建筑工程钻孔灌注桩施工技术探讨

靳尉昌

（安阳市中南建设集团有限公司，河南 安阳 455000）

由于工业大发展、人口数量剧增及城市化进程不断加快，城市高层建筑数量和规模持续扩大。然而，很多城市建筑施工当中都会遇到地基条件差的情况，无法直接承受由高层建筑传递的荷载，若采用摩擦桩，沉降量较大，很难满足施工要求。19世纪80年代晚期，灌注桩得以问世。我国是从上世纪六十年代开始使用钻孔灌注桩技术，经过几十年的大量实践，已具有较为成熟的技术体系，在淤泥、砂土、黏土等各类地质条件下都具有良好的应用效果。

1 钻孔灌注桩的特点

按照成孔方法不同，灌注桩可以分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩。本文以钻孔灌注桩为研究对象进行分析。钻孔灌注桩是指通过专用的钻孔设备成孔，随后将钢筋笼放于桩孔，现场浇筑混凝土所形成的桩。相比其他基础类型，钻孔灌注桩具有很多优点，具体如下：1）适用性广。钻孔灌注桩可在陆地、水下使用，也可用于各种不良地质，如砂土、岩土、黏土等。不受季节气候等因素影响，可在平原施工，也可用于山区。2）桩径范围大。相比预制桩，钻孔灌注桩的桩径范围大，直径可小至0.3m，大致4m及其以上。且能够完全接触持力层、穿越层，能够有效地将上部结构荷载传递给地基，增加承载能力。3）施工振动及噪声小。在施工机械设备方面，钻孔灌注桩所需设备种类、数量较少，且多为无噪音或低噪音、振动小的机械器具，即便是在人口密集或夜间也可进行施工作业。4）施工设备简单，易于操作。钻孔灌注桩所使用的设备多为小型机械设备，如成孔钻具、混凝土浇筑器具等，移动方便、易操作，且能够很好地适应各种施工环境，具有极强的适应性。

2 工程概况

某建筑桩基工程，基坑形状近似矩形，沿南、西北向展布，采用钻孔混凝土灌注桩施工，共四类桩径，分别为600mm、700mm、800mm、900mm，桩深33～35m，有效桩长23.4～25.0m，桩端进入持力层2D（D桩径）。C35为桩身混凝土强度等级，180～220mm为坍落度。终孔条件需满足桩端进入2D持力层深度，保证桩底以下5.0m无软弱夹层。本工程部分处于岩溶地区，土层性质较差，砂层分布较广，存有较高施工安全风险，为此，在施工中必须全面掌握施工技术要点，做好质量控制。

3 建筑工程钻孔灌注桩施工技术要点

1）测量定位。施工前，先将钢筋（300～400mm长）打入桩位中心，且在确定基准点的前提下，引出多条引伸点，便于后期桩位点、基础复核与定位。随后通过水准仪进行桩位地面高程地测量。待桩位测量好以后，需再次进行复核，待其合格后便可进行施工。2）护筒埋设。相比桩体设计直径，钢板内径需多出一些，一般可多出200mm左右，厚度为5mm，随后进行焊环，与此同时，将溢流浆口开启，按照第一桩标注的中心孔进行护筒埋设，确保埋设垂直，保证管中心和桩位重叠，误差需控制在10mm以内。随后采用黏土回填其周围，并一层一层地进行压实。待完成上述施工后，需向施工现场运输钻机，保证钻机定位准确。3）泥浆循环系统设置。每8到12根桩设一个泥浆池。在设置泥浆池时，要与桩位错开，多设于完成施工区域。根据要求，可采用挖掘机开挖泥浆池，也可采用编织袋装砂围堰。一般泥浆池的容积等同于钻孔排出的钻渣体积。此外，需及时向场外运送钻渣，不得堆积到场内。4）成孔钻进。按照地层要求，钻进施工中需做好速度控制，在接近中风化岩时，可每隔0.5m进行一次岩样检测，待保证其质量满足施工规定。随后继续进行钻进施工，最终保证成孔质量。5）钢筋笼制作。钢筋笼可分段制作，需合理控制接头数量。在主钢筋接头搭接处理中，焊接时要错开，不得，可采用单面焊钢材，焊缝长10d。要求焊缝密实、平整、光滑。钢筋笼制作误差需控制在合理范围内，为保证钢筋保护层厚度，每隔5m将混凝土块设于主筋外侧，便于钢筋笼防护。6）混凝土灌注。下导管时，要详细检查每一节导管，并采用密封圈设于连接部位，保证密封效果良好。在混凝土灌注前，可进行第二次清孔，随后进行灌注。要求采用C35等级的商品混凝土，保证混凝土充填深度控制在0.8m以上，最大初灌量控制在3.0m³以上。在整个灌注过程中，要时刻检查混凝土的灌注高度，当高度达到设计要求后，便可将导管拔除。要保证灌注混凝土具有连续性，防止出现断桩等情况。钻进施工中，出现了大量泥泡沫，并产生了泥浆泄漏情况，极易产生孔壁坍陷问题。为解决此类问题，需采用高品质泥土，增加泥浆粘度。

