某工程旋挖钻孔灌注桩实例研究

某工程旋挖钻孔灌注桩实例研究

农宝毅

广西建工集团第二建筑工程有限责任公司

摘要：在建筑工程中采用挖钻孔灌注桩是更有利的，其为一种较先进的桩基施工工艺。近年来结合了扩底与后压浆施工新技术以后，使得桩的承载力得到提升，从而减小桩径以及桩长，进一步降低工程造价。本文结合工程实例，对旋挖钻孔灌注桩施工技术进行了阐述。

关键词：旋挖钻；灌注桩；施工工艺

现在，我国建筑工程事业发展迅速。在高层建筑、重型厂房等工程中大多使用旋挖钻孔灌注桩作为最为重要的基础形式。这样可以保障桩基质量，从而保证建筑物的质量。完善旋挖钻成孔灌注桩的施工工艺，近年来结合了扩底与后压浆施工新技术。它的特点在施工质量、节约工程造价、缩短工期方面具有优势。从安全性以及环境效益方面都是十分明显。本文结合工程实例，对旋挖钻孔灌注桩施工进行论述。

一、工程概况

本工程基础设计等级为乙级，采用旋挖灌注桩基础。本工程桩基应先施工试桩，待试桩混凝土达到设计强度后方可进行静载试验(抗压试验用堆载抗拔试验用锚桩受压)，静载试验完毕且试桩均满足设计要求后，方可进行其余工程桩施工，试桩位置现场确定。本工程所有桩为端承桩，设计有效桩长H是根据地质资料估计的长度。

二、工程地质条件

（1）素填土①（Q4ml）：褐灰色、黄色，稍湿，松散，为新近填土，成份为泥岩、砂岩、砾岩及黏性土，属于高压缩性土。

（2）黏土③（Q3el）：褐、黄、红色，硬塑状，干强度高，无摇震反应，含少量砾岩角砾。

（3）破碎砾状灰岩④（T）：浅灰，深灰色，局部夹少许红褐色，岩体破碎，岩芯呈块状，半边岩状，风化溶蚀发育，裂隙有粘性土填充，钻进不平稳，有跳杆，堵水现象，岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度分类属破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

（4）砾状灰岩⑤（T）：浅灰，深灰色，局部夹少许红褐色，中风化，质坚硬，岩砾石结构，厚层状构造，岩体完整，裂隙发育，由隐晶灰质砂屑，粘土及方解石脉充填，岩芯呈柱状，断口新鲜，钻进过程平稳，进尺均匀，采取率高。岩石坚硬程度为较软岩，岩体完整程度分类属较完整，岩体基本质量等级为Ⅵ级。

（5）泥质粉砂岩⑥（T）：红褐色，强风化，泥质粉砂结构，中厚层状构造，成岩程度较浅，岩芯呈坚硬土状，岩质较软，锤击易碎，风干易开裂；其强度有自上而下逐渐提高。

（6）泥质粉砂岩⑦（T）：红褐色，局部灰白色，中风化，泥质粉砂结构，中厚层状构造，成岩程度较深，半岩半土状，局部夹薄层微风化砂岩，岩质较软，锤击易碎，风干易开裂，钻进缓慢平稳。

