建筑工程中灌注桩施工技术探讨

王国锋

【摘要】二十世纪五六十年代开始，我国的铁路和公路桥梁就开始大量采用钻孔灌注桩，促进了建筑事业的发展。本文中，笔者以钻孔灌注桩为对象对建筑工程中灌注桩施工技术进行了探讨。

【关键词】建筑工程 钻孔 灌注桩 施工 技术

灌注桩是指以混凝土或钢筋混凝土为材料的就地灌注混凝土桩。随着大型钻孔机械的发展，出现了钻孔灌注桩。虽然钻孔灌注桩施工工艺正日益完善，但往往由于技术不当，施工管理不规范，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学，实用的施工工艺和方法，加强过程质量控制以确保工程质量显得极为重要。

一、灌注桩施工技术工艺分析

针对不同的建筑工程，灌注樁施工工艺略有不同，但是总体上施工工艺是遵循以下流程：

1、灌注桩施工前的准备工作

首先是做好人员安排，施工前确保所有的技术人员、施工人员都通过了实际操作考核标准，需要相关证件的必须保证持证上岗。对进场的建筑材料，务必做好检验工作，水泥和钢筋都要具备出厂证明书，严格依据相关规范进行取样试验，一旦出现检验不符合标准的情况，进行退场处理，不能擅自使用。根据工程实际情况，计算出钻机、泥浆泵等工程设施的数量，保证工地用电用水充足以及工地内施工排水的通畅。

2、钻机成孔

一方面是对钻孔位置、钻孔机械、钻头的位置、型号和形状进行确定，要重点标注桩基的中心线和中心点，选配性能适合于实际和设计的钻孔机械，同时要根据地质情况及时调整钻头的大小和形状。另一方面，要规范钻机的定位程序和定位测量，做到准确稳固，要注意钻孔过程的连续性。此外，在钻机钻进的过程中，要结合地层状况做好清孔工作，使钻孔能够适于灌注桩施工的需要。

3、注浆前准备

钻孔施工完成后，要进行混凝土灌注施工，但是在此之前要做好注浆前的准备工作。在钻孔时，如果实时测量的孔的深度已经达到设计要求，可以进行适当的空钻，这样可以有效地清理孔底沉渣。在利用空钻进行清孔时，要时刻注意孔底沉渣的厚度，一旦沉渣厚度符合设计要求后，立即停止空钻，人工清理孔底。然后是下吊钢筋笼，在堆放、搬运钢筋笼的过程中，注意做好钢筋笼的保护工作，避免钢筋笼因为外力出现过大的变形。下放导管时，要确保导管的密封性，而且在下放之前已经严格按照相关规程做了压力试验，检测数据满足使用要求，而且无漏水缝隙。

4、灌注桩注浆

灌注桩注浆前应该对桩孔进行清理、检查钢筋笼这是确保注浆顺利进行的先决条件。在注浆过程中要注意注浆的速度、压力，避免注浆压力过大而引起钢筋笼形变。做好导管的密闭工作这是确保注浆速度和质量的关键。

5、灌注混凝土保养

要对注浆形成的桩头进行清理，避免沉渣导致灌注桩强度的降低对于钻孔灌注桩要展开超声波检验消除混凝土孔洞对灌注桩的影响。在灌注桩养护的过程中应该注意不能过早负载，这会导致灌注桩的结构、功能的变化和下降。

二、灌注桩施工技术要点控制

1、钻机就位的控制

钻机的安装就位包含两层意思，一是所钻桩位在大地平面的位置控制，二是所钻桩孔本身的立体位置控制。钻孔灌注桩施工前应对施工场地整平压实，当场地为深水区或淤泥层较厚时，应搭设工作平台。应建立附合于结构物整体测量控制中的子控制网（包括平面控制与高程控制，且所有测量必须有多余观测。钻机安装的基本要求是水平、稳固、三点（天车、转盘、护筒中心）一垂线，这样才能保证桩的垂直度和桩位偏差符合要求，安装完毕后要用水平尺和测锤校验。钻机完成一桩孔后一般不应直接到邻桩位施工而应实行跳打原则，这是为了防止因钻机荷载或成孔的应力释放而影响到刚灌注完砼的邻桩的质量，实在无法调整桩位时，应停顿36小时以后才可在邻桩上进行施工

