论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的发展，工业、民用、商用建筑大量涌现，钻孔灌注桩以其承载力高、适应性强、工程造价适中及施工方便等优点，成为目前建筑工程中使用较为广泛的一种桩基。但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对施工中的各个环节若有疏忽或处理不当，就会发生各种各样的问题，产生质量事故。本文对建筑工程钻孔灌注桩施工技术谈一些看法。
关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；施工技术
随着我国经济的发展，工业、民用、商用建筑大量涌现，钻孔灌注桩以其承载力高、适应性强、工程造价适中及施工方便等优点，成为目前建筑工程中使用较为广泛的一种桩基。但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，對施工中的各个环节若有疏忽或处理不当，就会发生各种各样的问题，产生质量事故。这不仅影响了工程的质量和工期，还会造成重大的财产损失。因此，研究采取有效的施工技术是十分必要的。本文对建筑工程钻孔灌注桩施工技术谈一些看法。
一、施工前的准备工作
（一）施工现场及周边环境的踏勘
在施工前，应对桩基施工的现场进行全面踏勘，以便为编制施工方案提供必要的资料，也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要内容如下：
1．查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。
2．查阅地质勘察报告，了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。
3．了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。
4．了解施工现场区域内人为和自然地质现象，地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。
5．了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。
6．了解施工区域附近地下管线（煤气管、上水管、下水管、电缆线等）的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
（二）技术准备
1．施工方案的编制。施工前应编制施工方案，明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。
2．施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划，该计划应包括进度计划，劳动力需求计划及材料、设备需求计划。
3．制定质量保证、安全技术及文明施工等措施。
4．进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺，在施工前应进行工艺试桩，由此确定工艺参数。
（三）机械设备准备
施工前应根据设计的桩型及土层状况，选择好相应的机械设备，并进行工艺试桩。
（四）现场准备
1．清除现场障碍物。成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物，如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等，这对保证顺利成桩是十分重要的。
2．场地平整。应根据不同成孔方法做好场地平整工作，同时考虑泥浆槽及排水沟。
（五）现场放线定位
桩基础施工现场轴线应经复核确认，施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响，以便桩基施工作业时复核桩位。
1．定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线，再根据设计的桩位图，将桩逐一编号，依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位，并设置样桩，以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核，以防定位差错。
2．水准点。桩基施工的标高控制，应遵照设计要求进行，每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录，为此，施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点，一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护，不使其受损坏。桩基施工中的水准点，可利用建筑高程控制网的水准基点，也可另行设置。
二、钻孔灌注桩主要工序
（一）钻机就位、造浆
精确放桩，钻机正确就位后，利用造孔埋设钢护筒，向钢护筒内投入适量粘土进行孔内造浆。钻机定位底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。
（二）钻孔
采用冲击钻冲孔，设泥浆池作泥浆循环，抽碴筒抽碴，用罐车运走泥浆和沉碴，以免对环境造成污染。钻孔过程中经常检查孔径、孔深、垂直度，达到设计标高，终孔检查合格后，停钻进行清孔。
