钻孔混凝土灌注桩的基桩设计与施工研究

2021-06-30宋峒潮

中国建材科技 2021年1期

关键词：孔深单桩灌注桩

宋峒潮

（河北建设勘察研究院有限公司，河北石家庄 050000）

1 工程项目及地质概况

某住宅项目由高层建筑、多层建筑及商业裙房组成，其中，高层建设结构形式为框架剪力墙，地上建筑层数为18层，地下为2层，高层建筑基础形式为筏板基础，多层住宅及商业裙楼为独立基础。工程建筑物概况见表1。

表1 工程项目建筑概况一览表

根据野外钻探、原位测试及土层物理力学性质，依据DB13（J）T48-2005《河北省建筑地基承载力技术规程》，结合当地经验，综合确定地基土承载力特征值(fak)及地基土各代表性压力段压缩模量ES平均值，见表2。

表2 地基土承载力特征值及压缩模量参数推荐值

该工程项目高层建筑基底压力设计值为430～480kPa，对地基承载力提高幅度要求较大，根据场地地层结构、强度特征及建筑物性质，参考地区类似建筑经验，地基基础加固建议采用混凝土钻孔灌注桩复合地基进行地基处理。

2 混凝土钻孔灌注桩基桩设计研究

分析该场地地层分布及性状，桩端持力层可选用⑧层中风化花岗岩或其下土层，桩长、桩径按设计要求而定。

1）桩长确定

该项目承台顶面标高-4.1m，承台高1.8m，室内外高差0.5m。根据项目勘察报告中地层分布情况，选用⑦层粉土作为桩端持力层进行验算。根据勘察报告数据测算可知，⑦层粉土的平均埋深为38.6m，桩端入持力层不小于2m，得出钻孔灌注桩平均桩长=38.6m+2m+0.5m-4.1m-1.8m=35.2m。

2）单桩极限承载力确定

根据规范的桩径大于或等于0.8m的钻孔灌注桩的单桩极限承载力标准值计算公式，可以得到直径为1m和1.2m的单桩极限承载力特征值，见表3。

表3 单桩极限承载力计算数值汇总表

3）桩身竖向承载力验算及配筋

根据规范可知，桩身竖向承载力验算及配筋验算公式为r0〈φ(φcfc Ap+fy As)。

钻孔灌注桩混凝土标号为C35，fc数值为17.5N/mm2。查表后计算可知，钻孔灌注桩直径为1.0m和1.2m时，均满足设计规范要求（不考虑钢筋的作用）。验算合格后，钢筋可以根据桩身结构进行配置。

3 混凝土钻孔灌注桩施工注意事项

1）钻孔

钻孔结束后，测得终孔孔深略大于设计孔深，主要原因是根据钻机工作原理，成孔孔底向上约30cm范围内的桩径通常会小于设计桩径，所以在钻机成孔时实际孔深比设计孔深多施工20～50cm才能满足要求。

2）清孔

钻孔环节结束后应及时清孔，确保孔底清洁后再灌入混凝土，要防止中间间隔的时间过长而对孔底造成了二次污染。相关工作人员在对地基空洞进行清洁时，要严格把控孔底沉渣厚度，此外，还要维持成孔内的泥浆高度，要高于地下水的高度，才能保证不发生意外。

3）混凝土灌注

桩基施工期间，每完成一次混凝土浇筑，必须及时测量已浇筑混凝土的深度，精确把控对孔塌情况的预测，防止意外事故发生。在混凝土中，导管敷设深度一般是2～3m。对于拔出后的导管，要及时冲洗，污染的时间不能过长，不然会影响导管的使用年限和寿命。混凝土浇筑过程中，要保证工作的连续性，中途不能间断，否则会影响浇筑质量。导管要尽量保持上下活动的状态，可以让混凝土的流动性加强，同时可以让导管在拔出过程中没有困难。