论文部分内容阅读
摘要：钻孔灌注桩是桩基础中最常见的一种形式，有承载能力高，沉降小等特点，在工程建设中广泛应用。本文阐述了钻孔灌注桩技术的实际应用。
关键词：建筑工程 钻孔灌注桩 施工技术
钻孔灌注桩是建筑工程基础施工中广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。某大厦地上28层，地下1层，建筑面积47004.35m?，建筑总高达99.7m，属于典型的高层建筑。本工程基础部分采用深坑围护钻孔灌注桩施工。根据本工程设计要求以及场地工程地质条件，钻孔灌注桩采用正循环钻进，泥浆循环采用自然造浆进行冲渣护壁。二次清孔采用3NPL泵进行正循环清孔，直至达到有关要求。采用水下导管法灌注混凝土，桩身砼为C30（水下浇灌）商品砼。深基坑支护钻孔灌注桩施工的主要操作方法如下：
1、施工测量
按施工放样的控制网，根据深坑支护钻孔桩位的平面图，放桩位小样，请监理复核。
桩位放样，利用各控制点用经纬仪和钢尺进行桩定位工作。桩位放样采用直角坐标法和极坐标定位。采用经纬仪定向钢尺定距确定桩位后，用“打入钉”在现场做好标记。
2、护筒的开挖和埋设
护筒埋深在回填土里，四周及底部用粘土回填，并捣实，严禁护筒底漏水，要求护筒中心与桩位必须对中、水平、稳固，保证天架中心、转盘中心与桩位中心“三点一线”。
3、钻进成孔
3.1 钻孔桩桩施工，桩孔深达到设计要求后，方可终孔。检测沉渣厚度，符合规范要求方可进行水下混凝土灌注。
3.2 成孔施工期间认真做好每段土体层的施工原始记录。
3.3 成孔钻进拟采用钻进参数如下：（1）钻压：自始至终依靠钻具自重，及主卷扬机升降松紧来控制压力；（2）转速：上部①～③层孔段采用1速，中部孔段采用2-3速，临近终孔前放慢钻进速度，以便及时排出钻屑，减少孔内沉渣。（3）泥浆比重：上部孔段1.25-1.30，中部孔段1.20-1.30，下部孔段1.3-1.4。（4）泥浆粘度：自始至终为18-22秒。
钻进过程中，确保施工桩径不小于设计桩径，对易缩径及坍塌土层，必须保持泥浆具有良好的性能指标外，还应控制好钻进速度，应适当上下提钻扫孔扩径，必须做好施工保径工作。
3.4 泥浆护壁，泥浆采用钻进土层过程自然造浆法造浆。根据以往类似施工经验及地质特性，⑦层有大量砂层粉砂粘土互层，地质情况复杂，成孔必然造成泥浆比重大粘度小，因此必须采取相应措施保证孔壁稳定性。首先应保证泥浆箱，储存一定量的优质泥浆；至⑤层以下成孔施工把成孔的泥浆排放到废浆池，用储存的优质泥浆用泥浆泵抽至孔内，以保证孔壁稳定性及孔内沉渣满足设计要求。
钻孔泥浆比重控制在1.20-1.35之间（泥浆比重仪测定），泥浆的粘度控制在18～22秒（粘度计测定）；在杂填土、粉质粉土层夹砂、砂层钻进必须使用较浓泥浆，使之具有能在孔壁上形成致密泥皮，维护孔壁稳定和清孔冲渣，确保成孔质量。
4、钢筋笼制作、安放
钢筋笼采用加强筋定位成型，使得主筋匀称分布于同一截面，并点焊成型分节预制，要求单节长度小于10m，由于带肋钢筋均为固定尺寸，在下料时可能出现长短不一的钢筋焊接在同一节半成品钢筋笼内的情况，对于需要接长的钢筋要求单面焊10d，确保相邻主筋的错开长度应≥35d，并在同一断面接头不得大于总数50%。
制做好各节钢筋笼半成品经成批验收后，标识堆放整齐以便配合其他工序施工，对于检查出的不合格品必须返工修补后重新检验。
施工中，采用吊车下放钢筋笼分节安装采用孔口单面焊接，按设计要求设置保护垫块。成套钢筋笼的安装定位拟采用定位钢筋定位悬挂钻机上。
5、清孔
