浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺

摘要：结合现场施工钻孔灌注桩的实际经验，本文主要介绍了泥浆护壁钻孔灌注桩的施工工艺流程，对各个环节进行了系统的阐述。

关键词：泥浆护壁；钻孔灌注桩；成孔施工；

中图分类号：C35文献标识码： A

1、前言

近年来，随着我国交通基础设施建设的快速发展，施工技术的不断进步，高层建筑如雨后春笋在一些大中城市拔地而起，混凝土灌注桩凭借适应性强、成本适中、施工工艺简单、承载力大等特点，得到了广泛的应用。泥浆护壁钻孔灌注桩作为基础承载力普遍采用的一种形式，此类工艺正逐步完善。

它属于地下隐蔽工程，既不能在其施工过程中观察，又不能进行开挖验收。故施工质量好坏直接影响结构的安全，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良社会影响。因此，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。本文主要对泥浆护壁钻孔灌注桩工程在施工中的各个施工工艺要点进行分析，并浅谈需要注意的各种问题，供同行参考。

2、工程概况

2.1、设计情况：

本工程为全现浇框架结构，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为七度；建筑耐火等级为一级。防核武器等级5级/6级，防化等级乙级/丙级，该建筑物地下二层整体车库和地上9栋层数不等的单体建筑物组成，基础采用桩筏基础，工程桩为钻孔灌注桩。

2.2、工程地质及基础情况：

表-1土层分布表

土层名称 厚度（m） 承载力标准值f(kpa) 备注

软~可塑素填土① 0.4~4.5m / 土层自上而下

软~可塑粉质粘土、粘土②-1 0.3~3.2 /

淤泥质粉质粘土、粉质粘土②-2 7.3~12.7 /

中密粉细砂②-3 2.7~10.2 148

强风化泥岩、泥质粉砂岩⑤-1 0.7~7.4 250

中风化泥岩、泥质粉砂岩⑤-2

场地类别重要性等级为二级，中等复杂场地，中等复杂地基，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）确定岩土工程勘察等级为乙级，抗震设防类别为丙类；场地现为空地，地形略有起伏，场地地貌单元属长江漫滩。现场施工区域内暗河多，回填物主要为建筑垃圾及生活垃圾。

设计抗压桩以⑤-2层中风化泥岩为桩端持力层，有效桩长为40~46米左右，桩长以进入持力层深度控制为主，桩长控制为辅。抗拔桩以②-3层密实细砂为桩端持力层；有效桩长34米。桩孔直径为∅1100和∅1200两种，桩径为1200(入⑤ -2层6.0米)的桩极限承载力为22500KN； 桩径为1100(入 5 -2层4.0米)的桩极限承载力为18500KN；混凝土标号为C45。

3、钻孔灌注桩工艺流程

3.1、泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程图

3.2、试打桩

试打桩的目的是为了确定拟选择的桩机是否符合现场地质要求，现场地质条件是否与地质勘察报告相符，并通过试桩确定各项参数：成孔时间、桩长控制、水泥配比数据、地质土样及岩样等。

3.3、埋设护筒

首先进行测量放样，准确测设桩位，并在中心桩位周围增设十字护桩，护筒埋设要挖至地面下0.5～1.0米，采用人工配合机械埋设，埋设完毕在护筒周围对称的、均匀的回填最佳含水量粘土，分层夯实，水下混凝土灌注完24小时内拔除。

3.4、回旋钻钻机就位及钻进

1)钻机采用正循环钻机，钻机安设要安全稳固，底部铺设枕木，钻机滑动钢管座在枕木上。通过调整钻机调整钢索移动滑动钢管及钻机位置，准确定位。就位精度必须满足以下要求：a钻机四个支点高差

2)钻机就位后，启动泥浆泵和钻机开始钻进。初钻时应先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进钻杆中一定数量后，方可开始钻进。

3)开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处应低档慢速钻进，使刃脚有坚固的泥浆护壁，钻至刃脚下1.0m后，可按土质情况以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔内倒入粘土，再放入钻锥倒转，使泥浆挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆，继续钻进。

4)在粉细砂层钻进时，转速(r/min)为4-8 / 35-40，钻进速度(m/h)为 ≤1.5；要低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，防止坍孔。

钻进过程中注意事项：在钻进过程中应经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处捞取渣样，判断土层，记入钻孔桩记录表并与地质柱状图核对。针对每段地层调整钻进速度及泥浆指标。孔内必须保证1.5～2.0m的水头高度，并要防止扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内，损坏钻机钻头，钻进作业必须保持连续性，升降钻机钻头时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时力求迅速。

