钻孔灌注桩施工技术

建材世界　２０１３年第３４卷第２期　ｄｏｉ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—６０６６．２０１３．０２．０２０　钻孔灌注桩施工技术　黄立武　（广州市市政集团有限公司，广州５１００６０）　摘　要：　该文简要分析了钻孔灌注桩的施工技术要点，介绍了钻孔灌注桩施工工艺，包括钻机布置、钢护筒埋设、　泥浆制备、钻孔、钢筋笼吊放、灌注水下混凝土、桩基检测等。　　’关键词：　钻孔灌注桩；钢护筒；钢筋笼；　水下混凝土　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｂｏｒｅｄ　Ｐｉｌｅｓ　ＨＵ＿ＡＮＧ　Ｌｉ一７ＡＹＵ　（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ，Ｌｔｄ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１００６０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｂｏｒｅｄ　ｐｉｌｅｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｒｉｇ　ｌａｙｏｕｔ，　ｓｔｅｅｌ　ｃａｓｉｎｇ，ｍｕｄ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｔｈｅ　ｄｉｐｐｉｎｇ　ｏｆ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ　ｃａｇｅ，ｐｏｕｒｉｎｇ　ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｄｅ—　ｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｔｃ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｂｏｒｅｄ　ｐｉｌｅｓ；ｓｔｅｅｌ　ｃａｓｉｎｇ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ　ｃａｇｅ；ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　钻孔灌注桩在道路桥梁工程中应用比较广泛，它的技术发展及施工工艺也较为成熟，具有承载力大、沉　降量小、稳定性好、受施工水位及地下水位高低的影响较小等优点。但是在施工过程中由于工艺不当，断桩、　堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生，该文结合作者的工作实践，介绍了钻孔灌注桩施工工艺、技术　要点，以供同行参考。　１钻孔灌注桩施工工艺　１．１桩位放样、钻机布设　利用全站仪对桩孔位置进行精确测定，并在桩位中心位置四周设置定位桩。平整场地，清除杂物，更换　软土，夯填密实。钻机座不能直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉降。场地处于陡坡时，挖成平坡。　１．２钢护简埋设　１）钻孔前埋设钢护筒，以固定桩位、保护孔口，提高孔内水位以增加对孔壁的压力，防止塌孔。　２）根据钻孔桩的设计桩径选择钢护筒，钢护筒内径应比设计桩径大２０　ｃｍ，采用钢板制作。水中钢护筒　顶面高出孔外水位２．０　ｍ，陆上钢护筒顶面高出地下水位２．０　ｍ，还应高出地面０．３　ｍ。陆上钢护筒底端埋　置深度，不得小于２．５　ｍ，水中钢护筒底着床至河床底以下２．０　ｍ。　３）护筒位置、坐标、垂直度和高程由全站仪控制。