钻孔灌注桩在某工程中的施工实践
摘要：介绍钻孔灌注桩的施工工艺。钻孔时，钻杆中心桩位偏差在20mm以内，垂直度偏差不大于1%，钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位，以防坍孔。起杆与下钢筋笼的间隔时间不能太长。水下灌注混凝土的坍落度宜为18～22cm，并保持一定的流动率，坍落度降至15cm的时间不大于1h，扩散度宜为34～38cm，混凝土初凝时间应满足整个灌注过程。
关键词：钻孔灌注桩;施工技术;施工质量;质量控制;江西
1 工程地质、水文地质概况
1.1 工程及地质概况
江西某出版产业基地工程（6栋住宅及地下车库），基础采用钻孔灌注桩，总桩数为558根，规格为650～1000mm。
本工程场地属赣江河漫滩地貌，场地内地层自上而下依次为:
（1）素填土。黄色，主要由中粗砂及少量粘性土组成，呈松散状态，稍湿—饱和，高压缩性，层厚4.0～6.7m。
（2）淤泥。灰色、呈流塑状态，饱和，具臭淤味，高压缩性，顶板标高12.83～16.32m，层厚0.7～4.2m。
（3）细砂。灰色、灰黄色，呈稍密状态，饱和，上部含粘性土，顶板标高10.27～14.43m，层厚0.5～3.9m。
（4）中砂。灰黄色、黄色，呈稍密状态，局部中密，饱和，顶板标高8.99～12.33m，层厚1.0～5.2m。
（5）粗砂。灰黄色、黄色，呈稍密～中密状态，饱和，含少量1～2cm砾石，局部夹薄层圆砾，该层局部地段夹薄层状的粉质粘土透镜体。粗砂顶板标高5.33～9.99m，层厚2.9～9.0m。
（6）粉质粘土夹层。灰色、灰黄色，呈软塑—可塑状态，分布在东北角，顶板标高3.24～7.30m，层厚0.0～2.2m。
（7）砂。黄色，呈稍密—中密状态，饱和，颗粒成分主要以石英为主，颗粒级配一般，含有少量1～2cm砾石，局部夹薄层圆砾，顶板标高-0.53～2.52m，层厚0.9～2.8m。
（8）风化泥质粉砂岩。紫红色，岩芯呈短柱状、碎块状，岩性较软，锤击声哑，易击碎，岩体完整程度为极破碎，岩体的基本质量等级为Ⅴ级，顶板标高-1.97～-0.72m，层厚0.7～1.4m。
（9）风化泥质粉砂岩。紫红色，岩芯呈短柱状、长柱状，岩芯长度一般为15～30cm，最长为40～65cm，岩芯完整，岩质较硬，锤击声脆，不易击碎，岩石的坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体的基本质量等级为Ⅳ级，顶板标高-3.13～-0.18m。
1.2 工程水文地质概况
场地内地下水初见水位埋深2.0～3.3m，标高17.56～16.71m，经过10h测得稳定水位埋深5.4～6.0m，标高13.94～13.66m，水量丰富，属地下潜水，主要受赣江侧向补给、大气降水及地表水体的下渗补给，水位随季节性而变化，和赣江水的水力联系密切。该场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2 施工过程
灌注桩的成孔采用工程地质钻机，分段钻进成孔。钻头可选用合金肋骨式钻头，合金钻头或钢粒钻头。
2.1 钻机就位
钻机在工作平台上搭就后，移动钻机使转盘中心对准护筒中心，调平、稳固钻杆垂直度偏小于1%，其主动轴中心线与钻位中心偏差不得大于10mm，钻架天车前沿中心、转盘中心、钻中心必须做到三点一线，方可开始钻孔。
2.2 钻进成孔
