中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司 陕西省西安市 710000
摘要：支护桩施工普遍应用于深基坑施工，优点是相较于其他深基坑支护结构施工简单、快速，具有较强的支护能力，缺点是施工对精度和工艺的要求较高，施工过程中用水量较大。
关键词：工艺流程、定位、钻孔、清孔
1.简介
支护桩桩径设计直径为1000mm和1100mm的灌注桩，有效桩长分为26m和28m两种，桩身混凝土强度C35，间距1.5m（除部分拐角外）。根据提供的地质报告的土层情况，桩身穿越的土层为粉土、粉质粘土、粉砂、细砂；根据试地质情况及本地区施工经验，采用GZ-1500型工程钻机进行泥浆护壁正循环钻进成孔。
由于支护桩间距为1.5米，桩与桩之间最小净间距为50cm，故支护桩采用“隔一打一”施工，并保证在浇筑灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。钢筋笼采用现场制作吊装，混凝土采用商品混凝土。
2.工艺流程
本工程钢筋砼灌注桩工艺主要的施工程序如下：施工放验线→绘制桩位编号图确定施工路线→钻机就位整平→钻进成孔→测量钻孔深度→第一次清孔→提出钻杆→测孔底沉渣厚度及孔深→安装钢筋笼→安放导料管→第二次清孔→灌注水下砼→测砼桩顶标高→拔出导料管→成桩→回填空孔。
②利用确认后的坐标点建立现场平面坐标系，同时将高程基准点引至施工场地，确定建筑物的±0.000（绝对高程92.5m），控制点的设置应能够相互校核，点之间要进行联测。控制点的四周用混凝土进行保护。如右图。
③坐标控制和高程控制点的测设精度：
平面控制采用城市二级导线测量的精度；方位角闭合差小于±16（n为测站数），导线全长相对闭合差小于1/10000
高程控制按照国家三等水准测量的标准进行测量，每公里高程中误差小于±6㎜，环线闭合差小于12（L为水准路线长度）。
④为了能够使得控制点在使用过程始终保持最初测设时的精度，设置能够和已知坐标点联测的控制点。
（2）桩位放样采用坐标法。控制网按《设计总图》和《基坑支护施工平面布置图》布设，点选择在通视良好，利于长期保存的地方。根据控制网选定基准坐标点，再根据《基坑护坡桩定位图》计算各桩位的坐标值，逐一进行放线，利用场地控制桩进行放线，最后选用另一个控制点进行校核。
①定位桩控制网的建立：
依据已知点，在施工现场建立控制网坐标点，各控制点应进行联测。
②桩位编号：对所有桩位进行统一编号。
③桩位的测设：
根据建立的已知控制网，选择基准控制点，并计算各桩位的坐标，逐一进行桩位测放。现场桩位采用钢筋打孔，孔内灌白水泥，在孔中间插上一端喷红漆的竹筷。桩位偏差控制在±10㎜以内。
④桩位的校核
由于桩基施工的特殊性和现场施工条件，把握先整体后局部的思路，挖护筒之前将相邻至少2个桩位实际测量，桩位有偏差时经专业测量人员复核后再挖护筒。
根据建立的控制网，重新选定不同的基准点，或根据已测放的桩位逐一进行复核，发现偏差应及时纠正，桩位不经复核不得使用。
⑤桩位的过程控制
由于校核后的桩位位于施工现场，现场有重型车辆通行，容易破坏已测设的桩位，故在施工过程中应注意桩位的保护。为保证桩位的准确无误，在桩基施工开挖护筒时应进行桩位再复核。开挖护筒时不经测量人员的签字，桩位未经复核的不得施工。
测量仪器使用与保管应注意以下几点：