3.4、第一次清孔

钻具提离孔底20cm左右，采用大密度高粘度低含砂率的优质泥浆清孔。一次清孔必须基本彻底。清孔过程中，及时清除沉淀池中的沉渣，逐渐降低泥浆比重，一清必须保证沉渣厚度基本满足要求。一清结束进行成孔验收，经监理工程师验收合格后方可进入下一道工序施工。

3.5、钢筋笼制作、骨架安装

1)钢筋笼骨架采用分节安装，钢筋连接焊条采用E50XX型应满足单面焊10d，双面焊5d。钢筋制作时，钢筋骨架保护层为50mm，保护层垫块采用砂浆垫块。

2)钢筋骨架用吊车起吊安装，为保证起吊时骨架不变形，宜采用两点吊，骨架大于20m宜采用三点吊。三点吊时，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间，第三点设在钢筋骨架吊筋吊环上。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊，第三吊点起吊但不拽紧。待骨架离开地面后，第三吊点拽紧起吊上升，第一、第二吊点的吊钩放松下放。直到骨架同地面垂直，停止起吊。检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。下放到吊点处依次解除第一、第二吊点的扣子，徐徐下放，直到钢筋笼骨架下放到位。

3.6、导管安放

采用内径250mm导管，导管的连接方式为丝扣连接,导管使用前检查其外观和丝扣的完好性；导管使用前需进行试压试验，试验压力不应小于1Mpa,检查导管的密闭性，防止导管在灌注过程中进水；

3.7、第二次清孔

在混凝土浇注前，必须保证孔壁的稳定性，不能有缩颈或孔壁塌落等现象发生。用无收缩水文测绳，标准锤测沉渣厚度，一般控制在≤150mm范围内，不应采取加深钻孔的方法代替清孔，此环节监理人员必须严格监控，确保各项指标符合要求。

3.8、水下混凝土灌注

1)钢筋笼安装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土。

2)使用的商品混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为18～22cm，水泥用量应不少于360kg/m3。

3)使用的隔水塞应具有良好的隔水性能，保证顺利排出。施工中向导管内放入球胆做为隔水塞。为使隔水塞能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500mm。开始浇注混凝土时，要求快放，使导管有足够的埋深。孔口安装排浆泵，返出的泥浆回收到回浆池中。

4)应有足够的混凝土储备量，使导管第一次埋入混凝土面以下0.8m以上。

5)控制最后一次浇注量，桩顶不得偏低，混凝土上层存在一层与混凝土接触的浮浆层需要凿除，当砼灌注达到桩顶设计标高，超灌1000mm且≥1.5倍桩径且保证泛浆，停止砼灌注，逐节拔出导管。

6)混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：①.在孔口吊筋固定钢筋笼上端。②.灌注混凝土的时间尽量加快，以防混凝土进入钢筋笼时其流动性减小。③.当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度。④.当孔内混凝土面进入钢筋笼1～2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。

7)灌注完毕后及时用钢板或钢筋网篦将孔口覆盖，并作明显标识，避免人员坠入孔内。灌注6小时后方可将空孔部分回填。

4、成品保护

4.1、刚浇筑完混凝土的灌注桩,不宜立即在其附近施工相邻桩孔,宜采用间隔施工,防止振动或土体侧向积压造成桩变形或断裂.

4.2、钢筋笼在制作、运输安装过程中，应采取防止变形措施。放入桩孔时应在钢筋笼外侧焊制钢筋耳环。

4.3、钢筋笼吊入桩孔时应防止碰撞孔壁。已下入孔内的钢筋笼应有固定措施，防止移位，或浇筑混凝土时上浮。钢筋放入孔内后应在4小时内浇筑护凝土。

4.4、桩头预留的主筋插筋，应妥善保护，不得任意弯折和压断。

5. 结语

目前，桩基工程已经全部施工完成，并按照要求进行超声波、低应变等对每个承台下的桩基抽检检查桩身完整性，并对该工程的桩基进行了单桩承载力试验、抗拔抗压试验以及 钻孔取芯检查，试验及检查结果均符合标准，所施工的桩基质量均能够满足设计要求，工程质量良好。

参考文献：

[1]GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》[J]

[2]JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》[J]

[3]DGJ32/J12-2005《南京地区建筑地基基础设计规范》[J]

[4]王松成，肖金媛，涂群岚.建筑施工技术.清华大学出版社[J]，2006.9

[5]卢军.浅议超深孔钻孔灌注桩施工工艺和主要注意事项.工程建设与设计[J]，2002

[6]《建筑施工手册》第四版[J]