1、浅析大直径深孔灌注桩施工技术【摘要】我国经济的快速发展和进步促进了建筑行业的不断发展。建筑水平的不断提高，也加快了新型建筑技术的应用。深孔灌注桩就是其中的一种，在建筑工程中得到了广泛使用。本文重点分析了深孔灌注桩的施工技术，以供参考。 【关键词】深孔灌注桩；施工；应用 中图分类号：TU74 文献标识码： A 一、前言 深孔灌注桩在施工技术中具有很强的适用性，而且对周边环境影响较小、成本低、承载力大，得到了建筑施工的广泛使用。但是，由于该技术多在水下和地下进行，会受到各种因素的影响，容易断桩、蜂窝、夹泥、夹渣等，因此，要加强对其施工技术的控制，进而保证建筑施工质量。 二、工程概况 以某建筑工程作
2、为实例，其用地面积为 10020，建筑面积为36000。主楼高度为 58.5m，总共有 15 层，其中第 3 层、第 4 层均为裙房；地下共同有 2 层，均为停车场。该建筑工程均以钻孔灌注桩作为基础，灌注桩桩径分别为 0.6m、0.7m 及 0.8m，孔深度在 44 至 47m 间。单桩承载力数值为 2500kN、3000kN 及 3500kN。 三、施工难点及成孔工艺优化选择 1、施工难点 该工程桩径大、孔深，对桩孔垂直度和泥浆的性能要求高，工期紧，需投入施工设备资源多。弱风化花岗岩强度高，桩端要进入弱风化花岗岩 3m，成孔难度大。在工程桩开工前进行了试成孔，采用泵吸反循环回转钻进工艺，上部
3、土层用四翼钻头，成孔顺利，进入岩层后用滚刀钻头，但进尺很慢，发生了多起卡钻、钻杆扭断、坍孔等事故，滚刀钻头磨损严重，共用时 28d 才完成 1 个孔施工。 2、成孔方案优化选择 针对地层情况，对能用于本工程的几种成孔工艺进行分析比较。 （1）回转钻进 采用 GPS-20 型回转钻机配普通合金钻头成孔，在土砂层中成孔速度快，用时 3d 即可钻完上部 40m 松软层，施工效率高。采用 GPS-25 型回转钻进配滚刀钻头钻进微风化花岗岩，对钻机配重要求高，试桩时钻进3m 微风化花岗岩用时 25d，日均钻效 0.12m/d，施工效率低、施工成本高，施工事故频繁。 （2）冲击钻进 冲击钻进同回转钻进相比
4、，施工上部 83m 土层效率低，需用时 8d，但对于高强度花岗岩冲击钻进能取得较好效果，日均钻效按 0.5m/d，用时 6d 可完成 3m 弱风化花岗岩钻进。用冲击钻进成 1 个孔需 14d。 （3）回转与冲击组合钻进法 上部 40m 土层采用回转钻进，用时 3d；进入花岗岩后采用冲击钻机进行冲击钻进，岩层钻进用时 6d，这样施工 1 个孔用时 9d 即可，而且用冲击钻机施工坚硬花岗岩可以减少孔内事故、有效解决倾斜岩面的钻进问题。 四、施工工艺 1、施工前准备工作 （1）施工设备 施工人员应依据该建筑工程水位地质状况及施工条件，并按照建筑工程设计规程要求，应选择以下施工设备：挖土机、钻机、泥浆
5、泵、砂石泵、吊车、空压机、电焊机、水准仪等，并定期这些设备进行维护与检修。 （2）施工场地 在该建筑工程施工现场附近设置一条排水沟，其横截面积为lmlm，然后在施工现场出口处设置沉淀池与洗车台。在施工现场修建一条宽 4m、厚 0.3m 的混凝土道路，同时为了保证施工车辆顺利进出，应在施工现场修建多条纵横主干道，并与混凝土道路相连接。当施工现场混凝土均已凝固后，依据钻孔灌注桩施工位置，设置相应的泥浆系统。 2、钻进成孔 钻孔施工之前，护筒内必须装满泥浆。考虑到该工程施工场地的地层较松散，孔内应投入适量的粘土，同时采用小冲程开孔钻井方式。在正常冲击钻进过程中，钢丝绳的相应位置必须做好记号，以便对冲
6、程进行有效控制，此外冲击钻头到底以后，必须及时收绳提起，以防钢丝反缠卷筒或缠卷钻具。粗砂层冲击过程，应该投入适量的粘土，以防出现渗漏现象，其中冲程控制到 22.5m。 3、钢筋笼的制作与安装 考虑到工程施工工期较紧，施工方决定钻孔施工与钢筋笼的制作同步进行。钢筋笼的制作必须符合设计图纸及相关规范，尤其是钢筋的焊接、规格、搭线长度、平直度、间距等必须控制到位。考虑到终孔前钢筋笼长及桩长皆无法确定，技术人员决定按 9m 制作 3 节笼，待笼长确定以后，再结合工程的实际需要对钢筋笼的长度进行增减，以防起吊过程钢筋笼出现变形现象。针对钢筋笼的安装，该工程采用空中转身的方式，即用吊车双钩把钢筋笼调至空中