a.仪器使用前应当进行仪器的鉴定。
b.仪器应当有专人进行保管和使用，测量人员应当固定。
c.经常对仪器进行常规技术指标的校核。
（3）绘制桩位编号图确定施工路线：根据现场情况护坡桩施工，因为现场有立柱桩，提前把其位置放出，确定钢筋加工场的的位置。由于钻机在场地内施工时效率不等，每台钻机的行走路线及区域将适时调整，具体的施工分区及行走路线在项目报表中体现。
（4）埋设护筒：护筒用5mm厚钢板卷焊而成，护筒内径比设计桩径大200mm左右，长度1.0m。埋护筒之前，先把桩位控制点从两个方向引到旁边约100cm处，开始挖桩孔，直径比护筒略大，挖成后，从桩位控制点校验桩位误差，当误差小于1cm时，把护筒埋下去。护筒要略高于自然地坪。调整护筒位置，使其中心与桩位对中，埋设误差不得大于50mm，护筒埋设应保持垂直，要求垂直度偏差小于1%，周围需用黏性土从下往上填满捣实，以免护筒变形、漏浆、塌方。经测量人员复核后方可开钻。
4.钻孔
（1）钻机就位：钻进成孔采用GZ1500型钻机正循环钻进成孔，为确保孔位准确，减少偏差，钻机就位之前详细复核桩位，钻机就位之后保证钻架的平稳和牢固，钻机下如有薄弱土层应采取加固措施，确保施工中钻架不发生移位和倾斜，就位完成之后由专职质量员检验钻机垂直度就位对中情况，垂直度控制在0.5%以内，就位误差控制在20mm以内。
（2）开钻时钻头要提离孔底面50～80cm，开动泥浆泵，使泥浆循环2～3分钟（初钻时的泥浆采用膨润土调制），然后开动钻机慢转，同时慢慢将钻头放到孔底，轻压慢钻数分钟，至护筒刃脚下后逐渐增加钻压加快钻进速度；
（3）初钻时应低档慢速钻进，使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁，钻至护筒刃脚下1m以后，方可按土质情况以正常速度，正常钻压钻进；
（4）正常钻进时要合理调整钻进参数，不得随意提动钻具，操作时随时掌握吊钻具钢丝绳的松紧度，减少钻杆的晃动和磨损，在钻进过程中要根据不同地质条件随时检查和调整泥浆指标；
（5）在坚硬土层中钻孔时，易引起钻具跳动、憋车、憋泵、钻孔偏斜等，操作时要特别注意，宜采用低档慢速，控制进尺，优质泥浆，大泵量，分级钻进的办法，防止孔位偏斜，同时加强对钻杆垂直度的检验；
（6）在加接钻杆时，要将钻头提离孔底50cm，使用泥浆循环3～5分钟以后，再拆卸加接钻杆，然后对钻机的平整度和钻杆垂直度进行检验；
（7）钻进时如遇砂层或松软土层而有塌方现象发生时，可以提起钻头，停泵、向孔中倒入粘土块放入钻头空钻，使胶泥挤入孔壁堵住塌孔，稳住泥浆后再开泵继续钻进。
（8）测量钻孔深度：
在开钻前将标高抄到钻架上做出明显标记，提钻后利用测绳测量孔深，达到设计深度后停止向下钻进。
5.清孔
第一次清孔：成孔后利用泥浆循环的办法，不断置换泥浆，当泥浆比重小于1.25时第一次清孔完成，进行下一道工序。
泥浆循环系统由以下组成：
①循环系统由泥浆池，循环槽（沟），泥浆泵（沙石泵）构成。
②泥浆池的体积宜为钻孔容积的2～3倍。本工程泥浆池采用挖掘机开挖，长、宽、深分别为5米、3米、2.5米，上口和底部要平整。泥浆池四周设置护栏，刷安全标志漆，并悬挂安全标识。泥浆池与桩孔距离超过15米可重新挖池。
③循环槽（沟）的断面积：正循环宜是泥浆泵出水管断面的2倍。本工程循环槽（沟）断面控成40cm×40cm，循环槽（沟）适宜长度为10米。