清孔工作是钻孔灌注桩施工过程中重要的隐蔽工程之一，清孔分两次进行，结束后应单独验收，确定最终清孔效果是否符合设计要求。
5.1 第一次清孔是钻孔终孔后利用3PNL泵立即进行。一清需将大量的粗砂、泥团置换出孔内，此时泥浆比重和粘度均较大。泥浆比重控制在1.3～1.35。一次清孔时间根据不同的施工情况而定，一般控制在40分钟左右。
5.2 第二次清孔是下放钢筋笼在灌注导管孔内安装完毕，利用导管进行的，根据以往的施工经验通过正循环清孔完全可以达到设计要求。根据桩体积计算，第二次清孔时间为30～40分钟左右；基本可以满足设计要求。二次清孔验收满足孔底沉渣厚度按抗压桩≤100㎜控制，泥浆比重小于1.15。二次清孔结束后在停止清孔的情况下应30分钟内浇灌混凝土，并保证孔内泥浆液面高度。否则应重新测定孔底沉渣厚度。
6、沉渣测定
6.1 桩孔经过二次清孔后，其必须满足孔底沉渣厚度≤100㎜的要求，因此需对孔底沉渣进行测定。
6.2 孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤标准水文测绳进行，测锤重量≥1㎏，终孔孔深通过钻具总长和机上余尺控制，与标准测绳作比较后计算沉渣厚度。测绳测定由有经验的施工人员进行。二清沉渣厚度满足不了设计要求，需继续清孔，直至满足要求。
7、水下灌注混凝土
7.1 采用水下导管法灌注混凝土工艺，导管为外径Φ258㎜规格的无缝钢管，每节长2.5m左右、壁厚不小于5mm，并准备一些0.5～1.5米短管，管端出粗丝扣连接。钢筋笼下入就位并固定后，逐节下导管到孔底，导管间连接必须保证牢固、密封良好。混凝土浇注前，须进行第二次清孔，直至沉渣符合设计和规范验收要求，二次清孔结束后30分钟内必须灌注混凝土。混凝土坍落度为18～22cm，初凝时间控制在不小于8小时。
7.2 桩身混凝土采用商品砼，隔水栓采用球胆的方式。混凝土由砼车运输至灌注机旁，直接放料倒入漏斗（贮料斗）内，初灌量（初灌量见计算公式）必须连续灌注，以确保完全排除导管内泥浆，并使导管下口埋于不少于1.3m深的流态混凝土中。
7.3 导管埋深应控制在3-6m，在整个灌注过程中，严禁将导管拔出混凝土面，埋入深度不得小于2m。利用导管内外混凝土的压力差使桩身混凝土扩散，浇筑面逐渐上升与泥浆隔离，与此同时顶着桩孔内泥浆上升，提升导管使导管埋深符合要求。如此逐节拔出导管直至全桩混凝土灌注完毕，灌注要连续进行。在整个灌注过程中应经常用测锤测量混凝土面深度，特别在每次导管前一定要测量，然后算出拔管节数，并相应记下用砼量、拔管节数和混凝土面深度。导管的拔出应保证勤窜、勤拔、勤拆，保证孔内混凝土挤密，防止露筋。单桩灌注时间应控制在1-2小时以内。
7.4 现场随机对商品砼取样，每桩一组，采用100×100×100标准试模，对现场出现特殊情况，砼试块应增加组数。试块按规定要求制作，隔日拆模后放入现场养护室内养护，定期送至许可的试验室做抗压强度试验，并及时做好试验报告的统计评定工作。经计算，本工程桩径800mm砼初灌量工程桩为4.1m3砼，即能满足施工规范要求。
单桩成桩过程时间总控制在10～12h以内，主要工序控制时间分别如下：成孔时间5～8h、一清时间30～40min、下钢筋笼时间30～50min、下导管时间10～20min、二清时间30～40min、浇筑砼时间1～2h、成孔结束与混凝土浇筑完成控制时间2～3h。
参考文献：
1.王成钢.高层建筑灌注桩施工应用技术探讨[J].山西建筑.2013（08）
2.刘明.钻孔灌注桩施工的质量控制分析[J].科技与企业.2013（01）
