钻孔灌注桩施工技术管理在建筑工程中的应用

谌宏俊

摘 要：在钻孔灌注桩施工的各个工序中，只有做好施工技术管理，才能保证钻孔灌注桩的施工质量，从而为整个建筑工程的圆满完成打下坚实的基础。从施工测量定位、钢护筒埋设、成孔施工、钢筋笼制作与安装、水下混凝土灌注等施工工序方面，对钻孔灌注桩施工技术管理在建筑工程中的应用要点进行了分析和探讨。

关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；施工技术；管理应用

中图分类号：TU712.2                                  文献标识码：A                            文章编号：2096-6903（2023）05-0016-03

0 引言

随着高层建筑工程的不断发展，钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用也越来越多，而在工程建设中的钻孔灌注桩施工技术管理也得到了人们越来越多的关注和重视。只有确保钻孔灌注桩的施工质量，才能为整个工程的质量提供基本保障。

1 钻孔灌注桩施工技术管理在建筑工程中的应用

1.1 测量定位技术要点

1.1.1 施工测量定位

施工测量定位是建筑工程钻孔灌注桩施工技术管理的第一道关口，通常需采用GPS或全站仪、水准仪等仪器。施工单位应组织技术、质检、施工人员共同开展施工测量，相关测量仪器都必须检定合格，且不得超过检定周期。定位放线前应结合平面基准点的情况将平面控制点设置在施工现场周围，数量在4～8个，以现场实际情况确定具体位置。将高程基准点引测到场地周围。经过自检，明确平面控制点与高程控制点符合规范要求，并向业主与监理工程师报告复核验收。工程的桩基测量控制网由平面基准点、平面控制点、高程基准点以及高程控制点各部分组成[1]。在施工过程中，必须保证在不受损坏的部位设置基准点和控制点。使用水泥基础进行加固和保护，反复核验各个基准点，如有错误立即修正。

1.1.2 桩位点定位

各桩位的中心坐标具体视桩基测量控制网的实际情况而定，各放样点可通过全站仪坐标法进行确定，然后将各桩位的中心位置引测到钢轨或其周围不易损坏的部位，并用红色文字标出。

1.1.3 桩位复核

埋设好护筒之后，选择和放样不同的基准点与主轴线，复核检查其桩位。安排专业测量员承担全部测量工作的具体开展，记录好测量的结果及相关数据，及时报送审验资料给监理工程师。

1.2 钢护筒埋设技术要点

选择5 mm钢板制作而成的钢护筒，内直径超出桩径0.2～0.3 m，水口高度和宽度分别为2 m、0.25 m。将两个起吊耳环对称焊接在护筒顶端上。若地基不稳固且较软，则要及时清除软弱层，通过换填块石或碎石，待地基稳固处理后再将枕木放于其上。以桩位为中心，在枕木上对称安装两根钢轨，误差范围减小到5 cm以内，保证宽度与钻机轮距离保持一致。使用道钉进行固定。水平安装钢轨，且倾斜在1：50以内，详见图1。

用十字法将衬垫的中心引向钢轨和枕木，并用红漆标出。如果表层填土层较厚且杂乱，在开挖过程中，为避免因护筒孔壁坍塌造成安全事故，选择以护筒跟进或双层护筒施工的方法进行施工。比如，杂填土层中建筑垃圾较大时，可使用挖掘机进行开挖，将内部垃圾处理干净，并将粘土进行回填压实之后进行埋设。护筒必须进行稳定、有效埋设，将桩位中心重合偏差控制在5 mm以内。

1.3 成孔施工技术要点

1.3.1 钻机就位

沿着轨道移动钻机，直至钻机转盘中心与桩位中心保持垂直[2]。在轨道上使用钻机轮夹固定好钻机，以确保钻机在钻井时不会移位。

1.3.2 泥浆

结合桩位平面图，按照文明施工的要求进行施工，在施工初期，可在每两台钻机设置一套泥浆循环系统。每个系统设置一个泥浆池和一个钻渣沉淀池，容积分别为30 m?和40 m?。钻孔时，泥浆被泵出孔外，然后排入钻渣沉淀池。部分桩施工后，在施工桩周围设置泥浆池[3]，未完成的桩不围泥浆池，以防影响其他桩的施工。在泥浆泵附近设置钻渣沉淀池，具体设置桩的数量由桩间距决定见图2。

施工过程中，可选用当地优质粘土制成的泥浆护孔，充分利用本土资源，利用孔内地层的自然造浆。必要时，可加入泥浆中粘土含量为1%～3%的Na2CO3，以改善造浆性能。在护筒中，钻机用来搅拌泥浆。每钻一个孔，都要备好泥浆后才能开孔。如果泥浆占据较大比重，则取出一定量的泥浆，放置到废渣池，以降低泥浆浓度，并添加适量水，直至性能达标。

