建筑工程中反循环钻孔灌注桩的施工研究

林建平

摘 要：这些年我国建筑行业得到快速发展，施工的难度与复杂度越来越高，施工单位为提升施工质量与效率，需要对施工的各个环节进行严格的控制。反循环钻孔灌注桩的施工是建筑工程施工过程中十分重要的一个环节，对工程质量的高低具有十分重要的影响，因此施工单位要对反循环钻孔灌注桩的施工工艺及常见问题进行合理处理，确保施工质量得到有效提升。

关键词：反循环钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制；技术措施

在建筑工程施工过程中，反循环钻孔灌注桩在操作过程中，首先要将泥浆从孔口送入孔内，然后在砂石泵的利用下，钻渣会被钻头的携带下从孔地抽出。反循环钻孔灌注桩具有特殊的排渣过程，因此在施工过程中需要对地质情况进行综合分析，对成孔的直径进行严格控制，一般确定为500mm到1800mm之间。反循环钻孔灌注桩施工方法在实际应用中具有成本低、成孔质量好等特点，在我国高层建筑等基础工程施工中的应用十分广泛。

1.施工工序

第一，做好场地的布置工作。采用封闭围堰的方式对施工现场进行布置；第二，定位放线工作。要在全站仪的利用下对桩的位置进行合理确定，将放线偏差进行严格控制，确保在1cm以内；第三，成孔。在方向回转循环钻孔的方式下利用钻机进行施工；第四，护壁。采取综合护壁的形式，将钢护筒与泥浆进行结合；第五，二次清孔。在反循环泵的利用下，在钻孔过程中将孔内的泥浆进行清除，需要在浇筑前，对孔内进行二次清孔，保证孔内的干净，将沉积物进行合理控制，确保其厚度满足设计要求，在完成孔内的清除之后，混凝土水下灌注时，需要在30min内完成。

第六，钢筋笼制作和安装。将一节制作安装在横架上，钻孔就位需要在双吊法的利用下完成，孔口对中固定；第七，预拌混凝土进场检验。在目测法在预拌混凝土进场后对混凝土的和易性进行观察，对混凝土的坍塌度与保水性等在坍落度筒的利用下进行测量；第八，混凝土灌注。需要借助料斗和水下导管进行混凝土的浇灌，确保混凝土自下而上填充满孔身。

2.钻孔和成孔工艺流程及技术措施

2.1钻孔和成孔工艺流程

开挖孔口→埋设护筒→钻机就位→对安装进行校准→成孔→对孔内进行清理→排渣→放置钢筋笼→灌注混凝土→拔起护筒→对钻机进行移动。

2.2主要技术措施

2.2.1埋设护筒

当开挖孔口时，需要在开挖到1.7m左右的深度时，对钢护筒进行放置。钢护筒的厚度与护筒内径为7mm与150mm，材料是钢板。需要对护筒中心与桩中心之间的偏差进行严格控制，一般不超过50mm。在埋设过程中要确保稳固性与精准性，需要将黏土填满护筒的周围，并在压实的力下让其保持良好的稳固性。

2.2.2孔径与孔斜控制

第一，把好钻机安装关。保持钻机与钻机的平稳与铅直。对钻杆、钻盘与桩孔的中心位置进行严格细致的校核，让其保持在一条中心线上，保证钻盘在钻机钻进时处于一个水平状态。

第二，使用合适的钻头。钻头一般选择为三翼单环正式刮刀，确保钻头的尺寸符合设计标准。

第三，合理选择钻进参数。需要依据不同的地质情况，在钻进过程中对钻进参数进行合理确定与调整。

第四，严格控制泥浆质量。可以在自然造浆的方法下对土质较好的区域进行施工；当土质较差时，需要确定优质土进行制浆。在钻孔作业过程中，要对泥浆相对密度与黏度进行合理确定，分别为1.2与22。同时也要对清孔后，对泥浆的相关指标进行合理控制，相对密度、含山率与胶体率进行合理确定，分别为1.03～1.1、<2%、>98%。

2.2.3砂土層钻进

在钻孔作业过程中，需要在循环旋转钻孔过程中进行慢速的作业，为保持孔壁的稳固性，需要在黏土造浆的方式下完成，确保孔内的液体高度符合设计值。

2.2.4终孔

在钻孔前要对施工图纸进行细致的分析，确保孔深符合实际需求，并将误差控制在300mm以内。

2.2.5清孔

在钻孔过程中，在反循环和正循环交替的方式下，渣质会被携带出孔内。施工人员要通过手捻的方式进行确定，确保砂土没有颗粒感，保证孔底沉积厚度控制在10cm以内，在混凝土灌注过程中要在30min以内完成。

3.钢筋笼制作与安放工艺流程及技术措施

3.1钢筋笼制作与安放工艺流程

下料→除锈→对加劲圈进行焊制→对主筋进行焊接→对箍筋进行电焊→合理装设保护层圈→吊放钢筋笼就位。

3.2主要技术措施

在下料时需要严格按照图纸进行操作，并且要对锚固的长度等进行合理确定，将误差控制在允许的范围内，并满足施工图纸的需求。

4.工艺流程与技术措施

4.1桩身混凝土灌注工艺流程

图1为桩身混凝土灌注工艺流程图：

4.2主要技术措施

第一，在进行混凝土进行灌注时，要确保混凝土的质量符合施工要求。当含沙率在40%～50%时，要选择中粗砂进行施工。对粗骨料的最大粒径进行合理控制，确保直径在40mm以内。并且要对混凝土进行严格的实验，确保坍落度符合设计要求。如果混凝土不符合灌注的质量要求的，要坚决不予进场[1]。

