钻孔灌注桩钢管柱施工工艺

钻孔灌注桩钢管柱施工工艺

何永贵

昆明捷程桩工有限责任公司；云南昆明 650000

目前钻孔灌注桩钢管柱施工的不断发展，本着钢管柱承重性能良好，依靠混凝土支撑作用使得钢管柱的稳定性增强，从而抗压强度和抵抗变形能力高，对钻孔灌注桩钢管柱施工，超深、超大直径、超精度施工，为保证施工质量及精度要求，它离不开每道工序精细和公司团队人员把控。

浅谈钻孔灌注桩钢管柱施工成孔及钢管桩安装工艺

超深、超大直径、超精度施工成孔可采用全套管钻机+旋挖钻机施工工艺：根据地层上部采用全钢套管钻孔灌注桩施工工法，下部至设计桩底标高采用常规泥浆护壁，旋挖成孔灌注桩施工工法。

一、全套管钻机成孔

1、施工前场地平整，硬化、桩位井圈制作。

2、当定位井圈满足施工荷载后，进行桩心复核，安排全套管钻机就位，将全套管钻机抱管器中心对应定位井圈中心。

3、取土，先压入第一节钢护筒，压入深度约2～3m；开始管内取土，取土过程中要始终保持钢护筒刀头最大限度超前且不小于2m；第一节钢护筒全部压入土中（地面以上要留2～2.5m，以便于接管），检测成孔垂直度，钢护筒垂直度控制在2‰以内，检验合格后安装第二节钢护筒下压取土……钢护筒钻进至预设位置，移开全套管钻机。

4、桩的垂直度的控制，为了保证钻孔桩成桩质量，需要严格把控其孔口定位误差及垂直度，成孔过程中要控制好桩的垂直度：

（1)钢套管的顺直度检查和校正：钻孔桩施工前进行钢套管顺直度的检查和校正。

（2)成孔过程中桩的垂直度监测和检查

地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分的钢套管的垂直度，发现偏差随时纠正。

孔内检查：每节钢套管压完后安装下一节钢套管之前，都要停下来在孔内进行垂直度检查，直至合格才能进行下一节钢套管施工。

终孔检查：在每根桩成孔完毕，必须进行垂直度检测，选用两个相互垂直的方向进行测量。

2）纠偏

成孔过程中纠偏的常用方法有以下二种：

（1)利用钻机油缸进行纠偏：如果偏差不大于或钢套管入土不深（5m 以内），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节钢套管的垂直度。

（2)钢套管在入土5m 以上发生偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可一边填土一边拔起钢套管，然后调直钢套管，合格后再重新下压。

3）遇地下障碍物的处理

钢套管钻机施工过程中如遇地下障碍物，如碎石层、建筑垃圾等，可用冲抓直接取出。对于体积较大（大于孔径2/3）的且堆积厚度较大的填石层，可采用凿岩机、冲击锤砸碎取出。

二、旋挖钻机施工工艺

1、旋挖钻机就位对中

全套管钻机移开后，旋挖钻机就位对已埋设好的钢护筒，继续成孔至设计桩底标高。

2、泥浆制作

（1）旋挖钻机钻孔之前必须备好预先配置好的泥浆。

（2）泥浆制作：采用高速回转式搅拌机、膨润土和其它添加剂来制备泥浆。拌制泥浆的时间不得少于10min，拌制好的新浆必须在泥浆池中水化分解24h后，经检测合格后方可正式使用^[1]。

3、旋挖机成孔

（1）旋挖机调整机械平整度和垂直度，钻斗中心对准桩位中心（即钢护筒中心）。措施有：①保证机械基础场地平整坚固；②钻进过程中，用全自动垂直调平系统来保障孔深、垂直度；③成孔完毕进行垂直度测定，同时测定有无塌孔等情况。

（2）先在钢护筒内注入泥浆，浆液面始终超过地下水位以上1m，开始慢速钻进，钻进深度超过护筒下2m后，即可按正常速度钻进。

（3）成孔过程中，钻机操作手记录成孔过程的各种参数，钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

（4）成孔达到设计深度时，采用探孔器和成孔垂直度检测仪（GZ-3S）对成孔孔径和垂直度进行检测（53m以内垂直度≤3‰），验收合格后，方可进行清孔，清孔后移除旋挖钻机。

（5）成孔垂直度保证措施

地下30m以上采用全钢套管护壁，作为旋挖钻下钻时的垂直度引导，保证旋挖钻机垂直度；动力头和钻桅的间隙不能太大；钻杆的随动架中心和动力头中心保持一致；旋挖成孔过程中随时检测垂直度。

4、钻孔灌注桩特殊情况的处理：

在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况应立即停止钻进：

（1）当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，在孔内回填土至偏孔处以上0.5m，再重新钻进。

（2）钻孔过程中遇坍孔，立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻。

（3）遇到砂层，换用捞砂钻斗钻进。

三、钢管柱施工工艺

1、成品保护措施

(1)钢结构成品保护

①钢构件在运输过程中，必须放置一定的垫木、橡胶等缓冲物，防止运输过程中构件因碰撞而破坏。

②钢构件进场应堆放整齐，并放在稳定的枕木上，再根据构件的编号和安装顺序来分类，场地并做好排水，防止积水对钢构件的腐蚀^[2]。

③在拼装、安装作业时，应避免碰撞、重击。

④其他工序介入施工时，未经许可，禁止在钢结构构件上焊接、悬挂任何构件。

2、钢管柱安装调垂

（1）桩孔验收合格，钻机撤出后，平台安装就位。

（2）钢筋笼和钢管柱安装：钢管柱和钢筋笼用钢绳进行活动式连接，吊钢筋笼入桩孔，同时在钢精笼上安装混凝土标高控制仪，钢筋笼顶部穿支撑横档支撑于平台钢支墩上，钢管柱下段插入部分与钢筋笼用活动式连接装置或软连接式连接；钢管柱底部以上凿除部分段刷脱模剂；整体起吊钢筋笼和钢管柱入桩孔内，当下段钢管柱顶部下放至孔口时，在法兰下部再次用横担支撑于支墩上与上段钢管柱法兰连接并安装检测传感器。钢管柱上设置的工具柱上口高出钢支墩，工具柱横档处穿钢扃担支承于钢支墩上，然后安装组装好的平台十字横臂架就位于控制平台上，撤除吊绳，对钢管柱中心、标高精确调整。

（3）、钢柱吊装以后必须进行三次校正进行初校，确定借位值：钢柱的初校是钢柱就位中心线的控制和调整，从而保证钢柱接头的相对对接尺寸符合设计要求，同时考虑调整钢柱扭曲等综合安装尺寸的需要，保证钢柱的就位尺寸。

（4）、钢柱垂校，调整垂偏：钢柱安装后，需要借助千斤顶或倒链进行推或拉的校正，使钢柱的垂直度偏差达到允许偏差的要求。

（5）、上节钢柱柱底中心线对准下节柱顶的中心线，通过焊接收缩，使钢柱达到预先控制的垂直精度，验收合格后，锁定加固平台，安放混凝土灌注平台灌注混凝土，待混凝土达到一定强度确保钢管柱不会位移及沉降方可拆除十字钢臂工具柱。

参考文献

1. 欧永朝.旋挖灌注桩内逆作钢管柱的安装施工[J].科技创新导报,2012,(21):78-79.

[2]程绣.浅谈钢管柱施工技木[J].建筑设计管理,2010,27(3):63-65.