2、泥浆的调制和使用

实践证明泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节，必须从严控制。泥浆一般采用自然造浆，必要时采取人工造浆，即用水、粘土（或膨润土）和添加剂按适当比例配置而成。在施工中应注意检测泥浆的各项指标，尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标。

3、钻进过程

钻进过程中主要应加强以下事项的控制：（l）总的原则要快，一个桩的施工时间越短，质量也越不容易出现问题，当然，也不是要绝对的快，该慢的孔段要慢。如开孔时要轻压慢钻以防止发生孔斜，待钻头或导向部位全部进入地层后，方可加速钻进；在淤泥质土层也不能太快，需防止形成螺旋形孔。（2）钻进过程中泥浆循环量应根据地层和钻进速度加以调整，若进尺速度快而泵量小，泥浆必定粘稠而且泥块沉渣多，影响成孔质量；在松软易坍地层中钻进时若泵量和压力太大，会造成扩径甚至坍孔。（3）在钻孔排渣、提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定水位和要求的泥浆比重和粘度。处理孔内事故或因故停钻，必须将钻头提出孔外。（4）终孔时，需对桩孔的孔深、孔径、倾斜度进行检测，符合要求刁`能终孔，否则需继续。

4、清孔

需要采用两次清孔来达到规定的硅灌注前的泥浆比重。第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。第一次清孔是能否达到技术要求的根本基础，因而第一次清孔一定应达到返出的泥浆中不含有的泥块为止，根据在施工中的经验，对一根三十几米长的直径600的桩来说，正循环清孔的时间应大于30分钟。第二次清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔，目的是清除这段时间里从泥浆中沉淀到孔底或是被钢筋笼撞到下去的泥块沉渣。在清孔过程中必须注意保持孔内水头，防止坍孔。清孔完毕后，应从孔底取出泥浆样品，进行性能指标试验。需特别注意不得用加深钻孔深度的方式来替代清孔。

5、钢筋笼

钻孔灌注桩的钢筋笼制作一般使用热扎钢筋，材质与焊接要求应符合国家的相关强制标准。钢筋笼制作的技术要求主要是：①钢筋笼直径应符合设计尺寸；②每节的长度不宜超过10米，也不宜短于5米，因为过长则吊起时易弯曲变形，过短则增加焊接时间，对成桩的质量不利；③使用法兰接头导管时，最下面的一节钢筋笼底端应使主筋向外张开，以防导管挂钩导管造成钢筋笼上浮；④制作好的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的场地，堆高不得超过两层。钢筋笼在下笼过程中应从速，一般桩孔应在1一2个小时内完成。大桩亦不能超过3小时为宜。

6、水下混凝土的灌注

混凝土的强度等级必须满足设计要求，砂石料、水泥、水等应符合国家标准，采用商品混凝土必须经过现场质量检测。此外，根据灌注桩的特点，水下混凝土还需控制（l）初凝时间和流动性。水下混凝土在灌注中应控制以下几个点：（l）水下混凝土灌注前应检查桩底的沉淀层厚度与泥浆指标，不符合要求则应再次清孔。（2）当混凝土灌到孔口不再返出泥浆时，说明混凝土压力已等于或小于其在桩内顶升的阻力，此时应提升导管；若需提高0.5一1.om以上才能灌入混凝土，则此时应拆除一些导管，减小导管在混凝土的埋深，使动力重新大于阻力。（3）导管的埋深太大或太小都是不利的，埋深太大容易发生硅凝住导管的断桩事故，埋深太浅容易冲翻孔内硅顶面而将沉渣泥浆卷入，造成夹泥至断桩，也容易发生将导管拔出硅的事故。因此，应做到勤提勤拆，不能出现一次拆十几米的情况。

参考文献：

[1]何爱华.论钻孔灌注桩技术在建筑施工过程中的应用研究[J].城市建筑2012.17

[2]李刚.浅谈冲击钻成孔灌注桩施工工艺及质量预控制措施[J].农业科技与信息2010〔08）