钻进采用以泵吸循环为主，正循环为辅的方法。用水冷却钻头和除渣，同时在钻进过程中水和泥土搅拌混合在一起变成泥浆状，起到护孔壁的作用。钻进时杜绝由于操作原因使钻头撞击护筒造成偏位。钻进进程中严格控制钻速，首先慢进，采用正循环钻过护筒，在填土层及覆盖层时，宜用正、反循环，中档转速，大泵量，高性能泥浆、中钻压，当进入粉砂层时，宜用低档慢速钻进，减少钻进对粉砂土的搅动。在粉砂土中钻进时，应控制进尺速度，发生孔内坍塌时，应划明坍塌位置，回填粘土到坍孔处1～2m，如坍孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再钻进。钻到设计深度后，利用钻杆进行清孔，至溢出较清的水为止。
2.3 钢筋笼制作及安装 [Page]
钢筋笼按设计和施工规范要求施工，加劲箍设在主筋外侧，主筋不设弯钩，用圆形可转动的砂浆块作保护层。当施工空间较小时，可以把钢筋笼分段制作，在沉放时再进行焊接。埋设钢筋笼时，要对准孔位吊直扶稳，缓缓下沉，避免碰撞孔壁，若发生钢筋笼沉不下去时，必须将钢筋笼吊出孔位，进行扫孔，严禁用桩机吊起钢筋笼重落或人力扭动等方法将钢筋笼强制下沉，钢筋笼下到设计位置后，利用铁轨穿插将钢筋笼准确固定在桩位中心处，避免钢筋笼在灌注混凝土时产生上浮现象。
2.4 水下混凝土灌注
采用导管法，灌注导管选用273mm游轮式连接导管，加密封圈，保证不漏水，其底端距孔底0.4～0.6m，导管固定于井架上居中，装上座斗，安好隔水塞，初灌混凝土量应确保首次埋管不少于1.0m，直至导管外侧混凝土面标高超出设计标高500mm以上。
3 质量控制
3.1 成孔质量控制
钻机钻杆中心桩位偏差在20mm以内，钻杆垂直度偏差不大于1%，施工中应保持钻机的稳定和牢固。泥浆护壁采用反循环（成孔泥浆指标相对密度1.05～1.25，粘度18～25s，含砂率小于4%）。
3.2 桩身质量控制
（1）钢筋笼规格须符合设计和规范要求，需分段制作时，分段长度不大于2倍钻机支架高度，分段接头纵筋错开，接头位置不小于500mm，同一断面内不超过50%，主筋接头焊接环向并列，焊缝长度不少于10D（单面焊）或5D（双面焊），螺旋箍和加劲箍与主筋点焊。
（2）由于水下灌注混凝土的特殊性，其对混凝土的性质及拌制质量有一些特定要求:混凝土坍落度宜为18～22cm，并有一定的流动保持率，坍落度降至15cm的时间不宜大于1h，扩散度宜为34～38cm;混凝土初凝时间应满足整个灌注过程（从搅拌第一斗混凝土开始至灌注完最后一斗混凝土并拔出导管为止）一般为3～4h。
4 注意事项
（1）钻进过程中要加强检查，发现偏斜及时纠正，方法是将钻杆提升至开始偏斜处慢进扫孔削正。
（2）随时注意钻机操作有无异常情况，如发现摇晃，跳动或钻进困难，可能遇到硬层或一边软一边硬土层碰撞摇动所致，此时要放慢速度，待穿过硬层或不均匀土层后方可钻进。
（3）钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位，以防坍孔。
（4）起杆与下钢筋笼的间隔时间不能太长，否则将因孔中泥渣的沉淀而导致孔底沉渣很厚，以至于钢筋笼无法下到设计位置，为下道工序的施工带来困难。
5 结语
本文通过分析钻孔灌注桩施工工艺，深刻理解地勘报告，结合实践经验，提高了桩基的施工质量。在本工程中桩基完成后，对桩的最大、最小应变及承载检测均达到设计要求，取得了良好的效果。
泥浆护壁钻孔灌注桩是一项繁杂的系统工程，为进一步提高桩的施工质量，仍有不少问题需要不断在实践过程中积累摸索。 原作者： 王伟 万玉麟