3.李锋.实例分析钻孔灌注桩在高层建筑中的应用研究[J].现代商贸工业.2010（21）
关键词：建筑工程 钻孔灌注桩 施工技术
钻孔灌注桩是建筑工程基础施工中广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。某大厦地上28层，地下1层，建筑面积47004.35m?，建筑总高达99.7m，属于典型的高层建筑。本工程基础部分采用深坑围护钻孔灌注桩施工。根据本工程设计要求以及场地工程地质条件，钻孔灌注桩采用正循环钻进，泥浆循环采用自然造浆进行冲渣护壁。二次清孔采用3NPL泵进行正循环清孔，直至达到有关要求。采用水下导管法灌注混凝土，桩身砼为C30（水下浇灌）商品砼。深基坑支护钻孔灌注桩施工的主要操作方法如下：
1、施工测量
按施工放样的控制网，根据深坑支护钻孔桩位的平面图，放桩位小样，请监理复核。
桩位放样，利用各控制点用经纬仪和钢尺进行桩定位工作。桩位放样采用直角坐标法和极坐标定位。采用经纬仪定向钢尺定距确定桩位后，用“打入钉”在现场做好标记。
2、护筒的开挖和埋设
护筒埋深在回填土里，四周及底部用粘土回填，并捣实，严禁护筒底漏水，要求护筒中心与桩位必须对中、水平、稳固，保证天架中心、转盘中心与桩位中心“三点一线”。
3、钻进成孔
3.1 钻孔桩桩施工，桩孔深达到设计要求后，方可终孔。检测沉渣厚度，符合规范要求方可进行水下混凝土灌注。
3.2 成孔施工期间认真做好每段土体层的施工原始记录。
3.3 成孔钻进拟采用钻进参数如下：（1）钻压：自始至终依靠钻具自重，及主卷扬机升降松紧来控制压力；（2）转速：上部①～③层孔段采用1速，中部孔段采用2-3速，临近终孔前放慢钻进速度，以便及时排出钻屑，减少孔内沉渣。（3）泥浆比重：上部孔段1.25-1.30，中部孔段1.20-1.30，下部孔段1.3-1.4。（4）泥浆粘度：自始至终为18-22秒。
钻进过程中，确保施工桩径不小于设计桩径，对易缩径及坍塌土层，必须保持泥浆具有良好的性能指标外，还应控制好钻进速度，应适当上下提钻扫孔扩径，必须做好施工保径工作。
3.4 泥浆护壁，泥浆采用钻进土层过程自然造浆法造浆。根据以往类似施工经验及地质特性，⑦层有大量砂层粉砂粘土互层，地质情况复杂，成孔必然造成泥浆比重大粘度小，因此必须采取相应措施保证孔壁稳定性。首先应保证泥浆箱，储存一定量的优质泥浆；至⑤层以下成孔施工把成孔的泥浆排放到废浆池，用储存的优质泥浆用泥浆泵抽至孔内，以保证孔壁稳定性及孔内沉渣满足设计要求。
钻孔泥浆比重控制在1.20-1.35之间（泥浆比重仪测定），泥浆的粘度控制在18～22秒（粘度计测定）；在杂填土、粉质粉土层夹砂、砂层钻进必须使用较浓泥浆，使之具有能在孔壁上形成致密泥皮，维护孔壁稳定和清孔冲渣，确保成孔质量。
4、钢筋笼制作、安放
钢筋笼采用加强筋定位成型，使得主筋匀称分布于同一截面，并点焊成型分节预制，要求单节长度小于10m，由于带肋钢筋均为固定尺寸，在下料时可能出现长短不一的钢筋焊接在同一节半成品钢筋笼内的情况，对于需要接长的钢筋要求单面焊10d，确保相邻主筋的错开长度应≥35d，并在同一断面接头不得大于总数50%。
制做好各节钢筋笼半成品经成批验收后，标识堆放整齐以便配合其他工序施工，对于检查出的不合格品必须返工修补后重新检验。
施工中，采用吊车下放钢筋笼分节安装采用孔口单面焊接，按设计要求设置保护垫块。成套钢筋笼的安装定位拟采用定位钢筋定位悬挂钻机上。
5、清孔
清孔工作是钻孔灌注桩施工过程中重要的隐蔽工程之一，清孔分两次进行，结束后应单独验收，确定最终清孔效果是否符合设计要求。
