钻孔灌注桩在建筑深基坑施工技术中的应用

钻孔灌注桩在建筑深基坑施工技术中的应用

谢全林徐浩波

1浙江联达工程项目管理有限公司浙江衢州324000；2浙江九越工程监理咨询有限公司浙江衢州324000

摘要：随着现代国民经济不断复苏，民用建筑工程也大量在建设当中，在一些地质条件较差的情况下，钻孔灌注桩在建筑深基坑施工中也不断发挥重大作用。为了深基坑支护能够顺利进行和周边环境安全，以及达到经济合理性，从而在防止开挖过程中原有建筑物倾斜、临时设施、管线、围墙、支护结构水平位移、周围建筑物、地下管线变形、土体分层竖向位移等等，本文依据工程实际情况，介绍了钻孔灌注桩施工工艺，以及监控，同时为以后的工程提供有力参考依据。

关键词：钻孔灌注桩；基坑支护；监测；施工技术

1、工程案例

某工程建筑层数：地上24-30层，地下一层，共有6幢高层住宅，建筑高度73.600-91.300米（地面至屋顶檐口），总建筑面积为99562平方米。基坑北面为小区多层住宅，基坑西面为同期Ⅰ标段工程。基坑东南角为施工出入口，基坑东面为河道，土方开挖前自然地坪高程平均为3.00m（相对标高-1.70米）。工程桩采用Φ600预制管桩，主楼Φ600管桩602根、地下室Φ600管桩363根，工程桩有效桩长主楼52-53米，地下室管桩有效长均为53米。

2、工程地质

工程基坑北面为小区多层住宅，基坑西面为同期Ⅰ标段工程。基坑东南角为施工出入口，基坑东面为河道，土方开挖前自然地坪高程平均为3.00m（相对标高-1.70米）。拟建2#地块一期工程场地所在地貌为冲海积平原地貌单元，场地平整完成，具备施工条件。

1)杂填土层；杂色，稍湿，松散。以粘性土为主，含有少量碎石、碎砖及建筑垃圾，层厚0~7.2m。

2)粉质粘土：浅灰黄色，软可塑，局部软塑或硬可塑。切面光滑，稍具光泽，无摇震反应，含少量铁锰质结核，韧性及干强度高。局部缺失，顶标高-1.67~3.29m，层厚0~3.50m。

3)淤泥质粉质粘土：灰色，流塑。切面光滑，无光泽，无异味，芯样无法自立，含少量腐殖质，局部夹少量粉土薄层，韧性及干强度中等。全场分布，层顶标高-4.50~1.79m，层厚2.50~21.00m。

4)粉质粘土夹粉土：浅灰~灰黄色，流塑。切面粗糙，无光泽，摇震反应中等，韧性及干强度低，夹少量腐殖质，局部粉土含量较高。局部分布，层顶标高-21.50～-3.89m，层厚0~11.10m。

3、基坑围护设计择选

工程基坑开挖深度为4.10~5.00米（地下室集水坑位置），采用自然放坡、排桩+角撑支护、复合土钉墙支护相结合的支护形式。基坑北侧采用一排钻孔灌注桩、双排Φ600＠450单轴水泥搅拌桩，加Φ48*3.0钢管间距1350mm长度12000mm锚杆，面层挂网Φ6.5＠200喷砼C20厚50mm。工程采用的是桩基是预应力管桩，桩机配重约700t，在桩机移位过程中，受动荷载作用而产生的水平方向的推力，受静荷载作用而产生的竖方向压力影响。为降低地基土的侧向位移和竖向变形，在场地北侧及东侧挖设一条防挤沟，宽1米，深1.5米，距围护桩基坑内侧边线≥1米。为降低管桩施工的挤土效应，在场地北侧及东侧的防挤沟边线处设置Φ300mm，深度为20m的应力释放孔，呈梅花形，钻孔间距为1000mm，图1所示。