三、施工工艺

1）旋挖桩施工工艺流程图

旋挖灌注桩施工工艺流程图

2）施工工艺

A、成孔

⑴、测量放线

按图纸进行总体测量放线，把工程总体布局放出，对控制桩进行绑点记录，并进行认真复核，确保测量精度满足设计和规范要求。

在平整好的场地上，根据已放出的控制桩将钻孔位置定出，并在四周绑点控制，以便核对。

⑵、开孔前根据测量放线的中心下挖2m进行探孔。

⑶、钻孔时应采用适应钻孔地基条件的护筒，护筒高出地面0.15-0.3m，护筒用5mm厚钢板制成，直径比桩径大0.15m，护筒埋设深度不宜小于1.5m。

护筒就位后，应用粘土夯打密实，直至离筒顶20cm为止。

⑷、桩机就位施工时，应使钻头中心与设计中心重合，固定桩机。

⑸、根据成孔过程中实际土层情况控制进尺快慢粘土和软土中，宜采用中等转速在砾状灰岩⑤层、泥质粉砂岩⑦中采用低转慢速。

⑹、成孔时要经常观察桩机钻杆的工作情况，检查钻头的磨损情况，预防发生安全质量事故。

⑺、为保证孔形正直，钻进中应常用检孔器检孔。

⑻、钻进成孔过程中，应随时注意，保持孔位正确，观察土层的变化，在岩、土层变化处均捞取渣样，判明土层，并记入记录表中。

⑼、施工作业分班连续进行，施工过程一气呵成，不在中途停顿，如发生故障应报知监理工程师，及时采取措施解决；停止钻进时，将钻头吊离桩底，以免被埋住钻头。

⑽、及时详细填写成孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班应注意事项。

⑾、钻孔的允许误差：①单桩桩位偏差5cm；②桩径D容许许偏差+10cm,-5cm③垂直度允许偏差5cm；④沉渣厚度不大于5cm。

B、终孔及清孔

⑴、灌注桩施工，应现场量测桩孔砾状灰岩⑤层或泥质粉砂岩⑦层，并作好记录，在达到设计的嵌固深度时，应取出孔底岩样品连同记录报监理理工程师检查。

⑵、吊放钢筋笼在灌注条件完善后进行，若成孔时间与吊放钢筋笼、灌注混凝土时间间隔较大，须进行二次清孔，以保证灌注时沉渣厚度不大于规范要求。

C、钢筋骨架的制作与安装

⑴、钢筋采用现场加工，钢筋的加工遵照设计要求进行，焊条使用J502型号。其常规偏差标准有：钢筋笼长度：±100mm；钢筋间距：±10mm；钢筋笼直径：±10mm；箍筋间距：±20mm。

⑵、按施工的实际桩长来决定钢筋的开料，依桩的长短及运输能力来确定分段制作的长度。

⑶、依设计图纸的规定，先制定相应的加劲筋，然后按规定的根数布置主筋，设立加劲筋，排列好后将主筋按规定间距焊死在加劲筋上，再依设计的规定的间距烧焊箍筋。

⑷、当提升导管或拔钢套筒时，必须垂直进行，以免碰及钢筋笼发生提升。

D、灌注混凝土

⑴、成孔与灌注混凝土时间不宜超过4小时，成孔验收清孔后，利用吊车将骨架吊入桩孔，钢筋骨架若需分段制作，每下完一节后用钢筒固位，再用吊车吊住另一节进行驳接，段间驳接采用电弧焊焊接，焊缝长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d，在钢筋骨架外侧绑砂浆垫块以保证保护层的厚度。吊放钢筋骨架入桩孔时，在桩笼钢筋加劲箍上均匀设置4个轮式砼垫块，均匀下落，保证骨架居中，注意保证不碰撞孔壁。

⑵、待砼运输车到达现场后，检查砼坍落度及离析程度，确定砼可以使用后，在导管上端连接砼漏斗，开始灌注时，应在漏斗下口设置砂袋，当漏斗箱内储足首批灌注的砼数量时，剪断吊住砂袋的铁丝，使砼骤然落下，迅速落至孔底并把导管裹住。

⑶、灌注时第一斗混凝土的灌注质量尤其重要，既要保证导管进入深度，又要保证混凝土垂直冲击对孔底沉渣能进行清理。灌注应连续进行，并边灌注砼边提升导管和边拆除上一节导管，使砼经常处于流动状态，当导管底埋置于混凝土的深度达6m左右，或导管中混凝土落不下去时，开始将导管提升。提升速度不能过快，提升后导管的埋深不小于2m。提升导管时先将顶上漏斗挪开，然后垂直提升导管，拆去顶上一节后再接上漏斗，继续灌注砼。提升导管要保持导管垂直及居中，不使倾斜以免牵动钢筋骨架。

⑷、井孔内砼面位置的探测，采用锤重不小于4kg的锥形探测锤探测。砼灌注到桩顶上部5m以内时，不再提升导管，待灌注至规定标高再一次提出导管，拔管采用慢提及反插。

⑸、灌注过程中有短时间停歇时，经常起动导管，使混凝土保持足够的流动性，以免发生堵管现象。

⑹、灌注完毕后，应及时清洗导管与漏斗。

⑺、灌注混凝土完成面之标高比桩顶的设计标高高出30-70cm，并保证桩头达到设计要求。

E、桩的质量检验

⑴、根据混凝土浇注记录表，检查灌注情况；

⑵、检查灌注混凝土过程中预留试块抗压强度，每根桩留取试块不得小于1组3块；

⑶、抽芯试验时，应用地质钻机取桩身混凝土芯样作抗压强度试验，同时检查桩尖沉淀土实际厚度和桩底土层情况。要求钻进深度超过桩长0.5m，钻取芯样直径为110mm，抽查桩数按检测单位要求进行，并须符合相关规范。

