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摘要：钻孔灌注桩施工在整个建筑工程中占有不可忽视的比例，因此对于了解钻孔灌注桩的施工要点以及方法至关重要，本文通过对钻孔灌注桩的成孔到成桩施工中的主要技术要点及方法进行详细的阐述，从认知方面更进一步掌握钻孔灌注桩的技术措施和要领。
关键词：钢护筒钢筋笼导管混凝土配合比压浆
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
1.1概述
工程背景为在建的湖北鄂东长江大桥，位于黄石与鄂州的交界区域，主要研究对象为索塔主6墩基础为Φ2.5m钻孔灌注桩，共布置28根桩，按摩擦桩设计，桩顶标高13m，桩底标高-63m，桩长76m。混凝土标号为C35，单根桩混凝土方量为373m3。
1.2地质水文
据勘察资料显示，桥位区覆盖层为亚粘土和细砂，基岩为弱风化灰色、灰褐色泥质粉砂岩、砂岩，砾岩和紫褐色安山岩。桥位区存在的特殊岩性土和不良地质问题有：断层破碎带、岩坡冲刷与滑坍、砂土液化等。
2钻孔灌注桩施工测量
首先根据放样的钻孔桩中心纵横轴线初步就位钻机，然后实测钻机转盘中心，调整转盘中心至设计钻孔中心，采用J2经纬仪控制钻机钻杆垂直度。钻机平台平整度采用NA2精密水准仪施测，同时将高程基准引测至转盘。在钻孔过程中实时监控钻机转盘中心，确保钻孔桩位中心正确。测定终孔标高，钻孔桩成孔垂直度检测采用超声孔径测壁仪。以钢护筒顶标高及中心纵横轴线为基准精确就位钢筋笼，确保钢筋笼中心与桩位中心一致。
3主要施工方法及要点
3.1.1钢护筒埋设
主6号墩护筒采用振动锤振动下沉，其余各墩护筒直接挖孔埋设。
3.1.2泥浆制备与循环
护壁泥浆使用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆。
现场循环泥浆约每4～6个小时检测一次，主要控制泥浆池回流泥浆指标。现场检测四项指标：相对比重、粘度、含砂率及PH值。
3.1.3钻机就位
由于主6号墩回旋钻自重、扭矩均较大，而地基土较松软，为防止在钻进过程中钻机发生扭转移位，在护筒四周沉入4根钢管桩（桩长6m），钢管桩以护筒为中心布置在四角，横桥向间距为4m，顺桥向间距为6.25m。钢管桩顶部露出地面约30cm，在桩顶焊接2I40a形成钻孔平台。
经计算，单套钻机总重量约130t，单根φ800×10钢管桩摩阻力约为100t，满足承载力要求。
钻机采用50t履带吊吊装就位。钻机就位时，钻机顶部中心、转盘中心连线应与钻盘垂直，钻架与底盘始终保持垂直状态。
4.1.1钻进成孔
成孔分为四个阶段：护筒内钻进、护筒底口以下覆盖层内钻进、基岩内钻进和第一次清孔。
（1）在护筒内及其底口附近钻进
在护筒内开始钻进时，采用清水钻进，当钻进接近护筒底口时，先向护筒内回填膨润土进行造浆，使护筒底口附近有坚固的泥皮护壁，然后小气量轻压慢转钻进通过护筒口，直至护筒底口以下1m。
（2）护筒底口以下覆盖层中钻进
覆盖层主要为亚粘土层和细砂层，在此段粘性土层中钻进时，利用刮刀钻头大气量、中低转速钻进，适当控制进尺。
（3）基岩层中钻进
弱风化层中，地层节理、裂隙较发育，且分布厚薄不均，在与微风化层间的变层部位钻进时，容易出现斜孔、台阶孔，因此，此层钻进以防斜为重点，利用滚刀钻头大气量、低压慢转钻进，进尺控制在8cm/h以内，同时加大扫孔频度。
以上钻进过程中须控制好泥浆指标。
（4）第一次清孔
钻机钻进到设计标高后，经测量达到设计标高并经监理工程师确认。及时进行清孔，清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头。经检测孔底沉渣厚度、孔内泥浆指标满足设计和规范要求后，及时停机拆除钻杆、移走钻机，尽快进行成桩施工。
4.1.2成孔质量检测