1.3.3 钻进成孔

钻至基岩后，每200 mm进尺在出水管孔内钻取矿渣岩样，对中风化岩的顶部位置作出判定，并认真填写和保存记录卡[4]。

1.3.4 第一次清孔

通常使用泵吸反循环钻进便于终孔后进行清理，这是由于在钻进过程中钻渣较少。待达到设计深度后停止钻进，并向上提钻杆，上提幅度不宜过大，在与孔底距离5～10 cm处钻头空转，泥浆密度在1.05～1.15。以最大泵速循环10～20 min停止清洗孔，孔沉渣要用标准绳进行测量[5]，达标后成孔结束并移动钻机。

1.3.5 施工記录

各项成孔施工记录必须认真填写好，包括具体钻进时间、速度、参数、孔内情况、运转状况、中风化岩面标高等。

1.3.6 终孔验收

钻孔完成后，由项目部质检员需认真检查桩孔质量：①孔深使用标准测绳法检测，用绳子对孔深进行准确测量，合格标准为大于或等于设计桩长。②检查钻机立轴的垂直度，最大偏差不能超过1%。③充盈系数应大于1.0，但小于等于1.3，按实际浇筑混凝土检验。

1.3.7 钻孔质量与技术控制措施

在钻进时必须注意关注钻机机台水平，对钻杆和钻机是否保持设计要求的垂直度进行查验，一旦出现偏差立即纠正，保证钻孔达到设计垂直度要求。在进行钻进时，机长与钻机操作人员要对地层变化进行实时监控，结合地层对参数进行调整，保证孔壁的稳定性。自流循环液回灌量要比砂泵的抽吸量高，若回灌量不足，则回灌可选择3PNL泵辅助完成。

施工钻孔在钻机或停机过程中，都要保证孔内静水压头孔壁的稳定性。在钻进处于硬层条件中，要对钻进稳定保持关注，不允许随意移动钻机，进一步保证泥浆性能达标。所有焊接接头也要与搭接长度的设计值相符。

1.4 钻孔灌注桩钢筋笼制作与安装的技术应用要点

1.4.1 钢筋笼制作

钢筋笼主筋应保持垂直，且最大偏差不得超过其长度的1%，局部不得出现弯折，尽量选择整根钢筋，不允许出现多接头。通过点焊的方式焊接加强筋和主筋，通过梅花点焊焊接螺旋筋和主筋。钢筋笼加工完毕后必须保管好，将其放在干净平整的地面，最多只能堆放2层钢筋笼，只有通过监理工程师验收后才能安装钢筋笼。

1.4.2 钢筋笼安装

进入孔内时，钢筋笼必须垂直。用起重机慢慢把它放进洞里。遇到阻力时，禁止强行降低。排除障碍后，进一步降低罐笼。使用起重机将钢筋笼吊至钻孔内，再将两根φ8 mm钢筋与钢筋笼顶部焊接在一起，依据地面标高与桩顶标高的数据，对吊筋长度进行准确计算。为保护钢筋笼，可采取在其四周安装φ100 mm混凝土圆柱形垫块的方式，每4 m安装一圈，每圈4块。

1.5 钻孔灌注桩水下混凝土灌注的技术应用要点

1.5.1 安放导管

导管适合选择直径为220 mm或250 mm无缝钢管作为材料，使用密封圈进行连接且涂抹上黄油。牢固安装好导管，并保持连接的密封性。在下放之后，末端与孔底保持距离在0.3～0.5 m范圍内。

1.5.2 二次清孔

在完成第一次清孔后将钢筋笼与导管放置好，再浇筑水下混凝土。期间若间隔时间长，则孔底可能会产生新渣。所以，放好钢筋笼与导管后必须进行二次清孔[6]。孔深达标之后，保证孔底有厚度不超过40 mm的沉渣，待达到清孔标准后再进行水下混凝土灌注。

1.5.3 混凝土试样制作与养护

混凝土样品可在浇筑地随机选择，每一桩抽取一组，每组试件包含3块混凝土。要认真养护混凝土试件，先进行拆模，再将其放置一至两天保持静止，并覆盖表面，脱模之后做好28 d脱模养护。结束之后再沥干水，最后送往实验室进行检验。

