关于桩基础工程旋挖钻孔灌注桩施工技术的探讨

摘要： 近年来，随着各重点工程项目对桩孔质量、成孔速度及施工环保等要求的不断提高，钻孔灌注桩在公路、铁路、房屋建筑基础中日益增多，钻孔灌注桩在基础应用中，越来越重要，相应地促进了钻孔灌注桩施工技术的快速发展。现结合本人在桩基施工过程中的体验，谈一谈在施工过程中采取的桩基础旋挖钻孔灌注桩的施工技术。

关键词：旋挖钻孔灌注桩、施工方法、常见问题、防治处理方法；

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、施工方法

1.1护筒埋设定位

（1）以桩测量点为中心，人工挖出比设计桩径大0.2m-0.3m，深1.2～1.5m圆坑，用钢钎插检确认其下无障碍物或块状建筑垃圾。

（2）钢护筒与桩位应尽量保证同心园，旋挖钻进，护筒高1.2m-1.5m，筒顶高出地面0.2～0.3m。

（3）采用十字中心吊锤法校正护筒，达到要求后，用粘性土对称均匀地投入护筒与周围土间隙中，且必须逐层捣实，以确保护筒埋设稳固。

1.2钻机移位定位

旋挖钻机自行移位，钻机履带须座落在坚实的地面，保证钻机开动后不发生倾斜滑动，钻机定位准确。

1.3护壁泥浆

泥浆是钻孔灌注桩的血液，用好泥浆是保障成孔顺利的关健，旋挖取土成孔中，泥浆作为成孔过程的稳定液，主要作用是护壁。可在孔壁处形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从外向内渗透，保持桩孔不坍、不缩，尤其对较厚的填土及砂层中更要采用优质泥浆，以保证桩孔成孔质量，另外，钻进的效率也取决于泥浆的性能。

施工中须做好现场泥浆的配制、排污、更换工作，随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、粘度、含砂率等各项指标，以确保钻进需要。针对工程地质的实际情况，应加强泥浆配制技术，不断调整泥浆配比，控制泥浆比重，提高泥浆质量，增加粘性及感，适当添加处理剂，增强絮凝能力，确保护壁泥皮的厚度及强度。初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒根部基土的松软，正式钻进前，再倒入2～3袋膨润土，启动钻机的高速甩土功能，进行充分搅拌，提高膨润土的含量，增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度，防止钻进过程孔口渗漏坍塌。对于固相含量过高，比重、粘度超过规定值，不宜稀释处理的废浆应及时排运出场。

1.4成孔钻进

（1）钻进过程中，旋挖机钻杆要保持垂直状态，严格控制垂直度在允许范围之内。

（2）旋挖钻孔选用筒式钻头，要保证钻头适当的高度，以保证钻具保径和导向性良好。保证钻头切削刃锋利。

（3）加压尽可能采用底部配重加压，以保证钻头的垂直性。缓慢加压，平稳提速，忌忽高忽低。

（4）操作的机班长必须要掌握地层资料，精确控制换层时的钻进参数。成孔质量是成桩质量的关键。

（5）钻进参数：转速25～45转/分，钻压10～100KN，随时补充泥浆，保证泥浆高出地下水位2m以上，以防垮孔。

（6）旋挖钻孔要合理控制起下钻时速度，避免钻杆下沉时的机动压力和钻杆提升时的抽吸力过大对孔壁造成影响。根据地层的性质选用钻头型式，减少孔内重复破碎，钻头刃角磨损严重时，应及时补焊加强。

