浅谈土建工程中钻孔灌注桩的运用

摘 要：随着建筑行业的快速发展，土建工程当中普遍运用钻孔灌注桩进行设计与建造，提高了建筑桩的承载力，从而有效减少建筑结构出现的沉降现象。同时还能有效解决建筑沉渣问题，进一步提高灌注桩的桩侧摩阻力与桩端的阻力，提高了建筑物的稳定性。

关键词：土建工程 钻孔灌注桩 运用分析

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-01

建筑工程当中钻孔灌注桩是承载力高的一种桩基，同时钻孔灌注桩的运用具有地层适应性广、单桩的承载力较高、低噪音、对环境影响小等优点，因此在道路、高层建筑以及桥梁等大荷载的建筑建造当中得到广泛运用。

1 运用钻孔灌注桩的地质条件与加固机理

1.1 地质条件

钻孔灌注桩主要在碎石层（碎石的含量高于50%）、卵砾石层、含砾砂岩以及中风与强风化泥质粉砂岩等作为桩基的持力层中

适用。

1.2 加固机理

钻孔灌注桩的加固机理为：进行施工时，沿着钢筋笼的外壁埋设注浆管，其受到压力的作用，水泥浆液经过注浆管压进入桩端、桩侧中的地层孔隙内，并且沿桩端逐渐向周围渗透、扩散，加大了径向的尺寸。同时将原先疏松的土颗粒孔隙、沉渣以及裂隙胶结为结合体，提高了桩的承载力，有效使松散的沉渣土体以及部分离析混凝土得以充分置换与密实，有利于水泥土的固结，进一步减少桩基的沉降现象。在桩端下部水泥浆液将会产生渗透与劈裂，增大了桩径并对周围的土体起到加固作用，从而使桩的侧摩阻力大大增强[1]。

2 钻孔灌注桩在工程当中应用

2.1 工程实例分析

某住宅工程的面积约为11000 m2，其中主楼为18层，地下室与架空层各1层，建造的投资金额为1500万；桩基共有65根钻孔灌注桩（800 mm），有效桩长为49.5 m。将中风化凝灰质的粉砂岩当做持力层，且有效的桩长为57.5 m，但中密卵中的砾石层厚度约4.6 m，且强风化凝灰岩质中的砂岩层厚度约在3～4 m之间，增大了钻进的难度，不利于工程的顺利进行。因此使用钻孔灌注桩技术，经过对试桩注浆的前后检验、分析及对比，将卵砾石层当做持力层较合适。桩端至少进入卵砾石层1 m之后，方可进行单桩的注浆，注浆的水泥量约为1.5 t。由此可有效提高单桩的承载力，使承载力的标准值达到5000 kN，大大满足了住宅工程的需求，提高了建筑的稳定性。

2.2 压浆技术的参数设定

压浆技术当中的参数包括：压浆量、压浆的水灰比例以及闭盘压力等内容，考虑到地质条件的影响，为此，不同的建筑工程所使用的参数是不同的。该工程进行桩施工之前，需按照工程的地质与实际的施工情况，实现预定参数、试桩施工，待试桩结果满足设计强度要求后，再进行桩静载的试验，根据实验结果确定相关的参数。压浆量指的是单桩的压浆水泥量，其与碎石的含量及桩与桩的距离有关，关键由碎石层中孔隙率决定的；当碎石的含量在50%～70%之间、桩与桩的距离在4～5 m范围时，压浆量在115～210 t之间。闭盘压力指的是在完成压浆后的控制压力，在结束灌注桩压浆后，应按照事先的设定压浆量进行控制，也要做好压浆压力值的控制，避免压力控制不当导致水泥浆出现离析现象，从而影响了建筑的安全与质量[2]。