7、小钩下放利用大钩提升钢筋笼调整钢筋笼的下落角度，由此实现对钢筋笼弯曲及变形的控制。 4、安放导管处理 导管直径应0.25m，安放时首先对准孔心安放第一节导管，然后对准继续下放导管，安装至导管的管底和桩孔底部相差距离在 0.25m 至0.4m 内结束。在完成导管安放后还需要同时进行隔水栓球安装，防止导管受水影响。 5、混凝土灌注 （1）灌注前。 所有桩孔的检测工作必须要在混凝土灌注之前完成；运送时施工现场的灌注浆在灌注前首先必须要仔细检查其坍落度和均匀性，若这两点质量均无法满足施工要求，那么则要退回进行第二次搅拌，若第二次搅拌仍然无法满足设计要求，那么这些材料禁止使用；选择的搅拌机应该能够满足水
8、下混凝土灌注的时间要求，能够坚持到灌注结束为止。 （2）灌注过程。 灌注时间必须小于第一批混凝土的初凝时间，也就是完成灌注后混凝土还未到初凝时间，如此是为了保障灌注的平整度；要求第一批混凝土的灌注时间要小于 10min；一旦出现灌注未完毕而已经到初凝时间的现象，那么则要立即使用缓凝剂；若施工时空气温度低于零摄氏度，那么则必须要进行必要的保温处理；若使用的是钢导管进行混凝土灌注，那么选择导管时必须要首先测定桩的直径大小后确定管道的直径大小，且所用的导管必须要进行一次仔细的水密和抗拉检查；钢导管灌注使导管管底与混凝土的距离必须一直控制在 2m 以内。 (3)灌注后处理。 对于灌注时溢出泥浆的处理，
9、通常情况下是运送到专门的存放地点。灌注完毕后需要做好养护处理，比如洒水或者保温处理等。通常养护时间要持续一周至两周；在养护结束后需要工程人员对桩头进行严格处理，一旦发现存在任何不良现象必须要立即采取相对应处理措施。 6、桩基检测 桩基检测，即在混凝土浇筑以及养护和常规检查工作均结束后进行的一次检测，其根本目的是检查所有桩基的施工质量和极限承载力。本研究对三根桩径0.8 的桩基进行抗压静荷载实验，结果显示，三个桩基检测的承载力均6900kN，与工程设计要求相符。 五、施工中的问题及处理措施 1、孔口坍塌 在试成孔时由于护筒周边素填土较松散，钻进至 8m 时孔口坍塌，孔口坍塌后立即用黏土回填，重新
10、埋设护筒，待 3d 后重新开钻，施工顺利。考虑到护筒周边土松散、地下水位高，工程桩施工时用 2 种钻进方法，施工时间长、钻机自重大，泥浆的上下流动对护筒底土层冲刷作用极大，为防止孔口坍塌，在工程桩施工时对场地平整后进行强夯，将护筒由 2m改为 4m 长以穿过杂填土，并在护筒底部以上 0.5m 段浇灌 C20 混凝土，其他段回填黏土并压实，孔口护筒边 1m 浇 0.1m 厚混凝土进行孔口硬化，在钻进施工时密切注视泥浆液面的变化并保持泥浆性能良好，工程桩施工时未发生孔口坍塌及坍孔事故。 2、倾斜岩面处理 120 号桩花岗岩岩层为倾斜岩面，在岩层中进行冲击钻进易发生斜孔，对于高度小于 1m 的斜孔段
11、，用小冲程修孔，在倾斜的岩面上冲击出一个台阶，再采用较大冲程冲击。斜孔段在 1m 以上或小冲程修孔无效时，采用填石修孔法。对于倾斜岩面也用填石修孔法处理，向孔内投入黏土、片石混合物后进行冲击钻进。 六、结束语 综上所述，要保证深孔灌注桩的施工，就要严格按照施工工艺技术进行，这样能够对建筑工程质量得到最大限度的保证。但需要注意一点，灌注桩的施工质量要求很高，一旦出现问题就必然会对整个工程质量造成影响，因此，要加强施工规范保证，保证建筑施工质量。 参考文献 1周惠强浅谈钻孔灌注桩技术在建筑施工中的应用J.中国高新技术企业，2010,8(12):159-161. 2叶庆旱南京长江第四大桥北塔基础施工技术J施工技术，2011，40(2):41-44，47