1.5清孔

（1）桩深达到设计深度后，停止钻进，进行一次清孔，用新鲜的泥浆将孔内含有钻碴的泥浆置换出来，孔内泥浆比重达到要求后，清孔结束。

（2）清孔后准确测量孔深和孔底沉碴厚度，必须达到设计要求和规范规定标准方可进入下道工序。

（3）桩侧摩阻力随钻孔时间的延长，侧压应力的延伸减弱和孔内泥皮的增厚而降低，宜将开孔到注砼完毕的时间控制到最短。

1.6钢筋笼的安装

（1）成形之钢筋笼应平卧堆放在孔口附近的平整干净的地面上，其堆放不宜超过3层。

（2）采用汽车吊吊装安设钢筋笼。吊装速度要快，尽量减少桩底沉碴厚度。

（3）钢筋笼的下置

①成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取预防变形措施，不得在其运送中变形。

②按顺序逐节垂直吊焊，上下节钢筋笼各主筋应对准校正。

③钢筋笼安装入孔后，应保持垂直状态。避免碰撞孔壁，缓慢下入，若中途遇阻不得强行墩放（可适当转向起下）。如果仍无效果，则应起笼扫孔后重新下入。

④钢筋笼入孔后，要牢固定位，并采取与钢护筒焊接相连的措施防止在灌注水下混凝土中下落或被灌注的混凝土顶托上升。

1.7导管的安装

（1）导管的选用及检查

导管宜采用直无缝钢管，在下导管前，首先检查其是否损坏，密封圈、卡口是否完好，内壁是否光滑圆顺，接头是否严密。再进行水密承压和接头抗拉实验，以检查导管的密封性能、接头抗拉能力。具体实验方法如下:

向拼装好的导管内灌入70﹪的水，然后接好输气管，输入计算好的气压，具体计算过程如下：

p＝γ1×hc-γ2×ηw

γ1—混凝土的重度，取γ1＝24KN/m3

hc—导管内砼最大高度，（取桩长的2/3）

γ2—桩孔内泥浆的重度，

hw—桩孔内泥浆的深度。

p—导管可能受到的最大压力（KPa）

将导管在恒压下前后滚动，并持压15min，观察其接口处是否漏水、周身是否有变形，来验证导管的密封性、承压和抗拉性能

（2）导管长度的计算和吊放

以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并预留30-50cm的悬空高度。拼装时要严格检查导管内壁，确保干净无杂物，变形和磨损严重的导管严禁使用，导管的吊放用吊车，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡挂钢筋笼骨架。

1.8水下混凝土灌注

（1）混凝土质量控制

本工程施工使用商品混凝土，施工中每车测混凝土坍落度一次，确保混凝土灌注能够顺利进行。本工程混凝土坍落度控制在180mm～200mm。

（2）混凝土水下灌注

①下导管过程中加“O”型密封圈，防止导管漏水。

②导管下入后应尽快接好泥浆循环管接头，进行第二次清孔，待沉渣符合要求，方可进行砼灌注工作。

③首斗灌注必须加隔水塞（球），未加隔水塞（球）不得灌注。

④导管提离孔底200—400mm，以保证隔水塞（球）顺利推出为准，其后正常埋管深度不得小于2.0m，最大埋深不宜超过6米。

⑤灌注时勤提动，反插导管，冲捣水下砼，助其密实。

⑥专人作好灌注记录，及时测量和反映灌注高度和埋管深度，桩砼顶面超过设计标高0.6m，灌注四小时内，挖去部分超灌桩头，桩砼顶面超过设计标高0.2～0.3m，及时回填、平整桩孔。

⑦根据2～4个孔的灌注情况，及时调整钻头出刃、泥浆性能，控制桩砼充盈系数符合要求。

二、结语

旋挖钻孔灌注桩的施工技术较为复杂，成桩的好坏直接关系到上层结构的安全和建筑物的沉降，且灌注桩基础的施工属特殊工序，施工过程中稍有疏忽就极易造成质量事故，所以，施工中应加强每一道环节的管理，严格按照设计与施工技术规范的要求，及时解决施工过程中出现的各种问题。

参考文献：

杨天林.基础工程.

杨文渊，徐犇.桥梁施工工程师手册，2000（4）.