谈混凝土灌注桩的施工工艺

郝 华

（山西恒实房地产有限公司，山西 太原 030006）

1 混凝土灌注桩的应用及特点

混凝土灌注桩用重锤冲击成孔,成孔深度达到设计深度后，在孔内放置钢筋笼，然后进行水下浇筑混凝土的施工工艺。一般桩径可达300～1 000 mm，深30 m左右，常用桩径为400～700 mm，桩长10～20 m，桩混凝土一般为商品混凝土，混凝土强度等级为C20～C60之间不等。这种灌注桩的特点是：桩体密实，单桩承载能力高，沉降量小；再配合使用泥浆护壁和后压浆工艺可明显提高桩体的承载力和有效预防干湿交替条件下地下水对混凝土结构的腐蚀性；混凝土灌注桩的施工工艺主要包括定位、成孔及清孔、泥浆护壁、钢筋笼制作及安装、混凝土拌制及灌注和桩底及桩侧的后注浆等五大工序。混凝土灌注桩耗工多、造价较高，桩基础地下部分的造价一般占到工程总造价的20%～30%。

2 施工准备

2.1 材料要求

（1）水泥用32.5级或42.5级硅酸盐水泥。

（3）石子:用粒径20～40 mm的碎石或卵石,这些粗集料的粒径不得大于40 mm，含泥量小于3%。

（4）钢筋:品种和规格均应该符合图纸设计要求,并有出厂合格证及试验报告。进场后应该配合监理现场取样并送实验室复检。

（5）配合比:压浆采用纯水泥浆，水灰比为0.55。石子和浆液的体积比为石子∶水泥浆液=1∶0.75。

2.2 原材料的进场

必须严格经过复检程序，严禁不合格的原材料或与设计不符的原材料进入施工现场。

2.3 作业条件

（1）地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”。施工用的临时设施准备就绪。

（2）场地标高一般应为承台梁的上皮标高,并经过夯实或碾压。但是现在的楼体地下层数越来越多，所以导致现在的混凝土灌注桩的施工难度大大增加，因为空桩部分的长度加大。

（3）制作好钢筋笼。①根据图纸设计要求下料，切割后分别摆放、备用，并进行标识。②在制作台上制作钢筋笼并按规定要求焊接。③将支撑架按23 m的间距摆放在同一水平面一直线上，然后将配好定数的主筋平直地摆放在支撑架上。④将焊制好的钢筋放置在平整的地面上，防止变形。⑤钢筋笼保护层为50 mm，钢筋笼每隔2 m设一道准16焊接加劲箍筋，加劲箍筋设在主筋的外侧。⑥钢筋笼制作工序为关键工序，所以应该做几件样品，由质量监督人员按有关规范标准进行自检，合格后请监理检验验收，须经检验合格并签字后，将其作为评定标准，再进行批量制作。

对象xi关于指标Ij的观测值xij不同时，则该指标使xi处于各评价等级的程度也不同。设xij使xi处于第k个评价等级ck的程度为μijk=μ(xij∈ck)。那么μijl是对程度的一种测量结果，作为一种测度它必须满足“非负有界性、可加性、归一性”三条测量准则。即μijl满足：1). 0≤μijk≤1，2).其中，i=1,2,…,n?j=1,2,…,m?k=1,2,…,K。称满足上述三条测量准则的μijk为未确知测度，简称测度。

（4）钢筋笼的吊放。钢筋笼的吊放应设2～4个恰当的起吊点。①钢筋笼入孔时，应对准孔位中心轻放，慢下孔，不得左右旋转摆动，若遇阻时，应查明原因进行处理，严禁高起猛落和强行下放。②钢筋笼全部入孔后，钢筋笼在孔的顶部应采取有效的防止自重下落的措施。③应准确计算吊筋长度，确定钢筋笼的准确位置。