⑷、需进行超声波检测的桩基，在施工时，按图纸及检测规范要求，预埋无缝钢管。

(5)、将桩各项详细资料整理归档。

F、施工测量质量保证措施

（1）做好测量工作是确保工程质量的基础和前提条件，因此在施工测量上必须要把好质量。

（2）工程开工前，对设计单位提供的原始基准点、基准线的基本数据进行复核、验算，对数据有异议，我们将在得到数据后5天内以书面形式报告监理单位，共同进行核实。

（3）根据施工图，精确地测定拟建建筑物的位置，并进行放样和完成全部数据的计算工作，有关施工测量的意见报送监理审批。

（4）施工过程中，做好水准点的增设和控制点的保护，防止移动和损坏，并定期进行检查，如发生移动或损坏，立即报告监理单位并与监理单位共同协商补救措施。

（5）工程测量数据和放样都必须监理单位检查，必要时监理单位可以要求测量人员在位的直接监督下进行对照测量。

G、钻孔灌注桩质量保证措施：

（1）每次放线都要有详细的测量记录，并对各排标志桩进行校核，测设成果记录需经现场监理工程师签字认可；

（2）详细做好各项质量记录，随时接受现场监理、设计部门的检查。

（3）施工中质量检查与控制：

1）成孔工序包括孔位、孔径、孔深、垂直度、沉渣厚度等。

孔位质量检查与控制：施工场地经平整后，并按设计图纸进行桩位的精确测放，桩位误差（D/6，且不大于100mm），书面交监理验收，定位时护筒中心与桩位中心线偏差不得大于50mm，在钻孔不受影响的位置设置轴线控制点，以便完工后确定孔位偏差。

孔径质量检查与控制：根据钻机性能、地质情况，仔细考虑钻头形式和大小，必须考虑到成孔直径不得小于设计要求，也不宜超过设计要求造成浪费，孔径检查可制作孔规进行检查，按检查结果，修正钻头直径。

孔深质量检查与控制：采用测绳丈量与原始钻具记录相结合检查，必须保证设计深度，不得人为提前终孔。

垂直度检查与控制：钻孔开孔前检查钻机移动轨道牢固稳定，轨道顶平面四角要求同一标高上，钻机天车、转盘，孔位在同垂直线上，方可开始，钻进时对钻头牢靠，开钻时应轻锤密击。

2）制作钢筋笼工序包括钢筋型号、直径、数量：主筋间距：螺旋筋间距；箍筋间距；钢筋搭接长度；钢筋焊接情况，钢筋笼直径，钢筋笼长度；吊筋长度。

检查钢筋型号、直径、数量是否合乎设计要求，经查无误后，可下吊放钢笼，下放钢筋笼时检查钢筋的弯曲变形情况。

钢笼技术指标：主筋间距：±10mm；箍筋间距或螺旋箍螺距：±20mm，钢笼直径：±10mm；钢笼长度：±50mm；焊接采用单面搭接焊，焊缝厚度h大于或等于0.3d，宽度b大于或等于0.7d；焊接长度L大于或等于10d。

水下钢笼保护层采用预制砼块控制，设置方法：每隔3-5M设一道，每道用箍筋钢穿过直径50mm的预制砼块焊在钢筋上，每道设置至少四块，沿钢笼均匀布设。下钢筋笼时，如果钢筋笼无法下放到底。必须拔笼扫孔、重新下放钢筋笼，钢筋笼到设计位置后，在灌注过程中，拔起导管时要避免挂碰钢筋笼，造成钢筋笼上浮。

3）检查混凝土超灌量情况。钻孔灌注桩产生超灌量的原因，是由于钻头经过松软土层时会有一定程度的扩张。同时，当混凝土注入桩孔时，有一部分会扩散到软土层去。控制混凝土超灌量的措施，主要是掌握好各层土的钻进速度，在正常钻孔操作时，中途不要随便停钻，以避免过大的扩张。

4）施工员要坚持砼灌注临近桩顶标高时用取样器取样，严格控制桩顶标高，避免超灌或少灌。

H、工序完工后质量检查与控制

1）坚持工序交接检查制度。坚持上道工序末经检查不准进行下道工序的原则，上道工序完成后，先由该作业班组自检，质量员专职检查，认为合格后通知现场监理到场会同检验，检验合格后验证认可，方能进行下道工序。

2）因业主原因提出设计变更或技术核定，必须由监理下达通知书，书面修改或变更技术参数。

四、结束语

从上述内容可知，在建筑工程中运用旋挖钻孔灌注桩技术施工具有一定优势。但是由于此技术涉及的施工环节比较多，很容易产生一些关于建筑物的质量事故。为此施工人员一定要秉持认真的工作态度，强化各个环节的质量控制，对于一些常见的事故要制定有效预防措施，保障施工质量，这样就能更好地运用该施工方法进行建筑物的施工。

参考文献

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[2]王智，陈刘锋.旋挖钻孔灌注桩施工方案分析[J].建筑工程技术与设计2014

[3]王俊超.旋挖钻孔灌注桩施工中常见质量问题分析[J].施工技术.2012

[4]阮跃平.旋挖钻孔灌注桩施工质量问题分析及相关措施[J].河南建材.2014