清孔完成后，拆除钻机，用侧壁仪对成孔质量进行检测，主要检测内容：孔径、孔深、垂直度、沉渣及泥浆指标。另外在浇注混凝土前检测沉渣厚度及泥浆指标。
4.2.1钢筋笼安装
按分段顺序吊起下节钢筋笼，缓慢下放钢筋笼并通过人工转动钢筋笼使之与桩内钢筋笼主筋对齐，然后进行直螺纹接头连接，连接完成后进行下放。钢筋笼下放过程中，保持与桩中心一致，防止钢筋笼刮孔壁。钢筋笼下放到位后，用四根钢筋与钢护筒焊接固定，防止钢筋笼在浇混凝土时上浮，根据钢筋笼顶标高和钢护筒标高确定加固钢筋的长度。
4.2.2导管水密试验
导管采用Φ325×10mm无缝钢管制成，接头为快速螺纹接头。使用前必须做水密及接头抗拉试验，其容许最大内压力必须大于Pmax。本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下：
Pmax=1.3(rc×hxmax-rwHw)[2]
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。钢筋笼下放定位完成后，及时下放砼浇注导管。
4.2.3二次清孔
安装导管到位后，采用标准测绳和标准锥形测锤（重4～6公斤，锥底直径13～15cm，高20～22cm）来检测实际孔深，根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度，检查泥浆指标和沉渣是否满足要求，如果不能满足要求，马上利用混凝土浇注导管进行二次清孔，直到孔底沉渣厚度满足设计要求。
4.2.4 混凝土配合比设计
桩身混凝土标号主桥为C35，混凝土配合比设计通过试配确定，除满足强度要求外，各种原材料还应符合相应的技术要求。
4.2.5 首批混凝土计算
首批混凝土的方量应满足导管初次埋深≥1.0m和填充导管底部间隙的需要，设导管下口离孔底40cm，则参照规范进行计算：
V≥πd2/4•h1+πD2/4•（H1＋H2）[2] （1-1）
计算得首批混凝土最大方量为10.6 m3。
首批混凝土浇注的集料斗容量应大于10.6m3，故配备12m3集料斗。首批混凝土浇注完毕后，正常浇注采用1m3的小集料斗。，混凝土经拖泵泵送，通过小料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。
4.2.6 混凝土浇注
混凝土运输采用4～6辆6m3混凝土运输车直接接料后转运到施工现场，放入混凝土拖泵里，經混凝土拖泵直接泵送到大集料斗，再放入小集料斗，小集料斗连接导管，直接入仓。混凝土浇注强度按90m3/h控制，控制浇注混凝土时间在5小时以内。
封底成功后，随即转入正常灌注阶段。混凝土经泵送，不断地通过集料斗、浇筑料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。正常灌注阶段导管埋深控制在2～6m，且每20～30分钟测量一次混凝土面标高，测点不少于2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深。当混凝土灌注临近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土的顶面标高到位后，停止灌注，及时拆除灌注导管。灌注完成时，混凝土面应不小于设计桩顶标高约1.0m，以保证桩头混凝土质量。
4.2.7桩基质量检测
每根桩均按设计要求进行超声波无破损法检测，同时检测桩底沉渣厚度。桩基检测前，先用塑料水管进行冲水检查，若有淤塞，进行不断冲洗，直至孔底。检测结束后检测管采用压浆封实。
5 小结
近年来，随着大量高层建筑、高等级公路及重要水利工程的建设，作为提高基础承载力普遍采用的一种基础处理方法—钻孔灌注桩，在工程建设中得到了广泛的应用，正是因为它的在实用性与经济性方面都优于其他方案。钻孔灌注桩施工过程中一些关键环节容易出现的问题，必须从施工的角度对这些问题提出相应的解决措施，并保证灌注桩的施工质量高标准化。