（中国混凝土与水泥制品网 转载请注明出处）
关键词：钻孔灌注桩;施工技术;施工质量;质量控制;江西
1 工程地质、水文地质概况
1.1 工程及地质概况
江西某出版产业基地工程（6栋住宅及地下车库），基础采用钻孔灌注桩，总桩数为558根，规格为650～1000mm。
本工程场地属赣江河漫滩地貌，场地内地层自上而下依次为:
（1）素填土。黄色，主要由中粗砂及少量粘性土组成，呈松散状态，稍湿—饱和，高压缩性，层厚4.0～6.7m。
（2）淤泥。灰色、呈流塑状态，饱和，具臭淤味，高压缩性，顶板标高12.83～16.32m，层厚0.7～4.2m。
（3）细砂。灰色、灰黄色，呈稍密状态，饱和，上部含粘性土，顶板标高10.27～14.43m，层厚0.5～3.9m。
（4）中砂。灰黄色、黄色，呈稍密状态，局部中密，饱和，顶板标高8.99～12.33m，层厚1.0～5.2m。
（5）粗砂。灰黄色、黄色，呈稍密～中密状态，饱和，含少量1～2cm砾石，局部夹薄层圆砾，该层局部地段夹薄层状的粉质粘土透镜体。粗砂顶板标高5.33～9.99m，层厚2.9～9.0m。
（6）粉质粘土夹层。灰色、灰黄色，呈软塑—可塑状态，分布在东北角，顶板标高3.24～7.30m，层厚0.0～2.2m。
（7）砂。黄色，呈稍密—中密状态，饱和，颗粒成分主要以石英为主，颗粒级配一般，含有少量1～2cm砾石，局部夹薄层圆砾，顶板标高-0.53～2.52m，层厚0.9～2.8m。
（8）风化泥质粉砂岩。紫红色，岩芯呈短柱状、碎块状，岩性较软，锤击声哑，易击碎，岩体完整程度为极破碎，岩体的基本质量等级为Ⅴ级，顶板标高-1.97～-0.72m，层厚0.7～1.4m。
（9）风化泥质粉砂岩。紫红色，岩芯呈短柱状、长柱状，岩芯长度一般为15～30cm，最长为40～65cm，岩芯完整，岩质较硬，锤击声脆，不易击碎，岩石的坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体的基本质量等级为Ⅳ级，顶板标高-3.13～-0.18m。
1.2 工程水文地质概况
场地内地下水初见水位埋深2.0～3.3m，标高17.56～16.71m，经过10h测得稳定水位埋深5.4～6.0m，标高13.94～13.66m，水量丰富，属地下潜水，主要受赣江侧向补给、大气降水及地表水体的下渗补给，水位随季节性而变化，和赣江水的水力联系密切。该场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2 施工过程
灌注桩的成孔采用工程地质钻机，分段钻进成孔。钻头可选用合金肋骨式钻头，合金钻头或钢粒钻头。
2.1 钻机就位
钻机在工作平台上搭就后，移动钻机使转盘中心对准护筒中心，调平、稳固钻杆垂直度偏小于1%，其主动轴中心线与钻位中心偏差不得大于10mm，钻架天车前沿中心、转盘中心、钻中心必须做到三点一线，方可开始钻孔。
2.2 钻进成孔
钻进采用以泵吸循环为主，正循环为辅的方法。用水冷却钻头和除渣，同时在钻进过程中水和泥土搅拌混合在一起变成泥浆状，起到护孔壁的作用。钻进时杜绝由于操作原因使钻头撞击护筒造成偏位。钻进进程中严格控制钻速，首先慢进，采用正循环钻过护筒，在填土层及覆盖层时，宜用正、反循环，中档转速，大泵量，高性能泥浆、中钻压，当进入粉砂层时，宜用低档慢速钻进，减少钻进对粉砂土的搅动。在粉砂土中钻进时，应控制进尺速度，发生孔内坍塌时，应划明坍塌位置，回填粘土到坍孔处1～2m，如坍孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再钻进。钻到设计深度后，利用钻杆进行清孔，至溢出较清的水为止。