4 建筑工程钻孔灌注桩质量控制措施

1）桩基检测。委托具有相关资质的单位进行单桩承载力、桩身完整性抽样检测。第一，桩身完整性检测。一般情况下，在桩身完整性检测中可采用2种及其以上的检测方法，从而增加检测结果的准确性。根据本工程施工情况，可采用低应变法、钻芯法、声波透射法进行检测，其中低应变法检测用于全部桩基，并从中抽取10%桩基数量，用于其他两种方法的检测。第二，单桩承载力检测。结合现有检测方法，本工程可采用非破坏性静载荷试验，采用此检测方法时，需将载荷加载到单桩承载力特征值2倍左右。相同条件下，试验桩基数量必须大于3根，为总桩数的1%以上。当试桩的桩身强度满足设计强度（100%）之后，且达到混凝土20d龄期时，便可进行下一步施工。

2）质量事故处理。在钻进成孔和灌注成桩过程中，极易出现塌孔、桩孔偏斜、扩孔、漏浆等质量事故，为了有效预防和处理，本文针对几种常见的质量问题进行了分析，并提出了处理措施。（1）塌孔。当钻进成孔过程中出现塌孔问题，需及时找出原因，确定塌孔位置，随后根据塌孔严重程度进行有针对性的处理。例如，塌孔不严重的情况下，先回填塌孔部位以上，随后采用加高水头、埋深护筒等方式进行施工。若塌孔情况严重，则需用砂石等材料回填钻孔，并找出原因，采取一定措施后，再次进行成孔。（2）桩孔偏斜。桩孔偏斜处理中，可在偏斜位置吊住钻头来回进行扫孔，保证钻孔垂直。若存在较为严重的偏斜情况，需向偏斜处回填粘性土，当沉积密实程度达到施工要求后，可再次成孔。（3）漏浆。钻孔时出现漏浆情况，需查明原因，若是因为护筒内水头无法保持，可及时回填护筒周围，保证其密实度。或增加护筒埋深，并降低水头高度。也可以通过改善泥浆稠度的方式进行处理。（4）导管进水。当第一批混凝土浇灌后发生导管进水问题，需及时吸出已灌入的混凝土拌合物，并对操作方法进行适当调整，完成上述操作后，便可重新浇筑。（5）导管堵塞。混凝土刚开始浇灌时，如果出现导管堵塞问题，可直接采用长杆冲捣进行处理，或通过振捣器进行振动处理。采用上述方法仍得不到有效解决，必须拔出导管，吸出已浇灌的混凝土拌合物，同时，还要将钢筋笼吊出进行清孔处理。

5 结束语

综上所述，钻孔灌注桩技术单桩承载能力强，适用范围广且施工影响小。在具体操作过程中，必须结合工程实际情况，以工程地质条件为依据，确定灌注量及钻机旋转速度，以达到良好施工效果。同时掌握钻孔灌注桩技术标准，加强施工人员技术培训，了解工程施工重点部位，尽量减少人为操作失误，提升建筑工程施工质量，延长工程使用寿命。