参考文献
[1] GB50026-93. 工程测量规范[S]
[2] JTJ041-2000. 公路桥涵施工技术规范[S]
[3] JGJ94-94. 建筑桩基技术规范[S]
关键词：钢护筒钢筋笼导管混凝土配合比压浆
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
1.1概述
工程背景为在建的湖北鄂东长江大桥，位于黄石与鄂州的交界区域，主要研究对象为索塔主6墩基础为Φ2.5m钻孔灌注桩，共布置28根桩，按摩擦桩设计，桩顶标高13m，桩底标高-63m，桩长76m。混凝土标号为C35，单根桩混凝土方量为373m3。
1.2地质水文
据勘察资料显示，桥位区覆盖层为亚粘土和细砂，基岩为弱风化灰色、灰褐色泥质粉砂岩、砂岩，砾岩和紫褐色安山岩。桥位区存在的特殊岩性土和不良地质问题有：断层破碎带、岩坡冲刷与滑坍、砂土液化等。
2钻孔灌注桩施工测量
首先根据放样的钻孔桩中心纵横轴线初步就位钻机，然后实测钻机转盘中心，调整转盘中心至设计钻孔中心，采用J2经纬仪控制钻机钻杆垂直度。钻机平台平整度采用NA2精密水准仪施测，同时将高程基准引测至转盘。在钻孔过程中实时监控钻机转盘中心，确保钻孔桩位中心正确。测定终孔标高，钻孔桩成孔垂直度检测采用超声孔径测壁仪。以钢护筒顶标高及中心纵横轴线为基准精确就位钢筋笼，确保钢筋笼中心与桩位中心一致。
3主要施工方法及要点
3.1.1钢护筒埋设
主6号墩护筒采用振动锤振动下沉，其余各墩护筒直接挖孔埋设。
3.1.2泥浆制备与循环
护壁泥浆使用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆。
现场循环泥浆约每4～6个小时检测一次，主要控制泥浆池回流泥浆指标。现场检测四项指标：相对比重、粘度、含砂率及PH值。
3.1.3钻机就位
由于主6号墩回旋钻自重、扭矩均较大，而地基土较松软，为防止在钻进过程中钻机发生扭转移位，在护筒四周沉入4根钢管桩（桩长6m），钢管桩以护筒为中心布置在四角，横桥向间距为4m，顺桥向间距为6.25m。钢管桩顶部露出地面约30cm，在桩顶焊接2I40a形成钻孔平台。
经计算，单套钻机总重量约130t，单根φ800×10钢管桩摩阻力约为100t，满足承载力要求。
钻机采用50t履带吊吊装就位。钻机就位时，钻机顶部中心、转盘中心连线应与钻盘垂直，钻架与底盘始终保持垂直状态。
4.1.1钻进成孔
成孔分为四个阶段：护筒内钻进、护筒底口以下覆盖层内钻进、基岩内钻进和第一次清孔。
（1）在护筒内及其底口附近钻进
在护筒内开始钻进时，采用清水钻进，当钻进接近护筒底口时，先向护筒内回填膨润土进行造浆，使护筒底口附近有坚固的泥皮护壁，然后小气量轻压慢转钻进通过护筒口，直至护筒底口以下1m。
（2）护筒底口以下覆盖层中钻进
覆盖层主要为亚粘土层和细砂层，在此段粘性土层中钻进时，利用刮刀钻头大气量、中低转速钻进，适当控制进尺。
（3）基岩层中钻进
弱风化层中，地层节理、裂隙较发育，且分布厚薄不均，在与微风化层间的变层部位钻进时，容易出现斜孔、台阶孔，因此，此层钻进以防斜为重点，利用滚刀钻头大气量、低压慢转钻进，进尺控制在8cm/h以内，同时加大扫孔频度。
以上钻进过程中须控制好泥浆指标。
（4）第一次清孔
钻机钻进到设计标高后，经测量达到设计标高并经监理工程师确认。及时进行清孔，清孔时将钻具提离孔底约30～50cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头。经检测孔底沉渣厚度、孔内泥浆指标满足设计和规范要求后，及时停机拆除钻杆、移走钻机，尽快进行成桩施工。
4.1.2成孔质量检测
清孔完成后，拆除钻机，用侧壁仪对成孔质量进行检测，主要检测内容：孔径、孔深、垂直度、沉渣及泥浆指标。另外在浇注混凝土前检测沉渣厚度及泥浆指标。
4.2.1钢筋笼安装