2.3 钢筋笼制作及安装 [Page]
钢筋笼按设计和施工规范要求施工，加劲箍设在主筋外侧，主筋不设弯钩，用圆形可转动的砂浆块作保护层。当施工空间较小时，可以把钢筋笼分段制作，在沉放时再进行焊接。埋设钢筋笼时，要对准孔位吊直扶稳，缓缓下沉，避免碰撞孔壁，若发生钢筋笼沉不下去时，必须将钢筋笼吊出孔位，进行扫孔，严禁用桩机吊起钢筋笼重落或人力扭动等方法将钢筋笼强制下沉，钢筋笼下到设计位置后，利用铁轨穿插将钢筋笼准确固定在桩位中心处，避免钢筋笼在灌注混凝土时产生上浮现象。
2.4 水下混凝土灌注
采用导管法，灌注导管选用273mm游轮式连接导管，加密封圈，保证不漏水，其底端距孔底0.4～0.6m，导管固定于井架上居中，装上座斗，安好隔水塞，初灌混凝土量应确保首次埋管不少于1.0m，直至导管外侧混凝土面标高超出设计标高500mm以上。
3 质量控制
3.1 成孔质量控制
钻机钻杆中心桩位偏差在20mm以内，钻杆垂直度偏差不大于1%，施工中应保持钻机的稳定和牢固。泥浆护壁采用反循环（成孔泥浆指标相对密度1.05～1.25，粘度18～25s，含砂率小于4%）。
3.2 桩身质量控制
（1）钢筋笼规格须符合设计和规范要求，需分段制作时，分段长度不大于2倍钻机支架高度，分段接头纵筋错开，接头位置不小于500mm，同一断面内不超过50%，主筋接头焊接环向并列，焊缝长度不少于10D（单面焊）或5D（双面焊），螺旋箍和加劲箍与主筋点焊。
（2）由于水下灌注混凝土的特殊性，其对混凝土的性质及拌制质量有一些特定要求:混凝土坍落度宜为18～22cm，并有一定的流动保持率，坍落度降至15cm的时间不宜大于1h，扩散度宜为34～38cm;混凝土初凝时间应满足整个灌注过程（从搅拌第一斗混凝土开始至灌注完最后一斗混凝土并拔出导管为止）一般为3～4h。
4 注意事项
（1）钻进过程中要加强检查，发现偏斜及时纠正，方法是将钻杆提升至开始偏斜处慢进扫孔削正。
（2）随时注意钻机操作有无异常情况，如发现摇晃，跳动或钻进困难，可能遇到硬层或一边软一边硬土层碰撞摇动所致，此时要放慢速度，待穿过硬层或不均匀土层后方可钻进。
（3）钻孔过程中应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位，以防坍孔。
（4）起杆与下钢筋笼的间隔时间不能太长，否则将因孔中泥渣的沉淀而导致孔底沉渣很厚，以至于钢筋笼无法下到设计位置，为下道工序的施工带来困难。
5 结语
本文通过分析钻孔灌注桩施工工艺，深刻理解地勘报告，结合实践经验，提高了桩基的施工质量。在本工程中桩基完成后，对桩的最大、最小应变及承载检测均达到设计要求，取得了良好的效果。
泥浆护壁钻孔灌注桩是一项繁杂的系统工程，为进一步提高桩的施工质量，仍有不少问题需要不断在实践过程中积累摸索。
（中国混凝土与水泥制品网 转载请注明出处）
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投稿：news@ccement.com
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