市政工程中钻孔灌注桩施工工艺研究

邓学雨 DENG Xue-yu

（北京市市政四建设工程有限责任公司，北京 100000）

0 引言

目前我国市政工程在其施工过程当中所涉及到的各环节以及各工艺都会或多或少的受到外界条件以及环境等客观因素的影响，但是相对来说钻孔灌注桩施工受地质环境的影响相对较小，因此目前其在我国的市政工程中的应用范围相对广。除此之外，如果相关工作人员对钻孔灌注桩施工工艺以及相关流程有全面的了解并充分发挥出其作用的话，还能够保证市政工程后续施工的顺利进行，从而提高市政工程的施工效率和最终质量。钻孔灌注桩施工在市政工程中承担着重要的作用，其在实际施工过程当中所涉及到的环节和施工流程相对较为复杂，相关工作人员应该对其有全面的了解，并保证自身专业水平达到工程具体需求，对机械钻孔钢管以及人力挖掘等手段进行深入分析。

1 钻孔灌注桩施工技术的原理和背景

钻孔灌注桩施工技术原理相对来说较为复杂，最主要就是通过相应手段在施工现场进行钻孔施工，然后根据工程具体需求采用混凝土对其进行灌注施工并完成填充。这一施工过程能够全面的排除底部的水和泥浆，然后通过混凝土将导管的出料口包住，将导管出料口沉入到孔内，从而隔离水和泥浆，最后在桩孔内灌注高流态的混凝土。导管高度是钻孔灌注桩施工的要点，相关工作人员需要根据工程的具体需求以及施工现场的实际情况对其进行合理调整。从目前我国多数施工现场的情况来看，一般是需要将出料口和口内的距离控制在30～50厘米范围内。需要注意的是，需要在保证导管内混凝土深度尺寸的基础之上，避免出料口和混凝土深度距离过大，为了在全面浇筑的混凝土结构内压入后续的混凝土材料，需要确保进料口和出料口的压强达到工程需求。

2 市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的要点

2.1 施工准备

由于钻孔灌注桩施工流程相对来说较为复杂，且其在市政工程中起到至关重要的作用，因此为保证其施工流程的顺利并充分发挥出其重要作用，需要相关工作人员在实际施工开始之前做好相应准备工作，具体包括以下几点：①钻孔灌注桩施工会受到周围外界环境因素的影响，而且针对不同的工程需求以及不同的施工地点，钻孔灌注桩施工流程需要有所变动，因此需要相关工作人员在施工开始之前，对于现场的地质条件、水文环境、周围建筑结构、工程具体需求甚至是气候波动范围等外在条件进行全面勘察，制定准确全面的地质勘察报告，然后再结合实际情况制定针对性的施工方案；②根据施工现场的地理环境，对外运土石方的运输路线以及位置进行确定，确定工程需要回填的土石方并将其保留，其余土石方需要运出场地；③如果在施工期间出现恶劣天气如暴雨或持续降雨等，就有可能导致施工现场出现积水问题，对施工流程以及施工进程造成一定程度的影响，因此为避免这些问题，需要提前在施工场地周围挖掘相应的排水沟坑以及集水坑；④需要保证实际的施工人员与施工方案的设计人员进行充分的交流，必须结合实际情况做好技术交底工作，施工人员在实际施工开始之前，需要对施工方案以及施工图纸进行全面的分析，保证其充分了解施工具体流程；⑤确定施工过程当中需要用到的施工设备以及施工原材料，提前做好该地区的市场调研并作好相应材料设备的租赁和采购工作，规划好相应的运输路线，保证材料和设备能够按时到达施工场地并充分发挥出其作用，避免材料浪费或者材料运输延误影响施工进程，同时需要对相应设备的各方面性能进行全面检测，保证施工原材料质量。钻孔灌注桩施工主要工艺流程如图1所示。

图1 钻孔灌注桩工艺流程

2.2 合理选择钻进参数

为了保证能够将成孔内的粘土粉排出孔外，需要相关工作人员结合实际情况对钻孔设备进行合理选择。首先需要相关工作人员确定冲洗液量、环状间隙面积以及冲洗液上返速度，然后综合考虑多方面因素对相应参数进行合理计算，确定钻进泵量。除此之外，在对钻进泵量进行选择时，还需要对市政工程施工现场的水文地质情况进行全面勘察，为市政工程后期施工环节的顺利进行奠定基础。在进行钻孔灌注桩施工的过程当中，需要根据钻进泵量以及施工现场实际情况对钻进速度进行合理控制，在此基础之上采取相应措施提升钻孔质量以及成孔效率。

2.3 钻机的定位及安装

钻机是钻孔灌注桩工程的主要施工设备，其质量和性能对于钻孔灌注桩施工效率造成直接影响，因此需要相关工作人员充分重视钻机的定位和安装。在实际施工开始之前需要专业人员对施工流程以技术方案进行全面分析，然后结合施工地点的实际情况确定钻机的位置以及其安装流程，保证钻机的准确安装，避免其出现偏移或倾斜等问题，充分发挥出钻机在钻孔灌注桩作业中的重要作用。不同的钻机的安装方式存在一定差别，因此需要对其自身特点和性能进行综合考虑，比如如果使用钻塔钻孔机，则可以结合钻孔机自身动力与附近的地笼，从而实现钻杆位置的确定，然后再根据具体情况使用千斤顶对钻孔位置进行适当调整。