1.5.4 水下混凝土浇注

混凝土进入施工场地后，要对供货单中混凝土各项数据进行核对，包括交货地、强度及配合比，并测试混凝土的坍落度，确保无误。只有试验结果合格，才能浇筑混凝土。在浇筑第一批混凝土前，将防水塞插在导管漏斗内，然后放入混凝土[7]，确认准备好足够的浇筑量后，再剪线。

浇筑第一批混凝土时，导管埋入混凝土的深度必须大于0.8 m。第一批混凝土正常浇筑时，应连续浇筑，中间不能停歇。浇注时，孔内混凝土面高度采用测量绳进行准确测量，并准确留存各个桶的数值。在逐渐靠近孔口时，如果难以顺利浇注，可升高料斗并移动，以增加混凝土的落差。

结合实际对导管埋深长度进行严加把控，埋深大约2～6 cm，若埋深过深，则必须将导管拆除。导管被拔起时，提升速度必须放缓。两根导管在被拔起时，要反复上下活动导管。就本工程而言，按照比桩顶设计标高高0.8～1.0 m的标准，确定桩顶灌注面标高，可有效保证桩顶部浮浆渣层被清除后达到设计混凝土强度标准。

1.5.5 混凝土质量与技术控制措施

工程使用灌注平台对导管进行起拔。若进行灌注时，平台发生机械故障，则可使用起重机确保顺利进行灌注。灌注混凝土应当保证连续进行，中途不停止。商品混凝土需要经过长时间运输时，要对外界气温条件进行提前调查，并结合实际将适量缓凝剂添加进去。

拆卸每一节导管，要对混凝土上升高度进行测量，保证导管拆卸后埋入至混凝土内的深度超过2 m。拆除时间要在15 min之内，导管拆下后必须及时清洗。在进行灌注时，不允许空气进入到导管内。灌注过程中钢筋笼不得出现上浮。要求对钢筋笼变化情况进行实时观测，一旦出现上浮立即采取措施控制。如果出现浮笼，则灌注中止并向项目部与现场监理上报情况，及时采取应急措施处理。浇筑时应认真填写施工记录，并做好隐蔽工程验收记录。

竣工后，记录应提交监理签字批准。每根桩灌浆完成后，技术人员必须结合记录准确计算钻孔的截面填充系数。就系数的具体数值来看，能掌握钻孔中各个孔段的扩孔状况，所掌握的情况能为后续成孔施工提供参考，从而确定工艺参数和灌注桩填充系数，确保各数值合理准确[8]。

1.5.6 废浆及钻渣处理

提前准备好约200 m2的废浆，将其放置于施工现场池中，选取废泥浆，比重在1.25以上，将灌注混凝土孔内溢出的多余泥浆抽出，并移动至废浆存放池。沉淀之后的废泥浆比重增加，通过泥浆外运车将其运送至定点进行排放。施工结束后再集中清运钻渣。

1.5.7 桩头清理

桩头混凝土必须超浇超过80 cm，混凝土强度才能达到设计要求。在混凝土初凝之前，要将超浇部分凿除。在处理过程中不得对钢筋产生影响，要保证钢筋的完整性。在凿打时，必须对桩头标高进行有效把控，要按照设计标高凿打掉超高部分。

2 结束语

在建筑工程的发展过程中，钻孔灌注桩施工技术起到了非常重要的作用。从某种意义上说，钻孔灌注桩的应用真正为建筑工程往“深基坑”“超高层”等方向上发展提供了技术保障。只有深刻把握钻孔灌注桩的整个施工技术方案和项目现场实际情况，并且在钻孔灌注桩施工的每道工序每个细节中均做好施工技术管理，才能有效保证钻孔灌注桩的施工质量，从而为整个建筑工程的圆满完成打下坚实的基础。

参考文献

[1] 夏徽.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的运用[J].中国建筑装饰装修，2022（22）：61-63.

[2] 韩书敏.建筑领域钻孔灌注桩基础施工技术应用策略研究[J].价值工程，2022，41（24）：152-154.

[3] 杨明.护壁泥浆对钻孔灌注桩承载性能影响研究分析[D].合肥：安徽建筑大学，2021.

[4] 秦湜，韩佳轩，王涛，等.钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用分析[J].建筑技术开发，2021，48（19）：85-86.

[5] 庞拓，张田庆，郭瑞兴，等.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用探讨[J].中国住宅设施，2021（8）：101-102+118.

[6] 常亚杰.钻孔灌注桩水下混凝土配合比设计及施工工艺研究[D].郑州：郑州大学，2017.

[7] 苏鸿华.建筑工程施工中钻孔灌注桩技术的应用[J].江西建材，2021（3）：111-112.

[8] 李涛，陈新焱.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用[J].工程技术研究，2021，6（4）：51-52.