浅谈大直径钻孔灌注桩相关的施工技术刘林

浅谈大直径钻孔灌注桩相关的施工技术刘林

刘林

中建二局基础设施建设投资有限公司北京市100160

摘要：伴随着大型码头项目的不断增加，钻孔灌注桩在施工中得到了深入的运用，为了更好地满足结构对于承载力的需求，桩径更是在不断地加大，文章针对大直径钻孔灌注桩的作业工艺进行讨论，确立了其施工环节中各个阶段的质量控制要点，以期可为相关的工程项目提供理论上的指导。

关键词：大直径；钻孔灌注桩；施工技术；桩底注浆

引言：

随着桩基础技术的不断深入，尤其是钻孔工艺的研发，灌注桩在很多不同的地质环境下得到非常广泛的运用，近年来在公路、桥梁、房建及水工等行业得到了推广，很多超长桩基础及大直径的桩体逐渐被运用起来，在实施过程中积攒了很多的理论基础和项目建设经验，但很多控制因素以及检测环节还需要更深层次地去探究，提升对大直径钻孔灌注桩施工的认知，以此来确保桩基础的建筑质量。

1钻进工艺选择与孔径控制

开钻时应轻压慢转，及时加入重块，降低钻具重心，防止倾斜。正常钻进时，应根据土层变化、孔径、孔深等因素，合理地选择钻进参数，孔径的大小与钻头的直径有直接的关系，选用钻头的直径宜比设计桩径小50mm左右，为减少因钻头晃动而产生超径，应使用同心度好的钻头。钻进时，应保持孔内有足够的水头高度和合理的泥浆技术指标，平衡土层压力，防止缩孔及塌孔。施工时应经常测定泥浆比重，定期测定粘度、含砂量和胶体率，及时调整泥浆技术指标，必要时使用泥浆添加剂，制备优质泥浆对孔壁既有良好的保护作用。

2终孔鉴定及孔底沉渣控制

在终孔鉴定中，渣样是判断的重要依据。对于嵌入中风化岩层的桩基础，根据捞取的渣样进行岩面的判别，确定嵌岩的深度，终孔时测量孔深，并二次判别渣样是否符合要求。钻孔原始记录和钻渣的捞取要及时、准确，决不允许回记记录及假造钻渣。孔底沉渣直接影响着嵌岩桩端承作用的发挥，必须进行严格控制，下钢筋笼、导管后，在灌注混凝土前，进行二次清孔，同时调制优质泥浆，使其能降低颗粒下沉速度；采用先进的循环清孔工艺，沉渣测定符合要求后，立即灌注混凝上，保证二次清孔后至第一盘混凝土间隔时间不超过30min，防止土渣回落；尽量加大混凝土初灌量，利用初灌量的冲力，冲开残余孔底的少量沉渣。

3水下灌注混凝土

一般采用导管法灌注水下混凝土技术进行灌注。第一盘混凝土的灌注采用剪球工艺，根据不同桩径计算混凝土的初灌量，保证第一盘混凝土灌入时能将导管埋入2m以上的深度。灌注混凝土时，随着灌注高度的不断上升，要及时提升导管，提升时要保证导管底端埋入管外混凝土以下的深度不少于4~6m，但也不宜大于8m。严禁将导管底端提出混凝土面，避免造成断桩或局部离析。

4灌注桩的桩身质量检测

低应变法的原理是在桩顶施加一脉冲力，应力波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如断桩和混凝土严重离析等部位)或桩身截面变化部位(如缩径或扩径)，将产生反射波，经接收放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。据此判断桩身完整性、确定缺陷类型及具体位置。另外，可采用钻孔取芯法对个别桩进行检测，直观地判别桩身混凝土的完整程度，并通过芯样抗压试验定量评定桩身混凝土强度等级，同时对低应变动测的准确性加以检验。

5桩身质量事故的补救办法

5.1孔壁坍塌

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。其原因主要在于：第一，护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适；第二，保持的水头压力不够；第三，地下水位有较高的承压力；第四，在砾石层等处有渗流水或者没水，孔中出现跑水现象；第五，泥浆的容重及浓度不足；第六，成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜；第七，用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤；第八，沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁；第九，造孔机械的机械力过大，致使护筒与土层之间的粘着力减弱。相应处理措施如下：埋设灌注桩的护筒时，护筒四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0m~1.5m的水头高度。钻孔速度不宜过快。

5.2缩孔

缩孔主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况，应采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。

5.3钢筋笼上浮

在浇筑混凝土时，有时钢筋笼会发生上浮，其原因及相应对策如下：第一，套管底部内壁附着砂浆或土粒，由于管的变形，使内壁产生凹凸不平，在人拔出套管时，将钢筋笼带上来。此时，应注意在成孔前，检查最下部的套管内壁，当堆积大量粘着物时，一定要及时清理。如确认有变形，必须进行修补；第二，当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小，有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时，会发生钢筋上浮现象，出现这种问题处理的方法是，使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍；第三，在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度；

5.4桩底沉渣量过多

施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施如下：第一，桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定，清孔不干净或未进行二次清孔造成的；施工中应保证灌注桩成孔后，钻头提高孔底10cm~20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；第二，当使用的一泥浆比重过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，沉渣将堆积在桩底，影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不能用清水进行置换；第三，钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土会坍落在桩底；因此，钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁；第四，清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30mm~40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

5.5导管进水

在浇注混凝土过程中，有时会发生由于过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，处理措施如下：第一，浇筑混凝土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应立即提起到导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中，浇注混凝土；第二，在任何情况下，都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中，当发现导管上提明显过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽完之后，再继续浇筑混凝土。

5.6断桩

由于混凝土灌注不连续，中间被泥土填充形成间断桩。造成原因及防治措施如下：第一，施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被稀释，水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；第二，为避免断桩质量事故的发生，桩成孔后，必须认真清孔，清孔后要及时灌注混凝上，避免孔底沉渣超过规范规定；第三，在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土；第四，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，严格遵守操作规程。

结束语：

随着我国经济的发展，土建工程的数量在与日俱增，不合理、不合规的工程技术将会对社会的发展造成严重的负面影响。为了能够有效的提高工程的质量，我们必须要注重对每一个施工环节的质量把关，希望上面的介绍能够对我们的实际施工起到一定的帮助。

参考文献：

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[3]孟杰，赵庆伟，韩秀青.大直径超长灌注桩重点工序施工控制[J].山东交通科技.2010(05)