（三）清孔
采用大泵量循环换浆清孔方法，压入符合规定指标的泥浆，把孔内比重大的泥浆换出，使孔内泥浆符合施工规范要求。
（四）吊放钢筋笼
采用钻机钻架配合，将钢筋笼吊装。
（五）安装导管
导管用直径250mm的钢管，壁厚4mm，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。采用汽吊、钻机配合，分节吊装的办法进行。导管使用前先进行试拼、试压，以防漏水，并自下而上标示尺度和编号。
（六）二次清孔
灌注水下砼前，用高压风冲射孔底，翻动沉碴，保证孔底沉碴达到设计及施工规范要求。
（七）水下混凝土灌注
采用垂直导管法灌注桩基水下砼。浇注时，注意灌入的首批混凝土数量及随浇随拔导管过程中，确保导管下口埋入混凝土深度符合施工规范要求，混凝土的浇注面逐渐上升，直至高于设计标高1m以上。施工阶段控制应把测量定位、终孔、清孔，下放钢筋笼、浇灌混凝土等工序要作为重点来控制。
三、施工技术措施
（一）成孔
1．从轴线控制点施测桩位，检查桩位对中，选多个角度检查磨盘的平整度；同时检查机架枕木基础是否稳定，在钻孔过程中随时复查垂直度及磨盘平整度，对偏差要及时调整。
2．按照试成孔的工艺参数组织钻进施工，根据钻进过程中各土层的情况，安排对泥浆比重进行检测。
3．合理确定是否入岩，应根据勘探报告所揭示的持力层等高线与孔深比较，加强巡查、记录，结合钻具自重大小、吊挂松紧程度等，观察在界面钻进过程以及进入持力层钻机的反应情况，并加强取样，对照试成桩时确定的岩样为准，最终判定入岩或终孔，确保桩基进入持力层的深度。
（二）清孔
1．终孔后，应将钻头提离孔底80～100mm空转，在保证护壁的前提下达到初步稀析泥浆，输入比重1.05～1.08的新泥浆，循环40～60min，具体时间应根据桩径和孔深掌握，尽可能将孔底岩屑、泥块打碎并随泥浆浮出孔外。
2．下笼后安装导管进行二次清孔。泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≤1.25，粘度≤28Pa.s，含砂率≤8%，对清孔达不到沉渣厚度要求，坚决不能验收灌混凝土。
（三）钢筋笼制作、吊放
1．钢筋笼宜分段制作，连接时50%的钢筋接头应予错开焊接，对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。
2．钢筋笼入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，严禁强制性下放钢筋笼，造成钢筋笼变形，孔壁塌孔。钢筋笼就位后，还应将钢筋笼上端焊固在护筒上，可减缓混凝土上升时的顶托力，防止其上升。
（四）混凝土浇灌
二次清孔验收合格后，现场初灌料斗、混凝土隔水栓（或沙包）、人员等应及时准备到位，在混凝土到场后方可停止清孔，进行料斗等安装。混凝土灌注前必须检查检查孔内导管的长度及离孔底的距离；根据导管内外混凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量，确定采用的料斗容量，保证首灌后导管底埋入混凝土中大于1m以上。在料斗内放满混凝土后，剪断铁丝，隔水栓埋入底部混凝土。此时后续混凝土浇捣必须及时跟上，保证混凝土连续施工。并应通过测量确定，不能盲目估计，避免拔空。在混凝土面上升将要接近钢筋笼底部时，应放慢浇捣的速度，减少导管埋深以降低混凝土上升的冲击力。
（五）成桩的质量控制
1．为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
2．钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
3．为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm～20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m～10m时，应及时将坍落度调小至12cm～16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔導管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。
四、桩基质量检测与验收
桩基质量检测与验收对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收，也是施工后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性（即桩体质量）及桩承载力检测。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、动测法、声波透射法及射线法，以及静荷载试验法。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是堆载的重量常常达到数百吨、操作不便、费工费时；动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300 mm；取芯法缺点是取芯深度也有限；目前只有声波透射法，其机理明确，设备简单，使用方便，检测准确可靠，能测出桩身完整性、均匀性而被广泛应用。仅采用静荷载法不能保证施工后沉降达到设计要求；目前动测法还不能直接测出承载力值。因此，把静载荷法和动测法结合起来较为合理。