2.4 护筒埋置

在进行护筒埋置时主要需要注意以下几点问题：①对护筒埋置的坐标以及中心平面位置进行确定，结合实际情况科学使用全站仪，同时为保证护筒埋置的效率，需要检测桩点，对准中心校和桩的中线，从而提高市政工程结构整体强度和稳定性；②结合实际情况，合理控制护筒埋置深度，在埋置的过程当中，需要定期对具体埋置状况进行全面分析，确保各环节的质量，同时需要相关工作人员对其操作进行规范，避免错误操作影响护筒埋置效率和市政工程结构整体最终质量。

2.5 泥浆制备

钻孔灌注桩在其实际施工过程当中所涉及到的施工材料以及施工设备种类和数量相对较多，想要保证其最终质量，需要确保各原材料的各方面性能以及其质量达到工程实际需求。泥浆作为钻孔灌注桩工程的重要材料之一，保证泥浆护壁质量和效率能够有效提高桩基施工整体质量，因此需要相关工作人员加强对于泥浆制备的重视程度，确保施工流程符合规定。在实际钻孔过程当中，需要对泥浆比重进行合理控制，根据具体的工程需求以及不同的地质情况对泥浆组成成分的种类和量进行科学控制。目前我国多数钻孔灌注桩施工中用到的泥浆的制备原料包括水、粘土与添加剂等。为充分发挥出泥浆在钻孔灌注桩工程中的作用，需要控制水的pH值以及其杂质含量，通常需要保证制备用水的配置值在7～8之间，相对密度在1.1～1.5范围内。为降低泥浆粘度并避免其凝聚下沉，可以采用纯碱或栲胶液等添加剂促进颗粒分散。如果采用旋挖方式，则泥浆性能要求如表1。

表1 泥浆性能指标

2.6 钻孔灌注桩钢筋笼施工

钢筋笼施工作为钻孔灌注桩施工的重要组成部分，在实际进行过程当中所涉及到的内容以及环节相对来说较为复杂。需要相关工作人员选择专业的制作平台对固件进行制作，从而保证构件的质量达到工程具体需求。在进行焊接工作时，需要严格按照规定标准进行，避免错误操作影响工程最终整体质量。通常来讲，需要将制作价签的距离控制在2～3米之内，在支座架上摆放制作好的主筋。为保证钢筋笼后期能够顺利投入使用，需要在加工完成后对其进行定期检查与科学管理，加强对于制作好的钢筋笼的养护工作，避免由于外在因素影响导致其出现质量问题。

2.7 成孔与清孔环节

为保证钻孔灌注桩施工能够顺利进行，在实际施工开始之前需要相关工作人员对于施工现场存在的杂物以及障碍物进行全面清除，在进行各项工序时，需要做好准确记录与反馈。在此基础之上，需要严格控制桩的垂直深度，将桩位与钻孔中心控制在同一条直线上，避免后期出现偏差，影响结构整体稳定性。为保证钻孔环节的稳定进行，需要对钻机卡盘的水平线进行定期测量，为充分发挥出测量工作的作用，需要每个两米进行一次，避免其出现严重倾斜导致钻孔精度与工程需求不符。通过测绳对钻孔灌注桩深度进行定期测量，不同的测量方法需要相关人员注意的问题不同，比如如果采用装新测量法对其进行测量，在考虑钻孔灌注桩深度的基础之上，还需要考虑钻头直径。钢筋笼在安装好之后需要对其进行二次清理，因此在施工结束之后还需要全面检查钻孔，一旦发现钻孔中存在杂物，需要对其进行全面清理。成孔与清孔环节对于工程后续施工流程的顺利进行造成直接影响，因此需要相关工作人员充分注意，将清孔环节作为钻孔灌注桩施工的重要组成部分，避免沉渣对后续施工流程造成影响。图2为现场沉渣厚度的测量。

图2 沉渣厚度测量

2.8 混凝土浇筑工作

混凝土浇筑效率对于工程整体质量造成直接影响，因此需要相关工作人员充分重视。相对来说混凝土浇筑工作中值得注意的要点较多，需要施工人员在明确建筑工程具体需求的基础之上，对含水量、水泥类型以及混凝土的配比进行合理控制。为保证混凝土浇筑工作能够充分发挥出其在市政工程当中的重要作用，需要对各项参数做好相应检测与验证，确保混凝土浇筑量与工程需求相符，采取相应措施避免出现混凝土离析。通常来讲，需要将其坍落度控制在180～220毫米之间，将导管埋置深度控制在2～6米之间。

