钻孔扩底灌注桩技术措施以及施工工艺探讨

■黄型念

（广东省地质灾害应急抢险技术中心 广东广州510425）

钻孔扩底灌注桩技术措施以及施工工艺探讨

■黄型念

（广东省地质灾害应急抢险技术中心 广东广州510425）

钻孔灌注桩由于具有应用范围广、操作简便、设备结构简单和孔壁扎实稳定等特点，而被广泛运用于施工当中，尤其是其不受施工场地的限制等优势特性，也在具体施工中广受好评。本文结合具体施工区域的情况，从而解释说明了扩底钻孔灌注桩的技术措施和相关施工工艺，以期望能够为其他相似的钻孔扩底灌注桩施工工程提供有用参考。

钻孔扩底灌注桩施工工艺技术措

1　引言

随着我国各个地区高层建筑物、桥梁等施工工程的迅速兴起和发展，钻孔灌注桩施工技术也逐渐被广泛应用于施工当中，其操作方便、应用范围广泛的独特优势也备受好评。近些年来，扩底钻孔灌注桩技术也逐渐发展起来，由于其单桩承载力较高，且抗震性能良好，施工过程中沉降较小，施工单位同时在考虑到节约工程总成本的情况下，也往往会使用扩底钻孔灌注桩技术。通过探讨和研究钻孔扩底灌注桩技术的主要施工流程及施工工艺，从而不断完善有关技术措施，提高专业水平，不仅对于企事业单位来说能够提高自身的经济效益，对于普及钻孔灌注桩技术，不断提高施工水平也有着重要的意义。

2　某工程概况

某工程为集五星级酒店、写字楼、商业中心、公寓、住宅和开放式景观公园一体的大型综合项目。由酒店1栋（楼高约190m、50层，地下4层）、高档住宅、商业中心4栋（楼高约108m、30层，地下3层）组成，其中的抗拔桩为桩径Φ1000的旋挖钻孔灌注桩，定长24米，单桩抗拔承载力特征值为1800N，桩底约1.5米采用旋挖扩孔钻头进行扩底，以便提高抗拔承载力。

2.1地质情况

根据相关地质勘察报告显示，场地内的土层分布依次为杂填土、素填土、粉质粉土、砂质粉土、含砾中砂和圆砾层等。本次设计将采用圆砾层作为持力层。

2.2施工中的关键技术问题

根据具体施工图纸和地质勘察报告显示，本次工程桩基施工中需要解决的关键技术包括以下几个主要方面：

（1）钻孔扩底：在圆砾层进行钻孔扩底时，要确保其扩底参数符合具体设计中的详细要求。

（2）扩底检测：主要检测钻孔扩底是否达到了施工具体设计要求。

（3）灌注成孔：主要探讨如何控制孔底的沉渣厚度，从而确保扩底段灌注砼后能够获得完整的桩径，从而确保桩身的具体质量。

3　主要施工工艺和技术措施

钻孔扩底灌注桩作为近些年来比较新颖的施工方法，钻孔灌注桩的一种创新和改变，它是通过钻孔来达到工程要求的持力层后，在桩端换用特殊的机械扩孔钻头将桩端的直径扩大，从而提高桩的极限承载力。此外，对于一些高层建筑物来说，钻孔扩底灌注桩能够在提高自身经济效益的同时，弥补其他进型的劣势和缺点，使其最终达到工程设计要求。

根据设计要求，钻孔扩底灌注桩技术的详细工艺流程如图1。

3.1钻孔成孔

本次工程通过使用回旋钻机设备，从而带动钻头的进入，之后再采用泥浆护壁，通过正循环的方式进行全面排查，以此达到钻孔的目的。通过钻孔成孔处理，能够准确把握成孔的详细深度，从而帮助施工人员在钻杆上设置准确的深度标尺，并以此进行测量。根据此次工程施工现场桩机的抖动变化情况以及区域岩样的情况，在施工过程中，技术人员通过结合地质勘察报告的相关资料来判定入岩。

图1　钻孔扩底灌注桩技术具体施工流程

3.2泥浆护壁

进行泥浆护壁的处理是为了防止钻孔扩地灌注桩在施工中发生缩颈、塌孔以及漆皮等其他现象，当调试的泥浆过稀时，钻头钻进的速度加快，容易导致塌孔现象的发生；当泥浆过稠时，钻进的速度又会减慢，造成泥皮过厚，从而造成其承载力过低，影响工程整体质量。因此，在具体的施工过程中，相关技术人员要严格控制好泥浆的粘度、密度和含沙率等相关指标，确保泥浆护壁的功能，尽量减小泥皮的厚度。