2.3 施工工艺

2.3.1 制作压浆管。压浆管的制作与钢筋笼的制作同时进行。其中压浆管的制作使用黑铁管作为材料，黑管直径是25 mm，接头使用丝扣进行连接，压浆管的两端使用丝进行封堵。同时，压浆管的长度应长于钢筋笼的长度，且长出55 cm，其中桩底部长出的钢筋可以制作为压浆花管，避免桩身的浆液堵塞注浆管。使用钻头均匀钻出四排（共16个钻头，4个为一排）、钻头的间距为3 cm，压浆孔的直径也为3 cm，作为压浆的喷头，堵严压浆孔（采用图钉）；此外，可用相同直径的自行车内胎套于压浆管的外部，并用胶带封严，有效起到保护作用[3]。

2.3.2 布置压浆管。进行压浆管的布置时，采用两根压浆管绑于钢筋笼的外侧，需要对称绑捆，待成孔之后，进行清孔与提钻，同时下放钢筋笼，并对压浆管的布置采取保护的措施，避免钢筋笼出现扭曲现象。同时对于喷头部位可外加混凝土的垫块进行保护，避免对孔壁进行摩擦，避免压浆孔出现堵塞。

2.3.3 合理选择压浆的桩位。压浆的桩位选择问题应该根据工程的实际需要进行，为了有效预防压浆时，水泥浆液的溢出，因此桩位可在进行混凝土灌注结束后的三至七天以后进行。同时要求此桩的四周至少在8 m的范围之内无钻机的钻孔，且此范围以内的桩进行混凝土的灌注结束时间至少在3 d以上方可进行注浆施工。

2.3.4 压浆的顺序。进行压浆时，可先对周圈桩位进行压浆施工，再对中间桩进行压浆施工，压浆使用整个承台群桩进行一次性的压浆为佳，采用两根桩进行循环压浆。此外，先对第一根桩中的A管压浆，其中压浆的量约占总浆量的70%，在第一根桩压完结束后，对第二根桩按照第一根桩的压浆方式进行，其次是第1根桩中的B管以及第2根桩中的B管。由此确保同一根桩的两根管压浆的时间间隔在30～60 min以上，有效使水泥浆的扩散时间得到保障。

2.3.5 注浆压力。注浆的压力与浆液浓度及地质渗透性相关。正常的压力之下，注浆速度较慢可加大压力，确保部分细小裂隙受到低压影响而提前受到封堵，灌浆也可适当增多。对于易于压浆时，表明岩层的吸浆量较大，可选择较低的压力注浆，当吸浆量有所减少时，可增加压力，直至满足注浆的压力需要为止[4]。

2.3.6 注浆部位。注浆部位中选择桩底进行注浆时，出浆口应该埋在桩底土中以下为佳，有效防止水泥浆将出浆口堵住，还有利于水泥浆对桩底的虚土或沉渣进行充分加固。而对于桩侧的注浆而言，应在砂性的土层中选择出浆口合适，由于此土层桩受到的摩阻力损失为最大，因此该部位的加固效果是最好的。

2.4 经济效益分析

建造该高层的住宅建筑时，采用钻孔灌注桩桩端后注浆施工技术，有效提高了桩的固结作用与承载力，同时避免了因穿透的施工难度带来的人、财、力的较大损失。降低了建筑的造价，确保了施工的质量与工期的进度，增强了建筑物的稳定性与安全性。

3 结语

综上所述，土建工程当中运用钻孔灌注桩进行施工，能够提高桩的承载力，有效减小桩的承载力出现离散现象；减小建筑物的沉降，提高建筑的稳定性，因此在建筑行业使用具有重要的意义。

参考文献

[1] 吴德华，任鹏.钻孔灌注桩桩底后压浆应用与分析[J].河南科技，2011（3）：90-91.

[2] 汤卫华.钻孔灌注桩桩底后注浆在高层建筑中的应用[J].山西建筑，2011，37（10）：55-56.

[3] 郑昌晶，张顺英.钻孔灌注桩后注浆加固机理及其应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2011，38（8）：45-49.

[4] 宋润利，王进斌.钻孔灌注桩后注浆技术的应用[J].技术与市场，2011，18（6）：185-185.