第二，浇灌混凝土。需要在计算的方式下对混凝土的浇筑量进行确定。在第一次浇筑时，要保证1次埋管深度大于1m。吊绳等是在连续灌注下经常使用到的工具，利用该工具测量混凝土，合理控制埋管的深度，一般在2m到6m之间。当完成灌注之后，需再一次进行计算，确保桩顶的高度符合需求，一般情况下桩顶高度要高于设计高度的0.9m左右，这样才能确保灌注桩的质量[2]。

第三，采用跳桩施工的方法对相邻桩间距小于3倍桩径的桩进行施工，如果在完成混凝土浇筑之后，时间在24h之内，5m范围内的相邻桩不能进行成孔，通过这样的方式来保证成桩的整体质量[3]。

第四，在图纸设计的要求与入中风化岩深度的结合下，对桩长进行合理确定。如果在施工过程中土质为软弱夹层，需要穿过该土层，并进入中风化岩层，进入的深度要控制在0.5m以上[4]。

5.常见的质量问题及处理方法

反循环钻孔灌注桩的施工过程中需要对钻机成孔和混凝土灌注进行关注，这两个环节的质量对桩身的质量有着直接联系。

5.1孔位偏差

孔位偏差是施工过程中较为常见的问题，为控制孔位偏差，需要经过3次测定对孔位进行确定。第一次是在粗侧的方式下对桩孔的位置进行确定，第二次是在护筒的埋设时，第三次则是在钻机就位之后。在测量过程中测量人员需要在全站仪的借助下，完成对桩位置的多次测量，减少由于人工测量时引起的误差。

5.2不埋设护筒

护筒在实际施工过程中具有多种作用，能够对桩位进行固定，对孔口进行有效的保护，避免地面上的一些石块落入孔内，要确保泥浆水位保持在一个合理范围内，避免出现坍孔的情况，同时在對桩顶的标高进行控制时也要将护筒作为参考。施工人员需要对钢护筒进行细致、严格的埋设，对周围的土壤进行挖掘，将黏土回填进去，对土层进行压实。施工人员在钻孔过程中，要检查互通的情况，一旦发现问题要及时进行处理。

5.3颈缩

在成孔之后，如果设计孔直径大于桩孔的直径，就会出现钢筋笼无法放置的情况。造成这种现象的主要原因是由于钻头磨损情况较为严重，钻齿也出现一些问题，但是工作人员未能对其进行细致的检查。如果存在这种情况，可以通过更换钻头进行解决。

5.4桩底沉渣过厚

孔洞深度需要在终孔之后利用吊绳的方法进行检测，设计标高要小于孔底标高。造成这种现象的主要原因是由于泥浆相对密度过小，使得沉渣难以浮起。或者对孔内的清理不够干净或者在清理孔内之后，但是放置的时间过长。在对该问题进行处理时，要对泥浆进行更换，确保泥浆的性能符合要。在钻孔成形之后，要对钻头的高度进行合理控制，一般要升高15cm，并且需要经过几分钟的慢速空钻。要在二次清孔前放入钢筋笼。导管的底部不应离孔底要保持适当的位置才能进行混凝土的灌注。

5.5出现断桩

导致断桩情况出现的原因有混凝土未能进行连续供应，在钻孔过程中混凝土出现中断的情况。如果混凝土的和易性不符合标准，会出现堵塞管道的情况。在灌注混泥土过程中，泥浆相对密度如果不符合要求，会导致孔壁坍塌，进而使得混凝土难以上浮，导致断桩问题的出现。当施工人员进行操作过程中时间过长，导管埋入深度不符合要求。因此在对该问题进行解决时，需要连续供应混凝土，并且要将混凝土运输车的时间间隔控制在0.5h以内，在对混凝土的检测中，发现混凝土的坍落度不符合要求，要及时做退场处理，在选择泥浆时要保证泥泞的质量，并且要对砂粒含量进行合理控制，确保其符合实际需求。需要在灌注过程中对导管深度进行检测，确保深度符合需求。

6.结语

反循环钻孔灌注桩虽然在实际建筑工程施工过程中的应用较为广泛，并且存在很多优势，但也在施工过程中存在一些劣势，比如对施工人员的技能掌握情况要求较高，在施工过程中循环系统较为复杂等，这些问题都需要在日后的研究与应用中进行合理解决。对反循环钻孔灌注桩的施工工艺及常见问题处理进行研究，有助于实现我国建筑行业的可持续发展，提升施工单位的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]韩建坤， 董小龙， 郭小龙. 低净空横穿双线并行不等深明挖基坑的地下高压电缆保护及基坑施工综合技术[J]. 隧道建设， 2017， 37（7）：838-844.

[2]王驰，陈根华，杜国顺，等. 浅谈常州大唐线路工程采用GF-250反循环钻机施工的改进方案[J]. 电工技术， 2018， 484（22）：137-139.

[3]刘洪战， 田源， 杨坡，等. 细颗粒沉积物分布区地下水源热泵抽灌井施工工艺探讨[J]. 水文地质工程地质， 2017， 44（1）：36-40.

[4]李汞， 王德龙， 王占丑，等. 空气反循环连续取样钻进技术在紫金山金铜矿区的应用[J]. 探矿工程（岩土钻掘工程）， 2017， 44（6）：45-47.