旋挖成孔灌注桩施工过程中充盈系数的控制

马 丽 华

(武汉地质勘察基础工程有限公司，湖北 武汉 430072)



旋挖成孔灌注桩施工过程中充盈系数的控制

马 丽 华

(武汉地质勘察基础工程有限公司，湖北 武汉 430072)

结合工程实例，从泥浆性能、旋挖操作要求、旋挖钻头尺寸、超灌高度控制等方面，分析了旋挖成孔灌注桩施工过程中影响充盈系数的因素，并提出了有效控制充盈系数的方法，从而降低旋挖成孔灌注桩的施工成本。

旋挖成孔工艺，充盈系数，灌注桩，施工成本

随着建设步伐的快速迈进，旋挖成孔工艺因其快速便捷、成孔效率高得以在武汉地区基础工程施工中广泛应用。混凝土是灌注桩的一项重要材料，混凝土用量的控制直接关系到旋挖成孔灌注桩施工成本。充盈系数是施工过程中混凝土用量的参考指标，它是指灌注桩成桩过程实际混凝土用量与设计混凝土用量的比值。

在施工过程中，我们既要求充盈系数大于设计值，以保证灌注桩成桩质量，又要求充盈系数无限趋于设计值，以降低工程施工成本。这就要求我们在施工过程中要控制好充盈系数，既不能过小也不能过大，过小则造成桩身缺陷，过大则造成成本浪费同时也影响桩身承载力。以下结合菱角湖壹号项目对充盈系数的控制具体说明。

1 工程概况

菱角湖壹号项目由三栋主楼及裙楼商铺组成，采用桩基础，旋挖成孔施工工艺，主楼工程桩桩径为1 000 mm，裙楼工程桩桩径为800 mm，从勘察报告显示灌注桩穿过杂填土、淤泥质粉质粘土、粉土、粉细砂、强风化粉砂岩、中风化粉砂岩，进入持力层中风化粉砂岩3 m。

根据项目实际情况，从下面几个方面进行充盈系数控制。

2 影响充盈系数的因素

2.1 泥浆性能

旋挖成孔工艺采用静态泥浆护壁，在开工前配制的泥浆性能一定要满足设计要求，泥浆性能检测合格后才能使用。特别是钻进粉细砂层时，泥浆性能应该满足表1要求，确保钻进粉细砂层时不垮孔，造成混凝土用量增加。

表1 泥浆性能表

2.2 旋挖操作要求

旋挖成孔钻进过程中应该注意进尺控制。在下钻提钻过程中要放慢进尺(满斗升降时速度控制在0.8 m/s以下，空斗升降时速度控制在1 m/s以下)，防止速度快，过分扰动没有泥皮附着的孔壁而造成垮孔；当遇到粉砂层、胶结带、破碎带时，应该降低钻进速度，减少进尺(遇松散稍密的粉细砂层时，钻速要控制在3 m/h～6 m/h)，以防钻进速度过快而造成垮孔或斜孔；当发现旋挖发生偏斜时应该降低钻进速度，及时纠偏，否则会由于孔斜而导致桩径扩大，造成混凝土用量增加。

2.3 旋挖钻头尺寸

混凝土的比重大于土体的比重，在混凝土灌注的时候，会对周围的土体产生挤土效应，使得桩径发生少许扩大，所以在选用旋挖钻头时，钻头比设计桩径小少许(桩径1 000 mm工程桩钻头选用990 mm，桩径800 mm工程桩钻头选用790 mm)，以控制充盈系数。

如果旋挖钻头比设计桩径稍大，例如1 000 mm工程桩钻头直径为1 050 mm，设计桩长为46 m，则理论方量将由36.9 m3变成40.7 m3，增加了3.8 m3，C40混凝土单价按360元/m3计算，则费用增加了1 368元，而实际的混凝土增加量会大于设计增加量，增加费用也大于1 368元。

在施工过程中要定期测量旋挖钻头尺寸，防止因为钻头磨损使得钻头直径减小，造成桩身小于设计要求，桩的承载力不能满足设计要求。

2.4 超灌高度控制

工程桩的设计空孔为10 m～12 m(具体数值因不同区域工程桩而异)，在保证超灌1 m的前提下，控制超灌高度。在灌注完成时，要求对空孔进行实测，超灌高度控制不到位，或高或低，都将给后期验收带来相当麻烦，要投入相当的人力、财力，甚至组织机械设备进场处理。

若超灌高度过高，会造成混凝土的浪费及增加后期验收时破除桩头的工作量和费用，项目后期基坑开挖发现部分工程桩超灌高度比设计高出2 m～5 m，又组织工人进场破除桩头，不但增加了混凝土的用量又耗费了人工，大大增加了工程成本。若超灌高度没达到设计要求，也会造成后期验收时补灌接桩，项目后期基坑开挖发现有两根工程桩桩顶比设计桩桩顶标高低1 m，采取措施补救，做锅底支模进行补灌。

3 建立充盈系数预警

1)在资料上建立充盈系数数据库，每个桩施工完成后，记录实际浇灌混凝土量及设计浇灌混凝土量，计算出充盈系数(如表2所示)。

表2 充盈系数记录表

浇灌过多或者混凝土用量不够要补方(工地在闹区，遇上下班时候堵车，就会因为等待时间过长而造成断桩)。

2)当发现充盈系数异常时，如表2所示，工程桩A3-99的充盈系数为1.12，工程桩A3-111的充盈系数为1.10，明显大于设计要求的1.05，此时立即提醒项目部及施工班组注意，发现是由于钻进工程桩A3-99，A3-111泥浆性能没能满足要求，泥浆的粘度比重小于设计要求，含砂率超标，同时操作手为赶进度而加快钻进速度，可能桩身在粉砂层处出现垮孔，查明原因后做出相应处理，要求每根桩施工前泥浆性能必须满足设计要求才能开钻，并要求旋挖操作手在钻进过程中控制钻进速度。

4 结语

旋挖成孔工艺在基础工程施工中的应用愈发广泛，如何控制好旋挖成孔灌注过程中充盈系数，使之既满足设计值又趋于设计值，不造成混凝土用量的浪费，从而降低工程施工成本，这是基础工程施工中的一项关键所在。

以上所提出的几点仅是个人拙见，在以后的工程项目中，本人将会进一步结合实践情况，对充盈系数的控制进行更系统全面的认识。

[1] 姜春永，朱学顺.跟管钻进在旋挖钻机施工桩基工程中的应用[J].施工技术，2006,35(6):17-18.

[2] GB 51004—2015，建筑地基基础工程施工规范[S].

[3] 罗俊义.煤矸石填料的施工方法及质量控制[J].建筑工程技术与设计，2015(9)：72-74.

Control the filling coefficient of the construction process of rotary drilling bored piles

Ma Lihua

(WuhanGeologicalSurveyFoundationEngineeringCo.,Ltd,Wuhan430072,China)

Combining with engineering examples, starting from aspects of slurry performance, rotary drilling requirements, rotary driller size, extra-bored height, the paper analyzes factors influencing filling coefficient in construction process of rotary drilling hole bored pile, and puts forward effective methods of controlling filling coefficient, so as to reduce construction cost of rotary drilling hole bored pile.

rotary drilling hole craft, filling coefficient, bored pile, construction cost

1009-6825(2016)26-0096-02

2016-07-06

马丽华(1973- )，女，工程师

TU473.14

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