土木工程中灌注桩施工技术的应用分析

摘要：随着我国社会现代化的步伐不断迈进，社会需求不断提升，建筑行业也出现了跨越性的发展。灌注桩施工技术作为土木工程的基础结构的关键，直接影响着我国建筑业的质量水平和发展进度。控制好土木工程中灌注桩施工技术及其质量是时下建筑行业的一大课题，更是社会现代化建设的迫切要求。

关键词：土木工程；灌注桩施工技术；工程质量

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

土木工程在整个建筑工程建设中至关重要，是整座建筑质量之根本。作为灌注桩施工技术，在土木工程中更是决定整个基础承重台质量安全的关键因素。由于灌注桩的施工大部分是在地下或水下进行，辅助使用钢管挤土、机械钻孔及人力挖掘等手段，其施工过程技术综合性比较强，所以要控制好每一个施工步骤。施工过程任何一个环节出现问题，都将可能直接影响整个工程的质量和进度，影响人民生命财产安全。因此，必须加强施工全过程中各环节的技术操作和质量监控，采取各种有效的预防措施，保证或提高灌注桩技术施工质量。

1 灌注桩施工技术概述

1.1 灌注桩施工技术的含义

所谓灌注桩施工技术是指在房屋、路桥等工程项目的施工现场，通过采用钢管挤土、机械钻孔及人力挖掘等手段，在工程基地土中打造桩孔，然后在桩孔的内部采用混凝土浇筑、增设钢筋笼而制成的桩。根据灌注桩成桩孔过程中采用的不同方法，可以将灌注桩类型分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩以及挖孔灌注桩。

1.2 灌注桩施工技术施工流程

桩基施工流程为：平整场地泥浆制备一埋设护筒一铺设工作平台一安装钻机并定位一钻进成孔一清孔并检查成孔质量一下放钢筋笼一水下混凝土灌注一拔出护筒检查质量。其中钻孔灌注桩施工流程图如下:

1.3 注意事项

注意事项有：①浇混凝土前应检查管内有无泥浆或进水，少量时可用干水泥灰；②当为提高承载力或补救缺陷而采用复打法施工时，复打应在初次浇筑的混凝土初凝之前完成，前后两次沉管的轴线必须重合；③拔管速度要均匀，对一般土层以 1 m/min为宜，在软弱土层与软硬土层交界处宜控制在 0.3～0.8 m/min 为宜。在管底未拔到桩顶设计标高之前，倒打和轻击不得中断；④第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需灌入的混凝土量为限，不宜拔得过高。在拔管过程中应用专用测锤或浮标检查混凝土面的下降情况；⑤锤击沉管成桩宜按桩基施工顺序依次退打，桩中心距在 3.5 倍桩管外径以内或小于 2 m 时均应跳打，以防止土体挤压而断桩。中间空出的桩需待邻桩混凝土强度达到设计强度标准值的 50%以后方可施工；⑥混凝土充盈系数（实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比）不得小于 1.0，成桩后的桩身混凝土顶面标高应至少高出设计标高 500 mm。

2 灌注桩中常见的质量问题

2.1 钢筋笼上浮

在灌注桩施工过程中，桩身钢筋笼上浮是最常见的质量问题之一。主要是由于在混凝土浇灌过程中，没有把握好灌注混凝土的速度。灌注的速度太快，容易对钢筋笼产生向上的摩擦力，推动钢筋笼向上浮动。通常，桩径越小，钢筋笼越容易上浮。针对钢筋笼上浮的问题，应采用钢管套在钢筋上顶压，适当放慢灌注速度，控制埋管深度在 2 m～4 m，以减少混凝土的上冲力。

2.2 孔壁坍塌

在机械钻开始钻孔作业的时候，要控制好钻头上下移动的速度和频率。在钻头上下移动的时候，如果控制不好，由于泥浆比重不够以至无法形成坚实可靠的护壁，可能引起坍孔现象。

特别在流沙、软淤泥、松散沙层等类似地质中作业时，特别要注意机械钻、钢管挤土等操作细节，施工时，应控制在松散粉沙土或流沙中钻进时的进尺，也可以投入一些石子、黏土等补平，适当控制好钻进速度。

2.3 钻孔偏斜

钻孔偏斜也是常见的灌注桩施工质量问题。由于钻孔中遇较硬的地层或石块时，因受阻力不均使钻头摆动偏向一方，导致钻杆偏位、弯曲，从而导致钻头、钻杆中心线不同轴，引起钻孔偏斜。所以，在安装钻机时，转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者都应控制在一条竖直线上。

3 灌注桩施工质量控制

3.1 成孔质量控制

在灌注桩施工技术操作过程中，成孔的质量关系着整个灌注桩的质量，很多灌注桩质量问题都是在成孔操作步骤中出现，因此，控制好成孔操作质量，在整个工程作业中至关重要。要做好成孔的施工技术和施工质量控制，以下几项工作必须要引起注意：

3.1.1 灵活采取隔孔施工

在成孔以后，在钢筋笼吊放过程中，首先应逐节检查钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。另外还要注意钢筋笼下放时，应该注意能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁，避免孔壁坍塌。在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，桩身周围土体慢慢开始向对桩产生动压力。所以隔孔施工，采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

3.1.2 确保桩身成孔垂直精度

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，在机械钻施工时，应使桩机稳固、校核钻架及钻杆的垂直度等，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜测试。

3.1.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度

在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护简中心与桩位中心线偏差不大于 50 mm。为了避免钻孔过程中发生漏浆的现象，应认真检查回填土是否密实，控制好钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并做好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

3.2 钢筋笼制作质量和吊放控制

用作钢筋笼制作的钢筋必须保证其质量，检查质量合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。由于吊环长度根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度.以确保钢筋的埋人标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中.应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。当吊放受阻时，不能加压强行下放。因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象。

3.3 混凝土灌注前必须进行第二次清孔

灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用可以看出，泥浆的制备和清孔是确保灌注桩成孔工程质量的关键环节，因此应当严把泥浆质量这个环节。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续稳定在 1.15～1.25，测得孔底沉渣厚度小于 100 mm。即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击返起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，在混凝土灌注前必须进行第二次清孔，当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作，这样才能更好控制桩基质量。

4 结束语

通过对泥浆护壁回转钻孔灌注桩工序和质量问题及防治的阐述，我们可以得出如下经验结论：要想高质量地完成每根桩的施工，必须严格地按照施工工序进行操作，任一环节都是缺一不可，只要施工人员有较强的责任心并能依据实际情况，采用合理的措施和办法，很多质量问题是可以避免的。在具体的施工过程中，施工人员应掌握该桩型的施工技术，抓住影响其质量的关键环节和关键因素，对于提高和保证成桩质量，提高工程建设的经济和社会效益都将产生积极的作用。综上所述，灌注桩的施工是一个综合性很强的施工技术，需要抓好施工过程中每一个环节，在实践中不断创新和完善。落实好土木工程施工质量的控制，提高建筑整体价值体现，推动社会现代化发展，早日与国际接轨，让中国特色的建筑工程技术水准走出国门，走向世界。

参考文献：

[1]靳立芳.土木工程中的钻孔灌注技术应用探讨[J].现代商贸工业.2011，23（15）

[2]杨宇宏.浅谈土木工程中的钻孔灌注桩技术[J].建筑设计管理.2010,11（27）.