3 市政工程钻孔灌注桩施工质量控制策略

3.1 优选相关的技术方法

钻孔灌注桩施工作为市政工程的重要组成部分，其实际施工效率对市政工程最终整体质量造成直接影响，因此相关工作人员需要充分重视。随着近年来我国整体科学技术水平的飞速发展，市政工程中的钻孔灌注桩施工技术也不断提高，种类不断丰富。从现阶段我国市政工程的发展情况来看，钻孔灌注桩施工种类相对较多，针对于不同类型的市政工程以及不同的功能需求，需要选择不同的施工技术方法。钻孔灌注桩的技术方法能够直接影响到其在市政工程中的应用效率，因此需要相关工作人员对其进行优化，需要结合工程具体需求以及施工地点的具体特点，对其进行合理选择。

3.2 加强材料质量管理的力度

钻孔灌注桩施工过程中所涉及到的原材料的质量能够直接影响到钻孔灌注桩施工效率以及结构整体质量，现阶段我国多数施工团队对于原材料质量的管控力度相对较低，无法保证其各方面性能达到工程需求标准。针对此，需要相关人员加强材料质量的管理力度。在施工开始之前，对材料的质量以及价格进行合理选择，综合考虑多方面因素，选择性价比最高的材料，只有保证施工材料的各方面性能满足工程具体需求，才能允许材料进场。

3.3 合理控制施工技术的影响因素

由于钻孔灌注桩作业在其实际施工过程当中所涉及到的环节相对较多，因此对最终质量造成影响的因素也较为复杂。为保证施工流程的顺利进行，在实际施工开始之前，需要相关工作人员结合实际情况，对可能对施工结果造成影响的因素进行全面分析，并做好相应的防控措施。需要专业人员综合考虑多方面因素，从宏观角度制定相应的防控体系，对施工的各个环节以及各个要点进行精细化管控，在实际施工过程当中，需要贯彻落实钻孔灌注桩质量检验制度，确保各工序的质量和效果，达到工程需求从而提高钻孔灌注桩的应用效率。

3.4 做好现场施工管理工作

做好现场施工管理工作，主要可以从以下几方面进行：①加强对于钻孔灌注桩施工过程中所涉及到的机械设备的重视程度，在设备进场前，对其各方面性能进行检验，实际应用过程当中需要保证专业操作人员对于机械设备的运行原理以及其操作流程有全面的了解，对此进行规范操作与合理操作，充分发挥出机器设备的重要作用；②加强对钻孔灌注桩施工过程中所涉及到的施工原材料的重视程度，加大对其质量管理力度，避免劣质材料投入使用，严禁为降低施工成本而故意使用劣质材料。

3.5 严格监控钻孔过程

钻孔过程作为钻孔灌注桩施工的重要组成部分，其钻孔周期相对较长，如果钻孔过程中出现违规操作或不科学操作，极有可能导致钻孔灌注桩整体施工质量下降。基于此，需要相关工作人员加强对于钻孔过程的监控力度，在实际钻孔工作开始之前，需要结合实际情况制定相应的钻孔方案，在钻孔过程当中需要保证严格按照方案进行。需要专门的监督人员对钻孔过程进行实时监督并记录与反馈，实现管理阶层对于钻孔过程实际情况的动态把控，合理控制钻孔过程中泥浆、水分，重视泥浆材料的携带沉渣能力。

3.6 提高施工操作的安全性

由于钻孔灌注桩施工周期相对较长，因此在实际施工过程当中存在一定的危险性，在充分重视钻孔灌注桩施工效率以及市政工程整体质量的基础之上，还需要管理阶层加强对于安全施工的重视程度。在实际施工过程当中，将施工人员的安全以及施工现场的安全作为管理重点。比如需要进场的施工人员佩戴基础的安全防护措施，对施工现场中存在危险性的区域进行相应的标示等。

3.7 钻孔缩径质量事故分析

缩径问题是影响钻孔灌注桩施工效率以及工程整体质量的主要问题之一，这主要是由于钻机传斗没有护臂作用，因此在施工初期其下部会产生较大负压力而出现吸钻现象，从而出现孔壁缩颈。除此之外，如果黏土层中钻进过深也会出现缩径问题。缩径问题会严重影响钻孔灌注桩施工效率，因此需要相关工作人员充分重视改进桶式钻斗，在钻斗壁上设置导流槽或加焊4块双曲面护壁钢板。

4 结束语

从现阶段我国整体发展形势来看，社会对于市政工程的需求量越来越大，对于其质量的要求也越来越高。市政工程在其实际施工过程当中所涉及到的内容以及环节相对来说较为复杂，钻孔灌注桩施工作为市政工程的重要组成部分，其实际施工效率对市政工程最终整体质量造成直接影响，因此相关工作人员需要充分重视。钻孔灌注桩施工作为市政工程的重要组成部分，其效率对实施工程最终整体质量造成直接影响，因此相关工作人员需要充分重视。钻孔灌注桩在其实际施工过程当中所涉及到的内容相对较多，为保证其最终施工效率，需要相关人员对施工过程中所涉及的各个环节进行严格把控，充分发挥出其在市政工程中的重要作用，提高市政工程整体质量和安全性。