3.3扩孔

钻孔扩底灌注桩是对钻孔灌注桩的进一步改进，通过充分利用区域内各种优良的土层和风化岩层，作为扩大头持力层，使桩的承载力得到大幅度的提升，对于在各种地质条件复杂，施工困难条件下的工程也同样适用。在钻孔扩底灌注桩技术应用过程中，需要引起注意的是，在具体施工过程中应准确扩大头的扩底直径能否达到施工工程的设计要求，根据不同的施工情况和需要，进行扩底直径的测量和确定，从而通过地面试验来确定准确的扩底形成。当钻机钻至扩孔段前，就开始换机械扩孔钻头，下至孔底逐渐施加压力使扩孔钻头打开，开始扩孔钻进。此外，当扩底钻头下入孔底后，要注意在主钻杆上做好行程标记。扩出一段后，换斗齿钻头清渣，并钻进一部分，再换扩孔钻头扩孔。最后，进行清孔处理，通过重力作用收起钻头提出孔外，从而完成整个扩孔的操作过程。

3.4扩底检测

检测钻扩桩的扩底直径必须要通过先进的技术设备进行专业测量，这也是保证工程达到设计要求的重要指标。本次工程采用的是JJC-1D灌注桩孔径检测系统，以此来进行扩底检测。本系统是通过电脑具体显示出桩底扩孔的效果和桩径的整体变化，然后相关技术人员通过扩底检测过程来证明本工程扩孔桩径的设计准确性。

3.5清孔

清空工作影响着之后成孔的具体效果。经过桩径扩底之后，工程桩底的面积增加，在具体的清孔施工过程中，在孔底部容易出现沉渣大量沉淀的现象。因此，本次工程总共分三次进行清孔工作，具体采用泵吸反循环清孔。第一次清孔在达到钻进的具体深度之后，将钻头提高孔底后再进行换浆清孔；第二次清孔是在扩底完成后；第三次清孔则是在安装钢筋笼及灌注导管完成后、灌注砼前及更换泥浆前进行。在具体清孔的实施过程中，技术人员要注意不断测量孔底沉渣的厚度、泥浆性能等，从而严格遵守设计要求，防止出现吸塌孔壁的状况发生。此外，当泵吸反循环清孔时，要让砂石泵排量大于孔内的冲洗液量，从而防止孔内水位下降，导致塌孔。另外，还要对孔内冲洗液的相对体积质量进行严格的控制把关，保证孔内水头高度的合理。

3.6灌注砼

混凝土的具体灌注工作，尤其是对于初惯量的控制，关系着工程成桩的质量。此次工程中，为了确保扩底桩混凝土的灌注质量，初惯量埋管要大于等于0.8m，导管的高扩底桩底部大于0.3m，全部选用小于1.5m以下长度的漏斗夹，从而保证埋管的高度合理。在具体灌注过程中，均采用匀速向导管料斗内进行灌注砼，为了防止出现赌管现象，要注意适量灌注砼，使导管内的空气慢慢从导管的底部排出，从而带动导管拔出砼面。需要注意的是，在灌注砼时要连续进行，不能在中途停止灌注。如果灌注砼不及时，可以在砼中适量放入缓凝剂，防止凝固现象。在下灌完成后，再进行后续的灌注工作，之后再通过捞取混凝土样以便确定混凝土的具体高度，并与设计要求进行对照。

本次工程的桩基工作全部结束后，进行了静载试验，证明其沉降量符合具体的设计要求。此外，在整个钻孔扩底灌注桩施工过程中，相关技术人员都做到了严格把关，在施工进行的各个环节都注意把握施工进度和施工质量，对于工程中的突发状况和可能发生的状况做了详细准确的分析，这次工程取得了较为满意的成果。

4　结束语

综上所述，钻孔扩底灌注桩技术对于节约单位成本，提高经济效益和社会效益方面有着重大的意义。除了具备有钻孔桩独特的优势之外，还具有能够充分利用各种性质优良的土层和风化岩层作为扩大头持力层的特点，由于其具有承载力高和适应能力较强的特点而被广泛应用。但是需要注意的是，钻孔扩底灌注桩技术的工艺技术要求一般较高，加上受工程地质条件的影响较大，因此在具体施工过程中需要相关的技术与施工人员进行密切的配合，才能够保证施工的进度和质量，从而确保工程建筑的整体水平。

[1]刘勇平.机械钻孔扩底灌注桩的设计与施工.有色冶金设计与研究.2003.24（1）.

[2]韩建强，宋庆东，杨明.钻孔扩底灌注桩的设计与检测 [J].地质与勘探，2003,39，（4）：90-92.

P612[文献码]B

1000-405X（2016）-2-397-1