钻孔灌注桩技术在建筑地基工程建设中的应用

许伟峰

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

0 引言

在建筑工程地基施工中，钻孔灌注柱施工技术起到关键作用，其是桩基承载能力提升的重要保障，是增强地基稳固性，保障建筑结构安全性的有效方式。基于此，建筑企业应将钻孔灌注桩技术优化作为重点，加强对各环节施工要求的把控，通过精细化、规范化地施工保障桩基工程的整体质量。

1 钻孔灌注桩技术及其分类

1.1 钻孔灌注桩技术

地基工程中，钻孔灌注桩技术是首选技术方式，弥补了传统成桩技术承载力不足、施工效率低下等各种问题。即便相对复杂的工况，钻孔灌注桩技术也较为适用，可将地质泥浆对桩基工程所产生的不利影响降至最低，从而大幅提升建筑地基的承载力。

1.2 技术类别

1.2.1 全套管钻孔灌注桩

全套管钻孔灌注桩技术是指运用钻机于指定位置处进行钻孔，钻进与施工要求大小相一致的孔洞便可停止。此种钻孔灌注桩技术对泥浆并无要求，不必以特制泥浆进行作业的冲洗与冷却，可使钻孔流程进一步简化，但此技术的应用对地质有一定要求，钻孔过程中要提前进行钻机设置，需要通过钻机运行稳定性控制保障钻孔质量。

1.2.2 泥浆护壁钻孔灌注桩

泥浆护壁钻孔灌注桩的特点在于需要应用相应量的泥浆，需遵循施工要求的比例配备泥浆，用于钻头的冷却与清洗。此方法可降低钻孔时对孔壁的干扰，维持钻机运行的稳定性，能起到润滑作用，可通过稳定保护层的构建减少钻孔坍塌问题出现率。此技术适用于多种地质条件，因此应用率相对较高。

2 建筑地基工程建设中钻孔灌注桩技术的实践应用

2.1 工程概况

某商住建筑工程有共需建设两栋高层建筑，需要利用钻孔灌注桩技术进行桩基础施工，需要设置289 根直径均为700mm 的抗拔桩，混凝土需求量为2700m3。两栋建筑的成桩直径均为1000mm，但数量不同，分别为180 根与508 根，混凝土用量分别为5500m3与23000m3，所需钢筋量为1600t，需应用C30 型号混凝土作为施工材料。

2.2 地基工程中钻孔灌注桩技术的应用要点

2.2.1 施工工艺

作为相对成熟的桩基础施工技术之一，钻孔灌注桩可根据施工方法分为干、湿两种作业方法，是否应用泥浆是主要区分标准，地质条件如何是选择施工方法的重要判定依据。泥浆护壁钻孔灌注桩属于湿作业法，可利用泥浆进行清孔，若地质条件不佳，不适用于干作业法则可采用此方法替代。结合施工现场的地质条件，本工程选用泥浆护壁钻孔灌注桩施工方式。

2.2.2 施工流程

无论是干作业还是湿作业，钻孔灌注桩施工时的工艺流程并无较大区别。具体流程：根据设计图处理施工现场→测量放样→确定桩位→布置钻机→埋设护筒→钻孔→清孔→下放钢筋笼→二次清孔→混凝土灌注→养护。钻机布置时，应根据所选钻头类型采用适合的成孔方法，如为冲抓钻头，需要利用冲抓锥成孔方法进行施工，若利用旋挖钻头，则需采用旋挖成孔方法。针对不良的地质条件需要制作泥浆护壁，进而对成孔过程进行保护。

2.2.3 施工过程

（1）试桩。

桩基施工中需于设计阶段重视试桩施工的设计，正式施工开始前，应以设计要求为依据开展试桩施工，应结合现有设备，根据所制定的施工设计方案，选定最为适合的施工参数，从而保障施工质量。试桩的目的便是对施工工艺是否适合、施工方案是否可行进行验证。试桩时要结合地质勘察收集的相关数据，通过施工现场的二次勘察，对成桩方式进行优化选择，在试桩完成且验收符合标准后，方可正式开展桩基础施工。

（2）场地处理。

施工前，需先处理好施工现场，通常在试桩前便应做到通水、通电通路，并需做好地面平整。场地处理过程中，应将施工作业平台的处理作为重点，为确保能够平稳安放钻机，要保证地面承载力、平整度以及最大倾角均与钻机使用要求相符合，从而使钻机就位后可平稳运行。可利用压路机进行施工现场上层浮土的碾压，也可直接铺设钢板。

（3）测量放样。

测控点的布设，应以业主提供的控制点图纸作为依据。可利用全站仪等设备进行施工现场的精准测量与放样，而后完成桩位的位置确定。需要以设计图的要求开展实地放桩施工，要将桩位误差控制在设计误差之内，要详细比对设计图中的数据，避免因桩位定位不准而出现返工，这会影响整体施工效率。桩基工程施工中，与预制桩相比，钻孔灌注桩施工效率并不高，因此要加强施工中的细节控制，若是某个环节有所偏差，会延误后期施工进度。放样完成后，需由监理单位、监检单位负责检查与验收放样结果，要确保放样误差不超出2cm，验收合格后方可开展钻孔施工。