在防挤沟和应力释放孔施工时必须注意以下四点：

图1防挤沟示意图

1）防挤沟及应力释放孔应在桩机施工前完成。

2）场地北侧、西侧的管桩宜先行施工。

3）严格按科学、合理的施工作业顺序。

4）在场地北侧、东侧设置必要的监测孔，监测内容包括基坑周边已建建筑、道路的沉降位移，土体的深层水平位移、监测等。

3.1（围护桩）钻孔灌注桩施工

（围护桩）钻孔灌注桩施工工艺及操作：XY-2XY-4、600型等小型钻机，钻孔围护桩桩径为φ600，有效桩长9.1米。

3.1.1埋设护筒、开钻

1）根据桩位标志，开钻，埋设护筒，护筒直径大于桩身直径10～20cm，护筒周围粘土填实。

2）定出中心标志，测量员复测，保证桩位偏差小于规范要求。

3）钻机就位，并使钻头尖部对准桩位中心，同时调整垂直度，做到三点成一线（天轮、转盘中心、桩位中心应在一条线上）。

4）申请开钻，并取得开钻通知书，熟悉施工要求以便执行。

3.1.2钻进成孔

1）钻孔过程中始终保护孔内既定的水位差和泥浆浓度，以达到护壁固壁作用。

2）钻孔过程中发现由漏水、漏浆现象，应找出原因及时处理，如若护筒本身漏水或因护筒埋置太浅，应堵漏或用粘土在护筒周围夯实，加固或重埋护筒。若因孔壁土质松散，泥浆加固护壁作用较差，应在孔内重新回填粘土，待一定时间再粘，并加强泥浆护壁。

3）钻孔过程中应控制进尺速度，因本地层为淤泥质粉质粘土，故应采用钻速快的方法。

3.1.3终孔

1）待钻进深度达到设计标高后，应做好记录，并请业主或监理人员验收，确认可终孔。

2）终孔后，提高钻头10～20cm进行换浆。在安放好钢筋笼和灌浆导管后进行；导管就位后在导管上装上配套盖头，以较大泵量向孔底压送比重1.15左右的泥浆，将孔底部因下钢筋笼和导管时沉淀的钻渣和仍悬浮钻渣的密度较大的泥浆换出。

3.1.4钢筋笼

1）制作：按设计图纸要求及规范规定制做钢筋笼，长度±100，主筋间距±10，箍筋间距允许偏差与允许值±20。

2）全笼采用分段制，孔口焊接成整体，焊接应错开≥50cm。钢筋焊缝质量，长度≥10d，宽度≥0.8d，厚度≥0.3d。

3）成品钢笼应保护，不受污染，吊装稳定，下放要慢，固定牢固。

3.1.5下导管、清孔

1）工程采用较新的φ250丝口导管，下导管时要记录导管长度，丝口紧密。

2）清孔采用正循环清孔，合理调配泥浆，泥浆比重控制在1.18左右，孔底沉渣≤100mm。

3.1.6灌注砼成桩

1）砼按砼级配单配比，塌落度18～22cm，采用商品砼，相关资料应齐全。

2）初灌量须满足要求，一般埋管2～6米，导管随量随拆。

3）每根桩浇灌须连续灌注，因故停灌不得超过30分钟。

为了保证附近建筑物不受挤土（效应）影响，在地下车库北侧第一排管桩跟第二排管桩完成后进行北侧围护搅拌桩施工，在围护水泥搅拌桩内侧一条防挤沟，防挤沟内设置2排直径300应力释放孔，梅花型布置之间设置。应力释放孔采用钻孔取土成孔工艺进行施工，具体工艺如下：桩位放样――理设护筒――钻机就位――造孔――测孔深――清孔，应力释放孔完成后进行北侧主楼桩施工。

4、基坑工程监测

为了确保基坑在开挖过程中围护结构的安全，在基坑开挖过程中进行工作环境监测，监测内容包括基坑周边建筑、临时设施、管线、围墙、支护结构水平位移、周围建筑物、地下管线变形、土体分层竖向位移等，在基坑边缘以外1-2倍开挖深度范围内需要保护物体作重要监控对象。监测重点分二个方面，第一：土方开挖前，监测单位在离基坑一定距离位置设置检测点，在土方开挖期间进行定期检测。第二：土方开挖过程中，由业主委托监测单位，进行基坑周围及基坑内各种项目监测。开挖期间各监检项目每天检测一次，平时每2天检测一次，遇到监测数值较大或变化速度过大应增加监测次数。监测单位应及时将最新监测结果提交业主、施工、监理、和设计方。一般情况下每天观测一次，如遇位移，沉降速率变化较大时，则应增加观测次数。观测数据应当天填入规定记录表格，及时提供给业主、施工、监理、设计等单位。每天的数据应绘制成检测点曲线，根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以便及时采取安全措施。

5、结束语

以钻孔灌注桩作为基坑维护结构，对加快工程进度，节约建设投资是十分有益的，与通常采用地下连续墙相比，同常规使用三道混凝土支撑相比，具有明显的经济效益。对于深基坑施工的全过程中围护结构的安全，在做好监测同时也要根据发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以便及时采取安全措施，本工程施工过程中未出现对周围环境造成不良影响的情况，做到既安全可靠，又经济合理。

参考文献：

[1]冷荣松.灌注桩在建筑深基坑施工中的应用研究[J]建材与装饰,2013(9):78-79

[2]黄立强.钻孔灌注桩孔底注浆施工质量控制[J]施工技术,2010,29(9):15-16.