必须保证护筒埋设深度达到设计要求。护筒正直下　沉，护筒顶面中心与桩位中心偏差不超过４　ｃｍ，倾斜度不大于１／１５０桩长。　１．３泥浆制备　１）泥浆由粘土、水及添加剂组成，粘土以粘度大、水化快、造浆能力强的优良膨润土为佳。要求用于造浆　的粘土含砂率不大于４　、塑性指数大于１７～２５、胶体率不低于９Ｏ　、小于０．００５　ｍｍ粘土粒含量大于　５Ｏ　、造浆能力不低于２．５　Ｌ／ｋｇ。泥浆需满足比重、胶体率等规范要求，粘土按钻孔体积的１００　～ｌ２０　的　数量备料。　收稿日期：２０１３—０３—２０．　作者简介：黄立武（１９８２一），工程师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｎｃａｉｓｊ＠ｅｔｉｅｅ．ｎｅｔ　７１　建材世界　２０１３年第３４卷第２期　２）反循环旋转钻孔时，泥浆需要不断地循环和净化，才能正常钻进。所以在施工前要结合施工场地对泥　浆的循环和净化作布置。钻孔前开挖泥浆池。　３）泥浆的全部指标均需进行试验，钻孔过程中经常对泥浆的粘度、胶体率等性能指标进行检测，根据钻　进方式和地层情况确定泥浆的稠度。泥浆循环使用，废弃的泥浆要及时清理，沉淀后运走。桩基施工完毕　后，所有泥浆池均挖除远运，坑池用碎石土做换填处理。　１．４钻孔　１）安装钻机，钻机底架应垫平，使其不产生沉陷和位移。根据测量进行桩位放样，将钻头中心线对准桩　位中心，其偏差不大于２　ｃｍ。详细记录钻进情况，确保桩基成孔后桩中心线偏差不超过４　ｃｍ，倾斜度不超过　１／１５ｏ桩长。　２）钻进以反循环钻进方式为主。初始阶段，为加强泥浆的护壁效果，钻孔上部应使用正循环方式开钻，　以确保成孔质量及施工安全，待正常钻进后，改用反循环方式进行，并反循环清孔，以加快清孔速度，减少沉　碴厚度。　３）钻孔过程中，应经常检查成孔的孔径、孔位、孔深、倾斜度以及泥浆的各项指标，及时进行调整。保持　孔内水位稳定、泥浆稠度适当，及时添加粘土和水，以维持孔内外水头差，防止坍孔。　４）钻孔过程中，随时留意钻进地层变化，对钻碴进行分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采取　不同的钻进方式和泥浆稠度。　１．５第一次清孔　清孔是为了尽量清除孔底沉淀层，使混凝土和基岩接合良好，以提高桩底的承载力，确保混凝土浇筑的　质量。当孔底标高达到设计标高，进行终孔检查后即可进行第一次清孔。反循环旋转钻孔在终孔后，停止进　尺，将钻头提离孔底１０￣２０　ｃｍ空转，保持正常循环。开始以中速压人符合规定指标的泥浆，把孔内比重大　的泥浆换出，使含砂率逐步减小，直至孑Ｌ内沉淀层厚度不大于３０　ｃｍ，置换出泥浆的比重小于１．２为合格。　１．６吊放钢筋笼　１）焊接钢筋笼的钢筋必须检验，合格后方可使用。钢筋笼的制作应符合规范要求。　２）钢筋笼的保护层不小于５　ｃｍ，通过在加劲箍四周焊接定位钢筋来保证。定位钢筋沿圆周对称布置４　块，每隔２　１ＴＩ设置一道。最后绑扎和固定无缝钢管作为检测管，以备成桩后进行质量检测。　３）分段将桩基主钢筋笼插入钻孔内，各段的主筋采用双面焊接接头，接头错开，焊接长度不小于５Ｄ。在　同一截面内，接头数应小于钢筋总数的５０　。　４）钢筋笼吊装时，在钢筋笼２／３处对称焊接吊环，防止吊装过程中钢筋变形弯曲。采用吊车吊装钢筋笼　时，吊点准确，保证钢筋笼的垂直度。钢筋笼吊装过程中应对准孔位徐徐下放，不得碰撞孔壁，防止坍孔，钢　筋笼应分段绑扎吊装入孔、焊接。焊接时，上下两段应保持顺直，焊接接头相错量须符合规范的要求，逐段焊　接逐段下放。钢筋笼就位后应牢固定位，以免在灌注混凝土过程中出现掉笼或浮笼现象。　１．７导管安装　导管逐节拼接，采用　２５０～３Ｏ０　１Ｔｉｍ，壁厚４　ｍｍ左右的钢管，每节管长２～４　ｍ，以便调节高度，接驳处　用橡胶圈密封防水。