钢筋混凝土钻孔灌注桩施工机具和工艺的选择

摘要：地基处理中，现场混凝土灌注桩由于具有承载力高，机具设备、工艺不太复杂，施工振动、噪声小，施工速度较快和造价较低等优点，在工业与民用建筑工程中得到广泛的应用。由于灌注桩的施工机具、工艺方法种类较多，怎样正确地选用，这对保证工程质量、加快工程进度和节约资金都有很重要的意义。

关键词：混凝土灌注桩；钻孔灌注桩施工；施工机具；工艺方法；施工工艺

中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：1009－2374(2009)12－0143－02

一、施工机具和工艺的选择

灌注桩常用的成孔施工工艺、方法、特点及使用范围见表1：

由表1可知，各种灌注桩施工机具设备及施工工艺方法都有一定的使用条件。各地由于地质、水文条件、工程对象千变万化，因此应根据水同工程的地质、水文情况及工地施工机具、技术条件，选择、使用不同成桩机具设备和工艺方法，以符合多快好省的原则。

一般地讲，对杂填土、较软弱的淤泥质土、粘性土和稍密及松散的砂土，深度在15m以内，地下水不丰富的情况，因成孔易于缩孔，最好采好振动或锤击沉管灌注桩方法成孔；当遇软弱土层，最好采用复打法，可以用小桩管打出大截面桩。例如，用单打法比桩管扩大30％，比复打法扩大80％，比反插法扩大50T左右，能效提高承载力。

一般性黏土、粉质土、无地下水。直径250～400mm，深在10m以内，最好采用钻孔灌注桩成孔工艺、施工速度较快，1台螺旋钻孔机每班可完成10～15根桩。

对地质坚硬的卵石、砂砾石等地层，一般振动沉管机或螺旋钻孔机成孔都无能为力。这时，最好采用0.5～3.0t冲击钻成孔，设备、工艺都比较简单。这种成桩方法的缺点是，成孔速度慢，孔形常不规整，现场泥浆泥泞严重，污染环境。

对直径大于0.6m的灌注桩，地质为粘性土、淤泥质土及砂土、地下水较丰富，可采用潜水电钻成孔，泥浆护壁，正循环排渣，采用导管水中浇筑混凝土。如果地质良好，地下水少，直径1.2m以上，也可采用人工挖孔，用混凝土护壁，可直接放钢筋笼，浇筑混凝土成桩，不需复杂的机具设备，施工简便，但成孔施工速度较慢，特别是要有一定的安全技术措施。为加快进度，一般可采取多个桩孔同时开挖，间隔成桩，在一般土质良好的情况下，净距可达3.5m。对于直径0.6m以下，深在5m以内，地下水位以上粘性土、黄土、碎石土及风化岩，也可以采用爆扩成孔。

二、注意事项

采用灌注桩，技术上要注意以下几点：

1成孔应连续进行，以免摩阻力增大，导致沉管困难或钻孔、冲孔坍孔，增大扩孔率；如果持力层上有中密的粉细砂、重粘砂等硬兲层，厚度在1m以上时，可能发生沉管时问过长或穿透困难，这时最好采取先用钻机预先钻穿，然后再换用沉管成孔。

2钻孔采用泥浆钻壁，应该根据不同土质先用泥浆密度，在易坍孔地段应该加大泥浆密度(1.2～1.2g/cm^{3)，钻进速度应该根据土质情况，孔径、孔深和供水、供浆量的大小确定。在淤泥和淤泥质粘土中，不应大于1m/min。在较硬质土层中，以钻机无跳动，不超负荷为准。在下钢筋笼、浇筑混凝土前，必须清孔，保持泥浆密度不大于1.05～1.1g/cm3；孔壁土质较差时，最好用泥浆循环清孔，清孔后的泥浆密度应控制在1.15～1.25g/cm3；桩尖端泥土厚度不大于100mm或于作业成孔虚土厚不大于50mm，清除得越干净越好，因为它直接影响桩的承载力。}

3多台设备在同一地段成孔，桩距在3d(d表示桩径)以内，应该采用间隔成孔，待混凝土达到设计强度的50％以后，才能施工中间桩，以防止坍孔或挤坏相邻已灌混凝土桩。

4当桩长范围内有密实卵石层、砾石层，桩管难以穿透时，可以采用冲击成孔与沉管在孔相结合的方法，用冲击钻冲孔穿透密实卵石层，而后再换用沉管灌注桩施工，这样可以加快成桩进度，并防止过多泥浆污染。

5振动灌注桩中心距不要小于桩管外径的4倍。相邻桩施工时，间隔时间不得超过初凝时间。中途停顿时，应该将桩管在停顿前先深入土中。

6成孔后要立即吊放钢筋笼，灌注混凝土。水中灌注混凝土应该用导管法，要配备相应的灌注混凝土设备，以保持连续施工，防止出现夹层。

7每批桩应该抽一定数量的灌注进行承载力和桩质量检验，静载数量为桩总数的1％，但不少于3根，动测不少于桩10％。采用动测法可以加快测桩速度，但应该做一定静载试验，作对比，以求得动刚度参数，符合实际情况。

综上所述，灌注桩是工程上常用的桩型，要根据工程地质和机具条件，正确地选用机具和施工工艺，掌握技术要求，认真地进行操作控制，才能确保质量和进度，降低工程成本。

参考文献

[1]同济大学，地基与基础[M]，中国建筑工业出版社，2002

[2]西安建筑科技大学，建筑施工技术[M]中国建筑工业出版社。2002

[3]混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-02)[s]

[4]同济大学，钢筋混凝土结构[M]，中国建筑工业出版社，2006

作者简介：高险峰，男，广东省廉江市第一建筑工程公司工程师，研究方向：工程项目土建施工。