（4）材料机具准备。

应详细检查施工现场所需材料及设置，必要情况下要提前做好泥浆配制，要确保所有材料符合施工要求，应遵循施工设计配合比配制混凝土，应对混凝土质量进行严格检测，应预留试块，用之检测混凝土强度。同时，要确保施工中的所有设备能够稳定运行，做好泥浆池构建，准备好泥浆配制所需的水、黏土以及各种添加剂，本工程中所需泥浆含水量应不超出4%，并且泥浆比重应控制在1.2 左右，并且胶体率应超过96%。

（5）埋设护筒。

应结合放样结果进行护筒埋设施工，本工程中应选用钢护筒，以桩径作为钢护筒直径的选择依据，要确保护筒直径比桩径高出20cm 左右。埋设护筒时，应采用人工方式进行埋设地的挖掘，待挖至相应深度后，将护筒下放其中，调整好埋设方向，确保其垂直度符合要求，而后施加压力使之达到埋设深度，再进行护筒的固定。护筒埋设过程相对简单，施工重点在于要将误差控制在规定范围内，中心点位移应低于5cm，倾斜度不可超出1%，要确保护筒顶部比地面略高，并使导管口留在外侧，也要预留溢浆孔。

（6）钻孔。

钻机安放于指定位置，并且保持平稳运行状态后，即可开始钻孔施工，通过泥浆泵开启进行泥浆的泵送。钻孔时，钻进速度要相对缓慢，钻进至与护筒下部仅有1m 距离时，于泥浆护壁构建完成的情况下逐渐加速，以正常的速度进行钻进施工。钻孔过程中，要注意实时观测钻进的垂直度，还要观察泥浆性能有无变化。钻进深度与设计要求相符后，应缓缓将钻头提出，并对孔内浮土进行清理，而后开展成孔检查，若孔的垂直度与要求相符，孔的直径、深度均达到规定要求便可继续后续施工。

（7）清孔。

清孔时，需要持续向孔内进行泥浆注入，从而将孔内沉渣冲出，可在溢浆孔处对泥浆性能进行检查，若泥浆与注入泥浆性能参数相一致，说明清孔效果相对理想，而后对孔底沉渣进行检查，若无残留则完成首次清孔。安装好钢筋笼之后需要按照同样方法完成二次清孔。除本工程外，若其他工程采用干作业法，可通过钻头带出沉渣的方式进行清孔。

（8）钢筋笼制作与安装。

应以设计图要求为依据于施工现场进行钢筋笼的制作，也可提前在工厂完成钢筋笼的预制。要确保钢筋笼牢固性连接，保证焊接质量，并要加强误差控制。可利用吊装方式进行钢筋笼的安装，要对成孔加以保护，钢筋笼安放好后要立即加固。

（9）下放导管。

下放导管前要检测其性能，与泵送要求相一致后方可使用。导管应设置于孔底30cm 处，通过导管将混凝土泵送至孔内，混凝土灌注过程不能中断，各桩需一次性浇筑完成，应结合孔中混凝土顶面的位置及时调整导管，待浇筑高度与设计标高一致后方可停止混凝土灌注。

3 钻孔灌注桩技术应用中应注意的问题

3.1 合理控制钻孔塌陷问题

钻孔灌注桩技术应用中，外界因素易干扰施工过程，特别是钻孔后期塌孔现象较为常见，一旦发现坍塌事故必然会延误工期，或影响施工质量。因此，钻孔过程中要加强塌孔控制。应控制好护筒的埋设深度，要求其完全贯穿软土层，且要做好护筒密封，从而确保护筒功能有效发挥，以此减少塌孔现象出现。

3.2 严格检测泥浆粘度

钻孔时，应依据地质条件、结合钻进地层选用适合的钻孔施工方式，应于施工前严格检测泥浆粘度，并以泥浆指数为依据实施钻孔作业。

3.3 避免钢筋笼碰壁现象

钢筋笼安装过程中，要确保钢筋笼对准钻孔中心点，插入中心点时，要把控好钢筋笼的垂直度，尽量避免出现钢筋笼碰壁的情况。

3.4 加强钻孔施工时间控制

施工时间过长，会导致泥浆性能下降，因而，需要尽可能简化施工工序，降低各工序之间的衔接时间，需于安放完钢筋笼后立即开展混凝土浇筑施工，以免两个工序间停顿时间过长而使桩基施工质量受到影响。

3.5 预防卡管问题

浇筑混凝土时，应由专人负责实时观察混凝土浇筑过程并密切关注水位变化，一旦发现卡管问题，需要将混凝土搅拌时间适当延长，并要加强坍落度控制。隔水栓的选用，应以导管内径作为其直径大小的确定依据，要在二者相互匹配的前提下确保混凝土灌注的顺畅性，从而防止出现卡管问题。

4 结语

钻孔灌注桩技术在多种地质条件下均可应用，具备承载力强、成桩效果显著等优势。此技术应用中，技术细节的控制是施工质量控制的重点，需要在整个施工过程规范开展的同时，合理控制钻孔塌陷问题、严格检测泥浆粘度、避免钢筋笼碰壁现象、加强钻孔施工时间控制、预防卡管问题，通过这些方面的控制确保建筑地基工程建设中钻孔灌注桩技术的有效应用。