初探钻(冲)孔灌注桩配合施工及其工艺

【摘要】 由于钻孔灌注桩成熟的施工a工艺及较低的造价已经成为我国常用基础类型，但由于受机械性能的局限，入岩基础施工仍然困难，所以钻（冲）两种机型配合施工既能相互取长补短，又能各尽其能，达到预期效果。

【关键词】 钻孔；冲孔；施工工艺

【中图分类号】 TU753.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727—5123（2012）04—019—02

1 工程概况

某办公大楼工程，建筑面积43374平方米，由主楼、裙楼两部分组成。其中主楼地下2层地上26层，框架核心筒结构，裙楼5层框架结构。设计桩型为钻孔灌注桩，抗压桩桩径，1000，桩端要求进入5—2层中分化岩层2.4M，抗拔桩桩径，800，桩端要求进入5—2层中分化岩层1.0M，总桩数138根，水下混凝土强度等级C40，桩基安全等级为一级。

根据工程地质勘察资料显示，场地地层由上往下依次为：杂填土（1—1）、素填土（1—2）、粉质粘土（2—1）、淤泥质粉质粘土夹粉土（2—2）、粉质粘土（2—3）、粉砂（3）、含砂粉细砂（4）、强风化泥质粉砂岩（5—1）、中风化泥质粉砂岩（5—2）。

2 桩基施工机械选择

前期施工中，共进场6台GPS—18（20）钻机。由于本工程地质情况比较复杂，④层中石英、长石、和云母含量偏高，钻进过程中，随着地质变化，进入4层时（57M左右），钻孔进尺非常缓慢，几乎每小时进尺2公分左右，且钻机的钻头耗损特别大，不断的提钻更换刀头。完成第一批6根工程桩单桩历时12天。采用现有的施工工艺即损耗时间又损耗机械设备，无法满足合同工期。为加快工程进度，提高工作效率，结合场地及地质水文条件，对现有施工工艺进行了改变，完成1根桩采用两台桩机设备流水施工，上部用钻孔机引孔，引至57米左右（进入4层面上），下部再用冲孔机进行冲击成孔（冲至设计深度），最后下导管灌注水下混凝土的施工方法。完成1根桩只需要4天左右。现场配备3台钻孔机、7台冲孔机，挖机、吊机各1台配合施工。

3 钻（冲）孔机械施工工艺及配合施工控制要点

3.1 施工准备。首先要求进行场地平整，设备进场后进行安装调试、检测备案，同时施工现场试运行，确保施工正常化。

3.2 开挖泥浆池。由于配合施工的特殊情况，现场泥浆池的开挖必须本着既不能在工程桩区域范围内，也要满足钻孔机与冲孔机循环使用，同时还要考虑到机械的移位，所以施工应统一布局，明确施工走向，以防出现窝工等现象。

3.3 测量放线。钻机机械与冲击机械配合施工的测量放线要求基本同钻机机械，所不同的是当冲孔机械二次就位时，必须再次进行复位检测，具体做法：首先第一次埋设护筒时，要求不仅在护筒打定位桩，同时要求在护筒内用红漆点标注，十字线拉好后，再用仪器进行校核。

3.4 埋设钢护筒。本工程考虑到钻孔机械成孔后，往往与冲孔钻机二次就位相隔时间较长容易造成孔口破坏，加之冲孔机械容易碰擦井口护筒，所以第一次埋设护筒时必须全部使用粘土夯实并且要求桩径，1000桩护筒埋设深度不低于1.5米，桩径，800桩护筒埋设深度不小于1.2米，冲孔机二次就位后，再进行仔细检查，发现井口护筒异常再用同样的方法进行补救，确保护筒稳固不变形。

3.5 钻孔。钻机就位，调整机座水平度及钻机垂直度，正侧面分别用线锤架观察，符合要求后即可开始钻进。钻进过程中，钻头具有一定的造浆作用，起到护壁作用，钻孔时要适当控制泥浆浓度和进尺速度，以利于孔壁光滑、垂直，不产生缩颈和坍孔现象。钻孔至57米左右后，钻机移到下一个桩位进行施工，用吊机吊装冲孔机就位。

3.6 冲孔。冲孔机就位后，调平桩机并利用机头上的线垂对准护筒中标识的十字线，符合要求后开始冲击。本工程采用卷扬机悬吊冲击钻头式冲击钻机（JKL6），钻头形式为十字钻头，锤头约5T重。冲孔过程中每1～2m检查一次成孔的垂直度情况，在进入岩面后每进尺100～500mm应清孔取样一次，直到中风化岩面。

3.7 一次清孔。在清孔过程中应注意控制泥浆的各项指标。

3.8 下钢筋笼及导管。钢筋笼按设计及规范要求制作，并均匀设置保护层垫块，同时在钢筋笼顶端根据笼顶设计标高与护筒标高差值焊接吊筋。要求钢筋平直、无局部弯折、表面洁净、无油渍、焊接长度满足规范要求等。钢筋笼制作完成后，用吊车吊放钢筋笼，在起吊过程中应避免钢筋笼变形，达到设计深度后调整好钢筋笼位置，将吊筋挂在护筒上。钢筋笼吊装完成后及时拼接吊装导管，导管必须进行气（水）密性试验，试验合格后方能下管，导管底距孔底距离300～500mm。

3.9 二次清孔。由于沉放钢筋笼和导管需要一定的时间，孔内的泥浆会发生沉淀现象，致使孔内下部产生沉渣，如不清除灌注混凝土会影响今后成桩的质量。所以，必须利用导管进行清孔，待置换出来的泥浆比重达到规范要求，孔底沉渣小于5cm即可灌注水下砼。

3.10 灌注水下混凝土。灌注水下混凝土采用内径为0.25m的刚性导管，容量为2m3的漏斗，二次清孔至混凝土浇筑的时间不得超过30min，否则重新清孔。灌注混凝土必须连续进行，并经常用测绳探测孔内混凝土高度，及时调整导管埋深，导管埋深控制在（2～6m）范围内，采用桩机卷扬机上的钢丝绳提升导管。当混凝土面接近和进入钢筋骨架时，保持导管较大埋深，放慢灌注速度，减少混凝土对钢筋笼的冲击，当混凝土面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋笼骨架在导管下有一定的埋深。施工时应尽量减少拆管时间，灌注混凝土工作应控制在2小时之内完成，在灌注接近设计标高时，保持导管上端比护筒顶高2m左右，实际浇灌的混凝土高度应高出设计桩顶标高2m左右。

3.11 配合施工控制要点。钻孔与冲孔机械配合施工的关键要点：即钻孔机成孔的垂直度要求，泥浆浓度控制准，如果钻孔机桩孔倾斜度0.8%时，冲孔钻机就不便施工，所以在钻孔过程中，加以严格检查把关是很关键，每隔3～4小时要求检查一次钻机的水平情况，同时检查进尺，减慢进尺速度，并要求泥浆浓度一定控制在1.25～1.30之间。