5.1 第一次清孔是钻孔终孔后利用3PNL泵立即进行。一清需将大量的粗砂、泥团置换出孔内，此时泥浆比重和粘度均较大。泥浆比重控制在1.3～1.35。一次清孔时间根据不同的施工情况而定，一般控制在40分钟左右。
5.2 第二次清孔是下放钢筋笼在灌注导管孔内安装完毕，利用导管进行的，根据以往的施工经验通过正循环清孔完全可以达到设计要求。根据桩体积计算，第二次清孔时间为30～40分钟左右；基本可以满足设计要求。二次清孔验收满足孔底沉渣厚度按抗压桩≤100㎜控制，泥浆比重小于1.15。二次清孔结束后在停止清孔的情况下应30分钟内浇灌混凝土，并保证孔内泥浆液面高度。否则应重新测定孔底沉渣厚度。
6、沉渣测定
6.1 桩孔经过二次清孔后，其必须满足孔底沉渣厚度≤100㎜的要求，因此需对孔底沉渣进行测定。
6.2 孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤标准水文测绳进行，测锤重量≥1㎏，终孔孔深通过钻具总长和机上余尺控制，与标准测绳作比较后计算沉渣厚度。测绳测定由有经验的施工人员进行。二清沉渣厚度满足不了设计要求，需继续清孔，直至满足要求。
7、水下灌注混凝土
7.1 采用水下导管法灌注混凝土工艺，导管为外径Φ258㎜规格的无缝钢管，每节长2.5m左右、壁厚不小于5mm，并准备一些0.5～1.5米短管，管端出粗丝扣连接。钢筋笼下入就位并固定后，逐节下导管到孔底，导管间连接必须保证牢固、密封良好。混凝土浇注前，须进行第二次清孔，直至沉渣符合设计和规范验收要求，二次清孔结束后30分钟内必须灌注混凝土。混凝土坍落度为18～22cm，初凝时间控制在不小于8小时。
7.2 桩身混凝土采用商品砼，隔水栓采用球胆的方式。混凝土由砼车运输至灌注机旁，直接放料倒入漏斗（贮料斗）内，初灌量（初灌量见计算公式）必须连续灌注，以确保完全排除导管内泥浆，并使导管下口埋于不少于1.3m深的流态混凝土中。
7.3 导管埋深应控制在3-6m，在整个灌注过程中，严禁将导管拔出混凝土面，埋入深度不得小于2m。利用导管内外混凝土的压力差使桩身混凝土扩散，浇筑面逐渐上升与泥浆隔离，与此同时顶着桩孔内泥浆上升，提升导管使导管埋深符合要求。如此逐节拔出导管直至全桩混凝土灌注完毕，灌注要连续进行。在整个灌注过程中应经常用测锤测量混凝土面深度，特别在每次导管前一定要测量，然后算出拔管节数，并相应记下用砼量、拔管节数和混凝土面深度。导管的拔出应保证勤窜、勤拔、勤拆，保证孔内混凝土挤密，防止露筋。单桩灌注时间应控制在1-2小时以内。
7.4 现场随机对商品砼取样，每桩一组，采用100×100×100标准试模，对现场出现特殊情况，砼试块应增加组数。试块按规定要求制作，隔日拆模后放入现场养护室内养护，定期送至许可的试验室做抗压强度试验，并及时做好试验报告的统计评定工作。经计算，本工程桩径800mm砼初灌量工程桩为4.1m3砼，即能满足施工规范要求。
单桩成桩过程时间总控制在10～12h以内，主要工序控制时间分别如下：成孔时间5～8h、一清时间30～40min、下钢筋笼时间30～50min、下导管时间10～20min、二清时间30～40min、浇筑砼时间1～2h、成孔结束与混凝土浇筑完成控制时间2～3h。
参考文献：
1.王成钢.高层建筑灌注桩施工应用技术探讨[J].山西建筑.2013（08）
2.刘明.钻孔灌注桩施工的质量控制分析[J].科技与企业.2013（01）
3.李锋.实例分析钻孔灌注桩在高层建筑中的应用研究[J].现代商贸工业.2010（21）