导管安装前，对全部导管进行密水试验，合格后解体吊装人孔。用型钢制作混凝土浇筑　架，上部放置混凝土漏斗以及支撑悬吊导管。　１．８第二次清孔　在第一次清孔满足设计与规范要求后，由于需要吊装钢筋笼和导管，距离浇筑混凝土的时间间隔较久，　需再次复检孔深和沉碴厚度。若沉碴厚度超过设计及规范要求，利用导管中附属的风管再次清孑Ｌ，直至孔底　沉碴厚度达到设计要求，清孔完毕，马上浇筑水下混凝土。　１．９水下混凝土灌注　１）混凝土强度等级须满足设计要求，混凝土运抵现场后，其和易性、坍落度符合设计要求。如不符合，应　进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求的不得使用，粗骨料的最大粒径不超过导管内径１／６，且不超过　４０　ｍｍ。选用级配良好的中砂。混凝土水灰比控制在０．５～０．６，水泥用量不低于３７０　ｋｇ／ｍ。，含砂率宜用　０．４～０．５，Ｃ３Ａ＜８　，扩散度３４￣３８　ＣｉＴＩ，坍落度为１８￣２２　ｃｍ。　２）在第二次清孑Ｌ完成及钢筋笼吊装就绪后，征得监理同意，才能浇筑混凝土。混凝土浇筑时，首批混凝　７２　建材世界　２０１３年第３４卷第２期　土的数量由计算确定，使其具备适当的冲击力，能将泥浆挤出导管，同时满足导管首次埋置深度不小于１　ｍ　和填充导管底部的需要。灌注漏斗与导管间设置隔水栓，用铁丝将隔水栓悬吊在灌注漏斗下口，灌注漏斗装　满混凝土后，剪断铁丝，混凝土即排开泥浆，下沉到孔底，埋住导管口。随后一边浇筑混凝土，　边拔管，浇筑　应连续而有节奏地进行，并尽量缩短导管的拆除时间，保证浇筑问歇时间不超过１５　ｍｉｎ，每根桩的浇筑时间　不超过６　ｈ。　３）在整个浇筑过程中，导管的埋置深度应控制在２～６　ｍ。安排专人对导管埋置深度以及管内外混凝土　高差进行测量，做好记录。使混凝土浇筑面在导管内外压力差的作用下徐徐上升。在混凝土浇筑过程中，导　管内的混凝土不满时，后续混凝土应徐徐注入，不可从上面将混凝土整车倾人导管内，防止导管内形成高压　气囊压漏导管。在浇筑即将完成时，适量加水稀释泥浆，使泥浆顺利排出。　４）桩顶面混凝土标高应比设计桩顶标高高出５０￣１００　ｃｍ，以保证桩头混凝土质量，多余部分在承台（系　梁）施工前凿除。　１．１０桩基检测　灌注桩施工完成一周后，开挖基坑，凿桩头，凿除时不得影响桩身混凝土质量。待混凝土达到２８　ｄ强度　后，请检测部门对桩基完整性、单桩承载力进行检测，检验是否符合设计及规范要求。　每根灌注桩均应预埋超声波检测管，检测管标准长８　ｍ，外径５７　ｍｙｆｌ，接头焊接ＤＮ７０钢管，上端应高出　桩顶５０　ｃｍ，下端用钢板封底焊接，不得漏水。浇注混凝土前在管内灌满水，上口用塞子塞住。　桩基应１００　进行超声波检测和无破损检测，桩基不得出现夹层、断桩，抽芯检查总数不少于总桩数的　５　。如检测发现问题，根据实际情况及时妥善处理。　２　结　语　钻孔灌注桩施工质量的好坏对桩的承载力影响很大。我们工程技术人员应在施工实践中不断的学习和　探索，熟练地掌握钻孔灌注桩的施工技术要点，选用科学合理的施工工艺，严抓每道工序的施工质量控制，确　保钻孔灌注桩的施工质量。　参考文献　［１］顾安邦，范立础．桥梁工程ＥＭ］．北京：人民交通出版社，２００２．　［２］刘金砺．桩基工程设计与施工技术ＥＭ］．北京：中国建材工业出版社，２００９．　Ｅ３］张忠亭．钻孔灌注桩设计与施工［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００７．　Ｅ４］莫毅舟．浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制Ｉ－ｊ］．山西建筑，２ＯＬＯ（６）：２２１—２２２　７３