基于钻孔灌注桩施工方法

刘万英，林春伟

(1.桦川县涝区管理站，黑龙江 桦川 154300;2.桦川县新河宫排灌站，黑龙江 桦川 154300)

钻孔灌注桩采用泥浆护壁方式施工过程共有11道工序，现将主要的8道工序解析如下:

1 平整场地、确定桩位

施工前要进行场地平整及场地布置，并选择钻机。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。测量人员认真按施工图的位置测放桩位，定出每个桩位的中心点及边线，用醒目的白灰撒线。由于是干地作业成孔灌注桩，其成孔的施工顺序可按桩机行走的最方便的位置。

2 泥浆制备

钻孔泥浆由水、黏土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

3 埋设护筒、铺设工作平台

钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时也有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土3种。护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大，每节长度约2～3 m。一般常用钢护筒。在护筒安装好后，在护筒四周铺设工作平台，并使其平整坚固。

4 钻孔机的安装与定位

安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差≤2 cm。对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

5 钻进成孔

钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用)，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔，下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。

6 清孔

钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成桩质量与桩身曲直。为此，除了钻孔过程中密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度≤30 cm;当孔壁不易坍塌时，≤20 cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥机清孔，所需设备不多，操作方便，清孔也较彻底，但在不稳定土层中应慎重使用。

7 钢筋笼的安装

钢筋笼在场外预制，用钢丝绳与主筋绑牢后，用汽车吊吊起垂直入口，徐徐下降，人工将其扶正，严禁摆动撞孔壁，将骨架慢慢下降，使全部骨架降至设计标高为止。最后用铁线将其固定在井口，此时测量钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差≤5 mm。当灌完的混凝土开始初凝时，即可割断挂环，使钢筋骨架不影响混凝土的收缩，避免钢筋与混凝土的黏结力受损失。钢筋笼子在搬运和吊装时，在钢筋笼内穿一根长钢管吊装防止变形，为了控制钢筋的混凝土保护层，在主筋外侧焊扶正钢筋，防止钢筋笼有位移，将钢筋笼与护筒固定。

8 灌注水下混凝土

钢筋笼子吊装固定完毕后，进行隐蔽工程验收，合格后立即灌注水下混凝土。然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。在导管顶部设置漏斗，用于混凝土下料口。用测深锤法，测定混凝土浇筑的高度，并与灌注的混凝土数量校对，防止错误。导管埋入混凝土的深度控制在2～4 m较好，在任何情况下，≥1 m或＞6 m。在灌注开始后，紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，拆除的动作要快，时间≤15 min。当混凝土面升至钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土托起，可采取以下措施:①尽量缩短总的灌注时间，增加混凝土的流动性;②当混凝土面接近钢筋骨架时，保持较深的埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力;③当孔内混凝土面进入钢筋骨架1～2 m以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，以增加骨架在导管底口的埋置深度。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，以便灌注结束后，将此段混凝土清除。增加的高度≥0.5 m。为减少以后凿桩头的工作量，可在混凝土凝结前，挖除多余的一段桩头，但保留10～20 cm，待以后修凿，接桩。