钻孔灌注桩在房建工程项目中的应用与技术方案分析

2018-08-15康东宝

山西建筑 2018年19期

康东宝

(山西省煤炭地质局技术装备中心,山西太原 030006)

受经济发展影响，建筑业也正式进入到发展的主流趋势中，房屋建筑工程质量成为人们关注的主要话题。为了保证房屋建筑项目施工质量，钻孔灌注桩技术得到普遍运用，一方面为整体质量提供保证，承载能力大，施工方便，适用于深基础，不需开挖面积较大的基坑；另一方面则不会对土体承载力造成破坏，场地要求低，降低了混凝土浇筑量，极大地降低了施工成本。但是房建项目施工期间，对于钻孔灌注桩施工技术的运用依然存在一些问题，需要在实际施工过程中寻求解决对策。

1 钻孔灌注桩在房建工程项目中应用要点

1)钻机驾驶人员要对钻杆垂直度进行关注，不能因为地质情况欠佳导致成孔垂直度与规定不符。如果施工期间地质情况不好，则需要使用适当的钻机展开钻孔灌注桩施工，对地质以及灌注桩相关资料进行核查，针对灌注桩施工期间可能会导致的问题进行分析并且制定施工质量标准与验收实施方案，有效控制桩基施工质量。

2)如果地质情况欠佳，需要延长护筒的长度，使护筒可以延伸至原土层，最后再展开进钻作业，具体适合使用的机械设备如表1所示。

表1 成孔机械设备

3)泥浆配制要在开钻之前的一天开展，膨润土经过充分发酵之后，方可在开钻时加以应用，合理控制泥浆指标，配置比主要以土质情况为准，控制在1.05～1.10，粘稠度则保证在17 s～22 s，砂率小于3%。泥浆入孔比重是1.1～1.3，如果冲击钻为实心钻头，这时孔底泥浆比重如下：粘土、粉土为1.3；大漂石和卵石层为1.4；岩石为1.2。在粘度方面，入孔泥浆粘度普通地层是16 s～22 s；松散易坍地层是19 s～28 s。含砂率方面，新制泥浆小于4%。胶体率方面要大于95%，pH值则要超过6.5。

4)施工人员要对孔内泥浆高度与质量进行检查，对检查情况进行及时记录，如果出现十分严重的坍塌问题，要将钻头提出，重新填入质量好的粘土进行成孔作业[1]。

5)如遇雨天，地下水位会不断上涨，这时要适当提高泥浆的比重以及粘度。如果有需要将地下水位降低，则要对其时刻观察，避免地下水渗入孔内。

6)松软土层、砂层清孔操作期间，施工人员要对浆液面进行观察，结合实际需求提高泥浆比重与粘度。成孔之后不能闲置太久，否则将会降低液面荷载。

7)清孔操作前后需要对孔深进行测量，保证沉渣厚度不足100 mm。

8)下放钢筋笼之后，要对孔深进行测量，若沉渣厚度严重超标，需要提起钢筋笼，穿入旋挖机，捞起沉渣之后重新下放钢筋笼。

9)灌注混凝土直至钢筋笼下部，以免钢筋笼被顶托上升，需要做到以下几点：第一，将孔口吊筋在钢筋笼上方固定；第二，最大程度的提升灌注混凝土时间，避免混凝土入钢筋笼时减少其原本的流动性；第三，如果孔内的混凝土已经逼近钢筋笼，这时需要适当放慢灌注速度；第四，孔内混凝土面进入到钢筋笼1 m～2 m之后，需要将导管提升，增加钢筋笼埋置深度；第五，灌注作业即将结束时，因为导管中的混凝土柱高度以及压力差不断降低，使得导管外部的泥浆、渣土稠度、比重也相应增加，例如混凝土上升难度加大，可以在孔内加水，将泥浆稀释，使用泥浆泵抽出沉淀物，保证灌注顺利完成[2]。

10)混凝土灌注施工期间，需要保证导管始终处于居中位置，如果需要提升导管，要有专人负责指挥，不能使钢筋骨架出现倾斜以及位移等问题。

11)若混凝土灌注位置已经灌注至桩孔4 m以内的部位，可以停止提升导管，灌注到设计标高位置，随后可以一次性将导管拔出。

2 钻孔灌注桩技术方案

2.1 前期准备工作

为了对钻孔施工质量进行保证，正式施工之前一般会对场地进行处理，确保其平整性，随后再展开便道修筑、挖泥浆池以及钻孔机械进场等一系列操作。桩位定位是前期准备工作的关键，需要保证桩位测量的准确性，桩位测量工作，测量人员一般会使用全站仪等进行测量，并且准确标记桩位。