按分段顺序吊起下节钢筋笼，缓慢下放钢筋笼并通过人工转动钢筋笼使之与桩内钢筋笼主筋对齐，然后进行直螺纹接头连接，连接完成后进行下放。钢筋笼下放过程中，保持与桩中心一致，防止钢筋笼刮孔壁。钢筋笼下放到位后，用四根钢筋与钢护筒焊接固定，防止钢筋笼在浇混凝土时上浮，根据钢筋笼顶标高和钢护筒标高确定加固钢筋的长度。
4.2.2导管水密试验
导管采用Φ325×10mm无缝钢管制成，接头为快速螺纹接头。使用前必须做水密及接头抗拉试验，其容许最大内压力必须大于Pmax。本工程导管可能承受的最大内压力计算式如下：
Pmax=1.3(rc×hxmax-rwHw)[2]
水密性试验方法是把拼装好的导管先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。钢筋笼下放定位完成后，及时下放砼浇注导管。
4.2.3二次清孔
安装导管到位后，采用标准测绳和标准锥形测锤（重4～6公斤，锥底直径13～15cm，高20～22cm）来检测实际孔深，根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度，检查泥浆指标和沉渣是否满足要求，如果不能满足要求，马上利用混凝土浇注导管进行二次清孔，直到孔底沉渣厚度满足设计要求。
4.2.4 混凝土配合比设计
桩身混凝土标号主桥为C35，混凝土配合比设计通过试配确定，除满足强度要求外，各种原材料还应符合相应的技术要求。
4.2.5 首批混凝土计算
首批混凝土的方量应满足导管初次埋深≥1.0m和填充导管底部间隙的需要，设导管下口离孔底40cm，则参照规范进行计算：
V≥πd2/4•h1+πD2/4•（H1＋H2）[2] （1-1）
计算得首批混凝土最大方量为10.6 m3。
首批混凝土浇注的集料斗容量应大于10.6m3，故配备12m3集料斗。首批混凝土浇注完毕后，正常浇注采用1m3的小集料斗。，混凝土经拖泵泵送，通过小料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。
4.2.6 混凝土浇注
混凝土运输采用4～6辆6m3混凝土运输车直接接料后转运到施工现场，放入混凝土拖泵里，經混凝土拖泵直接泵送到大集料斗，再放入小集料斗，小集料斗连接导管，直接入仓。混凝土浇注强度按90m3/h控制，控制浇注混凝土时间在5小时以内。
封底成功后，随即转入正常灌注阶段。混凝土经泵送，不断地通过集料斗、浇筑料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。正常灌注阶段导管埋深控制在2～6m，且每20～30分钟测量一次混凝土面标高，测点不少于2个，当测点出现较大的高差时，应及时调整导管埋深。当混凝土灌注临近结束时，核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的高度是否准确，当确定混凝土的顶面标高到位后，停止灌注，及时拆除灌注导管。灌注完成时，混凝土面应不小于设计桩顶标高约1.0m，以保证桩头混凝土质量。
4.2.7桩基质量检测
每根桩均按设计要求进行超声波无破损法检测，同时检测桩底沉渣厚度。桩基检测前，先用塑料水管进行冲水检查，若有淤塞，进行不断冲洗，直至孔底。检测结束后检测管采用压浆封实。
5 小结
近年来，随着大量高层建筑、高等级公路及重要水利工程的建设，作为提高基础承载力普遍采用的一种基础处理方法—钻孔灌注桩，在工程建设中得到了广泛的应用，正是因为它的在实用性与经济性方面都优于其他方案。钻孔灌注桩施工过程中一些关键环节容易出现的问题，必须从施工的角度对这些问题提出相应的解决措施，并保证灌注桩的施工质量高标准化。
参考文献
[1] GB50026-93. 工程测量规范[S]
[2] JTJ041-2000. 公路桥涵施工技术规范[S]
[3] JGJ94-94. 建筑桩基技术规范[S]