浅析大桩径深桩基础施工技术

摘要：近年来随着我国经济的高速发展，大体量、超高层、大跨度的重型建筑工程数目逐渐增加，尤其是近年来海湾大桥，超高层建筑等不断建设，大桩径深桩基础的形式不断创新，大桩径深桩基础施工技术已取得了很大的发展。本文简要分析了大桩径深桩基础的施工技术，以供探讨和分享。

关键词：大桩径深桩基础钻孔灌注施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A

一、桩基础简介

桩基础是工程建筑基础中的一种，由基桩和联接于桩顶的承台共同组成，桩基主要的作用是负责把荷载转给持力层。作为一种深基础，桩基的适用范围很广，可应用于工业及民用建筑、公路和铁路路基、水上建筑基础、重型设备基础和大型塔基础等各个建筑领域。随着科学技术的不断进步，如今桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法，都有了很大的发展。本文主要介绍大桩径钻孔灌注深桩基础的施工技术。

二、钻孔灌注桩的优点

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔或钢管挤土等手段在地基土中形成桩孔，待成孔深度达到设计要求后进行清孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。具有以下优点：

（一）应用范围广

钻孔灌注桩是在地质条件复杂、持力层埋藏深、地下水位高等不利于人工挖孔及别的工艺成孔的情况下，比较好的工艺选择。桩径3~25m之间，而且具有向大、超大桩径及超长桩发展的趋势。主要应用于城市高层建筑、工业重型厂房、大型市政基础设施、公路桥梁基础、水利水电工程等。

（二）施工方便

与沉入桩中的锤击法相比，其施工工序简单，施工噪声和震动要小的多，也适用于窄小场地施工，施工设备简便且方法容易掌握，培训后的地质钻工也能熟练掌握相关的施工工艺。

（三）较高的承载力

不同的桩径和桩长，其单桩承载力在几百千牛至几千千牛之间，部份甚至超过一万千牛，能建造比预制桩的直径大的多的桩，在各种地基上均可使用，可作为低层建筑的基础或者高层建筑和重型建筑的基础。

（四）质量较高

钻孔灌注桩成桩质量可靠，因此，在桩基施工中被广泛使用，信任度较高。钻孔灌注桩基础质量有保证，事故少，且出现单桩承载力达不到设计要求的情况较少，施工过程中为应严格按相关规范和技术要求，并认真控制相关技术指标和质量，能更好地保证工程质量。

三、大桩径钻孔灌注深桩基础的施工技术

（一）施工方法

大桩径钻孔灌注深桩基础的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。

1、泥浆护壁施工法

冲击钻孔，冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。该施工法的过程是：平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。

2、全套管施工法

全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是：平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、放导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5~6米深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。

（二）泥浆护壁施工法施工技术

1、施工准备

施工准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。

2、钻孔机的安装定位及埋设护筒

安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，在垫上钢板或枕木加固。钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。

3、泥浆制备

钻孔泥浆由水、粘土和添加剂组成。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。

4、钻孔和清孔

钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣，还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固，所以钻好的孔应及时清孔。在钻孔达到设计要求深度后，应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时，应立即进行孔底清理，避免隔时过长以致泥浆沉淀，引起钻孔坍塌。

5、灌注混凝土

清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。

（三）全套管施工法的主要施工技术

其步骤除不需泥浆及清孔外，其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度，取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。

四、大桩径钻孔灌注深桩基础施工的注意事项

（一）必须及时清孔

钻孔到位后要及时清孔，钻头提升0.2-0.3m后继续循环，清孔时可根据实际情况选用相对密度较低的泥浆或清水压入清孔。当地下水位较高时，容易出现地层坍塌，泥浆的密度相对较大，过大时会阻碍混凝土顶升，因此，要避免泥浆相对密度上下不一致。清孔时要保持水头，定时检测泥浆指标，一旦达标就要迅速起钻。验收桩径时可选用直径小于设计桩径5cm的钢筋探孔器放入孔内进行验收，接着下钢筋笼，尽量减少浇筑前的操作时间，以减少沉淀量。清孔时禁止用加深孔底深度的方法，这样会极大的降低桩尖处土的极限承载力，一旦泥浆相对密度过大，会造成夹泥或断桩。

（二）控制好钢筋笼的对接质量

筋笼制作时，主筋连接桩身纵向受力钢筋的接头应设置在桩身受力较小处，接头位置宜相互错开，主筋与箍筋应点焊。钢筋笼应整体吊装，吊装时不得碰损孔壁。钢筋笼吊放前，必须清除槽底沉渣。下放制作好的钢筋笼时，应确保钢筋笼对接质量，成笼圆直。下放时要严格按施工图制作，包括钢筋的数量和钢筋笼的加强箍，才能保证下放时不变形。钢筋笼吊放到设计位置时，应检测其水平位置和高程是否达到设计要求，检测合格后应立即固定钢筋笼，钢筋笼入孔后至浇筑混凝土完毕的时间不超过4小时。在钢筋笼上有预埋钢筋处应采用聚乙烯泡沫板覆盖预埋件，以便于需要时凿出预埋件。进行有声测管的安装时，管内要灌满水且管顶加盖密封，这样来检查声测管是否完好，避免杂物进入管内出现堵塞。钢筋笼安装到位后，孔口处要做好固定措施，在浇筑混凝土时能避免出现钢筋笼上浮的质量缺陷。

（三）混凝土浇筑注意事项

混凝土浇筑时要经常检测其坍落度，并控制在18-20cm之间。浇筑过程中要注意控制导管的埋深并在2-6cm之内。每次卸掉的导管长度应该对应于浇入桩孔混凝土的上升高度。灌注将接近设计位置时，如果导管外泥浆稠度增大导致混凝土顶升困难，这时可用水冲法稀释泥浆，以此提高灌注落差并适当加大埋深。

总结：虽然大桩径钻孔灌注深桩基础在当前重型工程中得到了普遍的应用。但由于其施工技术的特殊性和复杂性，施工的全过程质量控制就显得十分重要，也需要工程技术人员和施工人员不断的探索和积累新的施工技术与施工方法，为大桩径钻孔灌注深桩基础更广泛的应用做出新的贡献。

参考文献：

[1]耿建华《浅谈钻孔灌注桩在水利施工中的应用技术》[J] .科技创业家2012（17）.

[2]刘耀东、余天庆等《深水超长大直径钻孔灌注桩施工关键技术研究》[J].华中科技大学学报(城市科学版).