2.2 护筒设置

测放钻孔灌注桩桩位高程中，施工单位需要以之前会审通过的施工方案为基础，按照高程测放施工规范进行施工。首先，应用水准仪高程测量地基桩孔，将桩孔标高以及中心进行标记；高程测放期间，要对可能导致误差的种种因素进行关注，通过反复测放的方式对误差进行合理控制，一般高程测放误差不能超过10 mm。完成高程测放桩基作业之后，要马上进行护筒埋设施工[3]。护筒埋设主要是避免钻孔施工破坏孔洞以及孔口。冲桩操作时，要在孔口位置放置钢护筒，主要发挥保护的作用，护筒放样中心点是即将打桩的中心，保证中心点大于冲击钻头200 mm，在中心点上方预留2个溢浆孔，确保在钻孔过程中可以有效排出浆体。为了避免钻孔期间因为护筒偏移导致的钻孔偏移问题，需要在护筒设置期间按照正确的位置进行固定，确保中心与桩位中心偏差小于50 mm。

2.3 挖孔成桩

通常挖孔成桩这一操作，都是在施工人员技术交底之后，开挖前期确保其满足规定要求，即针对挖孔成桩施工，要做好测量放线，依照施工图纸中提出的相关要求严格组织施工。为了规避对拉土车辆行走带来的影响，需要选择合理的桩心位置，并且预埋钢筋头，钢筋头部要涂抹油漆，待油漆风干之后砸至地面。挖孔作业时，要严格掌控好挖孔速度。

实际灌注桩施工过程中容易出现的一些质量通病，例如坍孔后的应对措施、地下不明障碍物的处理等，针对这些问题提出以下预防措施。

1)坍孔处理。了解坍孔位置以及坍孔大小，按照钻孔记录对坍孔前后深度进行计算，了解高差，将其与桩孔断面面积相乘，从而得到坍孔方量；其次，在孔中放置粘土球，使用直径更大的锥桶式钻头以缓慢的速度下冲，使粘土球位于坍孔的位置，反复使用这一方法直至护壁造好为止；再次，完成深度测量之后制作比坍孔底部深度长1 m左右的钢筋笼护筒，在外侧裹纤维布使其成为护筒，吊装完成之后使用井口用电焊进行固定；最后，对护筒与孔壁进行处理，便可完成坍孔问题的处理。

2)地下不明障碍物处理。针对这一问题，可以结合不同的灌注桩采取不同的方案，例如水泥预制方桩，可以使用钻机拔出法以及机械震拔法，清除地下不明障碍物；再如沉管灌注桩，可以使用人工挖孔法、钻机套扫法等清除地下不明障碍物。

2.4 清理成孔杂物

明确孔桩孔深、孔位、孔径之后，需要针对施工现场的杂物进行清渣处理，以免出现泥浆沉淀以及坍孔等问题。通常在实际施工过程中，主要使用正循环、反循环钻机进行清孔。如果是在稳定的土质结构内，也可以应用真空吸泥机进行清孔，否则将会导致土层垮塌。施工人员清孔期间，一般会进行两次，成孔作业结束之后进行第一次清理，为孔深测量提供依据，钢筋笼安装结束之后则要进行第二次清理，对流出水体进行观察，明确是否需要第三次清理。如果流水干净，泥浆中没有或极少有超过1 cm宽的粗粒渣，并且泥浆密度在1 115 g/cm3～1 125 g/cm3之间，孔底泥浆粘度小于28 Pa·s，即可确定清孔符合要求。

2.5 制作钢筋笼

一般钢筋笼为了保证牢固性，都会应用加强筋进行定位成型，使主筋匀称的分布于截面中，通过点焊成型的方式分节预制，单节长度小于10 m。由于带肋钢筋尺寸固定，下料时很有可能会出现长度不一致钢筋在同一节半成品钢筋笼中焊接的现象，有接长要求的钢筋，其单面焊大于10d，相邻主筋错开长度需要不小于35d，基于相同的断面接头不能超出总数的1/2[4]。制作钢筋笼半成品，由审查人员进行成批验收，验收合格的钢筋笼整齐堆放，以免其他工序施工受到影响，针对不合格产品，需要返工修补，再交由审查人员检测。施工过程中，需要通过吊车将钢筋笼下放，通过分节安装的方式组织孔口单面焊接，按照设计要求设置保护垫块。

2.6 灌注桩技术

1)施工期间需要保证混凝土材料质量，按照施工规范控制不同类型混凝土施工工艺，尤其是混凝土浇筑、搅拌、振捣等环节所使用的技术。2)灌注桩施工期间，施工人员需要使用相应管材，在指定的位置组织灌注操作。3)混凝土浇筑期间，导管底部以及钻孔之间的距离一般以500 mm为最佳。混凝土浇筑施工之前，要组织相关人员进行钻孔、内部水分的试验，严格控制混凝土浇筑的时间以及速度，保证最终混凝土成品质量。