（5）根据图纸放出轴线及桩位点,抄上水平控制标高,并经过预检签字。反复实测，确保桩位的偏差在规范的允许范围内，确保桩位的水平方向标高位置与图纸设计标高相符。

（6）要选择和确定钻孔机的进出路线和钻孔顺序,制定施工方案，做好技术交底记录。

2.4 作业人员

（1）主要作业人员:钢筋工、焊工、混凝土工、机长、注浆工、技术员、电工、测量工。

（2）机长、电工和焊工应持证上岗，其余工种经过严格的专业技术和安全培训，并接受了施工技术交底。

3 混凝土灌注桩的成孔工艺

成孔是混凝土压浆桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工过程中应着重注意以下几项：

3.1 采取隔孔施工程序

混凝土灌注桩是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生侧压力，尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低。所以为了防止成桩的过程中施工场地大面积坍塌，应该采取隔孔施工顺序。

（1）场地准备：钻孔施工前平整场地并填夯工作平台，放出桩位线，增设桩位控制桩并加固，控制桩位置选在不易移动和车辆压不到的地方，确保桩位标高准确。

（2）护筒埋设：护筒顶端及工作平台高出地面0.5 m，护筒底端埋深大于1.0～1.5 m，护筒和工作平台应具有一定的强度和稳定性。

（3）混凝土灌注桩应该一次成孔，不得二次成孔，成孔过程中如遇到斜孔、塌孔、护筒周围冒浆等情况时，应停止施工，采取措施后再行施工，并将施工中遇到的异常情况及采取的处理措施详细记录在案，及时通知建设单位、设计单位及质量监督部门。

3.2 确保桩身成孔垂直精度

为了保证成孔垂直精度满足设计要求，规范要求桩位允许垂直度偏差为1%。

3.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度

在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50 mm，并认真检查回填土是否密实。

3.4 确保压浆的桩底及桩侧的注浆量

成桩后压浆的桩底及桩侧的注浆量必须严格按照图纸设计要求的注浆量施工，停止压浆的条件及注浆的压力也必须满足图纸设计要求。

（1）孔深。先复查护筒顶固定位置的标高，按设计桩底标高反推钻孔应达到的设计深度。孔深检测时，以孔壁边缘的深度为准。其次，及时复核测绳上的深度标志，标志在施工过程中因经常检测来回发生移动，检测前后用标准钢尺予以校核，保证实际孔深不小于设计值。

（2）孔位成孔后，应复测孔位，偏差允许值控制在平面位置小于5 cm，倾斜度小于1%范围内。

（3）孔径。在钻孔之前，按桩径要求制作验孔器，验孔器中间长度为孔径的4～6倍，通过观察验孔器在孔内的下沉顺利程度确定孔径是否符合图纸设计要求及规范允许偏差。

（4）桩头混凝土的超灌高度，一般按照0.5 m考虑，且需要保证设计桩顶标高处的混凝土质量。

（5）成孔达到设计深度后，应按规定认真进行清孔，并立即浇筑混凝土，清孔完毕至浇筑混凝土不得超过45 min，浇筑混凝土之前孔底沉扎不得大于100 mm。

4 灌注桩的后压浆施工工艺

（1）灌注桩的后压浆采用桩底、桩侧后压浆，施工按照试桩确定的施工参数进行。

（2）后压浆导管应采用钢管，且应与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接。

（3）桩端后注浆导管宜沿钢筋笼四周对称设置两根。

（4）后压浆浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土水灰比宜为0.7～0.9，低水灰比浆液宜参入减水剂。

（5）后压浆作业宜于成桩两天后进行，注浆作业与成孔作业点的距离不宜小于8～10 m，注浆顺序宜先桩侧后桩端，桩侧注浆宜先上后下，桩群注浆先外围后内部，且间隔时间不宜小于2 h。

（6）后注浆作业前，宜进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。

（7）后注浆施工过程中，应经常对后注浆的各项施工参数进行检查，发现异常应进行相应的处理措施。

（8）当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔窜浆，应改为间歇注浆，注浆流量不宜超过75 L/min。

5 结束语

桩基础工程在施工过程中，如不严格按规定操作，通常会出现质量事故，影响使用安全。引起灌注桩质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作，这是控制灌注桩质量的关键。认真审查地质勘探资料和设计文件，强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检查，发现问题及时采取合理措施，及时补救。