五、结语由于钻孔灌注桩工艺复杂，施工环节多。因此。每个环节的质量都会对最终成桩质量造成影响。因此为确保工程质量，必须坚持“预防为主”的原则，做好施工前的各项准备工作，按照设计与规范的要求对钻孔灌注桩施工的全过程进行严格的质量控制，及时解决施工中出现的各种问题。只有这样，才能保证工程质量，满足设计要求。
参考文献[1]黄锐斌．钻孔灌注桩施工工艺浅析．中国西部科技，2007，（10）．
[2]李作山．钻孔灌注桩的施工及监理浅析．北方交通，2006，（5）．
关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；施工技术
随着我国经济的发展，工业、民用、商用建筑大量涌现，钻孔灌注桩以其承载力高、适应性强、工程造价适中及施工方便等优点，成为目前建筑工程中使用较为广泛的一种桩基。但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，對施工中的各个环节若有疏忽或处理不当，就会发生各种各样的问题，产生质量事故。这不仅影响了工程的质量和工期，还会造成重大的财产损失。因此，研究采取有效的施工技术是十分必要的。本文对建筑工程钻孔灌注桩施工技术谈一些看法。
一、施工前的准备工作
（一）施工现场及周边环境的踏勘
在施工前，应对桩基施工的现场进行全面踏勘，以便为编制施工方案提供必要的资料，也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要内容如下：
1．查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。
2．查阅地质勘察报告，了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。
3．了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。
4．了解施工现场区域内人为和自然地质现象，地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。
5．了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。
6．了解施工区域附近地下管线（煤气管、上水管、下水管、电缆线等）的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
（二）技术准备
1．施工方案的编制。施工前应编制施工方案，明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。
2．施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划，该计划应包括进度计划，劳动力需求计划及材料、设备需求计划。
3．制定质量保证、安全技术及文明施工等措施。
4．进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺，在施工前应进行工艺试桩，由此确定工艺参数。
（三）机械设备准备
施工前应根据设计的桩型及土层状况，选择好相应的机械设备，并进行工艺试桩。
（四）现场准备
1．清除现场障碍物。成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物，如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等，这对保证顺利成桩是十分重要的。
2．场地平整。应根据不同成孔方法做好场地平整工作，同时考虑泥浆槽及排水沟。
（五）现场放线定位
桩基础施工现场轴线应经复核确认，施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响，以便桩基施工作业时复核桩位。
1．定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线，再根据设计的桩位图，将桩逐一编号，依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位，并设置样桩，以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核，以防定位差错。
2．水准点。桩基施工的标高控制，应遵照设计要求进行，每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录，为此，施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点，一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护，不使其受损坏。桩基施工中的水准点，可利用建筑高程控制网的水准基点，也可另行设置。
二、钻孔灌注桩主要工序
（一）钻机就位、造浆
精确放桩，钻机正确就位后，利用造孔埋设钢护筒，向钢护筒内投入适量粘土进行孔内造浆。钻机定位底座平整稳固，确保在钻进中不发生倾斜和位移。
（二）钻孔
采用冲击钻冲孔，设泥浆池作泥浆循环，抽碴筒抽碴，用罐车运走泥浆和沉碴，以免对环境造成污染。钻孔过程中经常检查孔径、孔深、垂直度，达到设计标高，终孔检查合格后，停钻进行清孔。
（三）清孔
采用大泵量循环换浆清孔方法，压入符合规定指标的泥浆，把孔内比重大的泥浆换出，使孔内泥浆符合施工规范要求。
