导管漏水，保证导管制作时具　备足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重　量；内径应一致，其误差应小于±２ｍｍ，内壁须光滑无阻，　组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；最下端一节导管　长度要长一些，一般为４ｍ；每节导管的长度要整齐统　一，便于丈量长度，并作出标记和记录；导管使用前做好　水密性试验。导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝　土配合比、和易性等技术指标。　（３）灌注混凝土过程中必须连续作业，一气呵成。孔　内混凝土上升到接触钢筋笼架底时，应防治钢筋笼架被　混凝土顶起。　（４）在灌注过程中，要随时测量和记录孔内混凝土灌　注标高和导管入孔长度，以控制和保证导管埋入孔内混　凝土有适当的深度，防止导管提升过猛，管底提离混凝　土面或埋入过浅而使导管内进水造成断桩夹泥，也要防　止导管埋入过深而造成导管内混凝土压不出去或导管　埋入过深，导致终止浇灌而导致断桩。　（５）灌注的桩顶标高应比设计值预加一定的高度。此　范围内的浮浆和混凝土应凿除，以确保混凝土的质量，　浇注标高应高出桩顶设计标高０．５～１．Ｏｍ，深桩应酌情　增加。务必注意，不要因误测而造成短桩。●　【参考文献】　［１］ＪＧＪ　４－８０工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程　［２］《钻孔灌注桩的设计与施工》中国建筑工业出版社张忠亭　丁小学　［３３《地基与基础工程施工技术》机械工业出版社陈跃庆