（四）吊放钢筋笼
采用钻机钻架配合，将钢筋笼吊装。
（五）安装导管
导管用直径250mm的钢管，壁厚4mm，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。采用汽吊、钻机配合，分节吊装的办法进行。导管使用前先进行试拼、试压，以防漏水，并自下而上标示尺度和编号。
（六）二次清孔
灌注水下砼前，用高压风冲射孔底，翻动沉碴，保证孔底沉碴达到设计及施工规范要求。
（七）水下混凝土灌注
采用垂直导管法灌注桩基水下砼。浇注时，注意灌入的首批混凝土数量及随浇随拔导管过程中，确保导管下口埋入混凝土深度符合施工规范要求，混凝土的浇注面逐渐上升，直至高于设计标高1m以上。施工阶段控制应把测量定位、终孔、清孔，下放钢筋笼、浇灌混凝土等工序要作为重点来控制。
三、施工技术措施
（一）成孔
1．从轴线控制点施测桩位，检查桩位对中，选多个角度检查磨盘的平整度；同时检查机架枕木基础是否稳定，在钻孔过程中随时复查垂直度及磨盘平整度，对偏差要及时调整。
2．按照试成孔的工艺参数组织钻进施工，根据钻进过程中各土层的情况，安排对泥浆比重进行检测。
3．合理确定是否入岩，应根据勘探报告所揭示的持力层等高线与孔深比较，加强巡查、记录，结合钻具自重大小、吊挂松紧程度等，观察在界面钻进过程以及进入持力层钻机的反应情况，并加强取样，对照试成桩时确定的岩样为准，最终判定入岩或终孔，确保桩基进入持力层的深度。
（二）清孔
1．终孔后，应将钻头提离孔底80～100mm空转，在保证护壁的前提下达到初步稀析泥浆，输入比重1.05～1.08的新泥浆，循环40～60min，具体时间应根据桩径和孔深掌握，尽可能将孔底岩屑、泥块打碎并随泥浆浮出孔外。
2．下笼后安装导管进行二次清孔。泥浆性能指标在浇注混凝土前，孔底500mm以内的相对密度≤1.25，粘度≤28Pa.s，含砂率≤8%，对清孔达不到沉渣厚度要求，坚决不能验收灌混凝土。
（三）钢筋笼制作、吊放
1．钢筋笼宜分段制作，连接时50%的钢筋接头应予错开焊接，对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。
2．钢筋笼入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，严禁强制性下放钢筋笼，造成钢筋笼变形，孔壁塌孔。钢筋笼就位后，还应将钢筋笼上端焊固在护筒上，可减缓混凝土上升时的顶托力，防止其上升。
（四）混凝土浇灌
二次清孔验收合格后，现场初灌料斗、混凝土隔水栓（或沙包）、人员等应及时准备到位，在混凝土到场后方可停止清孔，进行料斗等安装。混凝土灌注前必须检查检查孔内导管的长度及离孔底的距离；根据导管内外混凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量，确定采用的料斗容量，保证首灌后导管底埋入混凝土中大于1m以上。在料斗内放满混凝土后，剪断铁丝，隔水栓埋入底部混凝土。此时后续混凝土浇捣必须及时跟上，保证混凝土连续施工。并应通过测量确定，不能盲目估计，避免拔空。在混凝土面上升将要接近钢筋笼底部时，应放慢浇捣的速度，减少导管埋深以降低混凝土上升的冲击力。
（五）成桩的质量控制
1．为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
2．钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
3．为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm～20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m～10m时，应及时将坍落度调小至12cm～16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔導管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。
四、桩基质量检测与验收
桩基质量检测与验收对已完工的钻孔灌注桩进行质量检测与验收，也是施工后质量控制。质量检测可检验钻孔灌注桩成桩后承载力能否达到设计要求。这里仅指桩身结构完整性（即桩体质量）及桩承载力检测。桩身结构完整及桩的承载能力检测有钻芯法、动测法、声波透射法及射线法，以及静荷载试验法。静载荷法比较直观，得出的数据容易让人信服，但缺点是堆载的重量常常达到数百吨、操作不便、费工费时；动测法可通过波速检测出桩身的完整性及桩的长度，测出长度的误差一般在±300 mm；取芯法缺点是取芯深度也有限；目前只有声波透射法，其机理明确，设备简单，使用方便，检测准确可靠，能测出桩身完整性、均匀性而被广泛应用。仅采用静荷载法不能保证施工后沉降达到设计要求；目前动测法还不能直接测出承载力值。因此，把静载荷法和动测法结合起来较为合理。
五、结语由于钻孔灌注桩工艺复杂，施工环节多。因此。每个环节的质量都会对最终成桩质量造成影响。因此为确保工程质量，必须坚持“预防为主”的原则，做好施工前的各项准备工作，按照设计与规范的要求对钻孔灌注桩施工的全过程进行严格的质量控制，及时解决施工中出现的各种问题。只有这样，才能保证工程质量，满足设计要求。
参考文献[1]黄锐斌．钻孔灌注桩施工工艺浅析．中国西部科技，2007，（10）．
[2]李作山．钻孔灌注桩的施工及监理浅析．北方交通，2006，（5）．