④泥浆池，循环槽严禁高出自然地面造成渗漏和溢浆。
6.钢筋施工
钢筋笼下料时严格按设计图纸下料。因本工程处于闹市区，为了避免搭接时间的影响，钢筋笼制作成2节，筋笼主筋连接采用搭接焊。利用25t吊车起吊并安装钢筋笼入孔。
1）钢筋笼的制作方法、要求
①钢筋笼制作时，先把加劲箍焊接成型，并标注于操作平台上，主筋放在做出标志的相应位置，这样依次把加劲箍与主筋焊接起来，主筋与加劲筋焊成钢筋笼骨架，接着按照箍筋的间距在已焊成骨架的主筋上做标识，按标识的间距绑扎外箍筋。
②钢筋笼主筋采用闪光对焊，纵向钢筋接头应间隔错开，满足每个断面接头数不超过总数的1/2，相邻接头应错开35d且不小于500。
③螺旋箍筋应与主筋梅花型绑扎或点焊，采用绑扎搭接，将箍筋弯钩钩住桩的主筋，搭接长度不少于300mm，开始与结束位置的螺旋箍筋应有水平段，其长度不小于1.5圈。
④主筋保护层厚50mm，采用混凝土保护块，每3米1组，每组4块，对称焊接在钢筋笼主筋上，如右图。
⑤钢筋笼加工尺寸，主筋数量规格，焊接接头质量，箍筋规格、间距，加密长度等必须要符合设计要求。钢筋笼加工好后，必须经过质检员、现场值班监理验收并贴上有上述三人签字验收标签，按规格吊装下笼。
⑥钢筋笼制作允许偏差
钢筋笼的吊放：
1、钢筋笼妥善放置，运输钢筋笼用炮车，吊装用25t吊车。钢筋笼吊放时值班工长、质检人员、安全员及机台班长必须在场，并由值班工长统一协调指挥。
2、钢筋笼吊装应保证平直起吊。
3、笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊车吊钩上的滑动并稍加人力控制，实现平直起吊转化为垂直起吊，以便入孔。
4、各起吊点应加强，防止因笼较重而变形。起吊过程中要注意安全，各相关人员应密切配合。
5、钢筋笼入孔全过程要保持垂直，对准孔位轻放慢放入孔，防止产生弯曲变形，并设保护层垫块，钢筋笼应沉放到底，不得悬吊，遇阻时不得强行下放。
7.安放导料管
拟采用250mm承插式导管，下管时要准确丈量，计算长度，导管底端距孔底高度不大于500mm。导管应顺直，密封良好内壁光滑，接头连接可靠。
8.第二次清孔
钢筋笼及导管安装完成后开始第二次清孔，采用泥浆正循环置换泥浆清孔。注意泥浆的循环清孔是一个循序渐进的置换过程，必须经泥浆池的循环沉淀后再输入孔底逐渐将孔内的悬浮颗粒带出孔外，不得将清水直接输入孔内。
要求灌注混凝土前，泥浆相对密度应小于1.20，孔底沉渣厚度要求≤100mm，停止清孔，立即进行下步工序施工。
9.混凝土施工
施工采用商品混凝土。首先：应严把质量关，选择质量经过认证、实力雄厚、生产供应能力强、服务到位的供应商，与之签订供货合同。材料进场应附有质量证明，现场做坍落度实验（180mm -220mm）。工程进行时，必须保证连续供应，确保连续施工。
在灌注混凝土前，首先吊入隔水塞，隔水塞比导管内径小20～25mm，灌注砼前用8号铁丝吊挂在导管内，砼达到初灌量时剪断放塞，初灌时导管埋深不低于1.2m，连续灌注不大于5.0m，提升导管之前测量导管内外砼面的高度，填写水下砼灌注记录表。混凝土灌注过程中要防止钢筋笼上浮。当灌注砼面接近设计标高时，应加强砼面的丈量，力争既确保桩头质量又不浪费砼，每次拆下的导管应及时冲洗干净，灌完后必须冲洗漏斗及其它专用工具。灌注工作必须连续进行，尽可能压缩上料运输吊斗、提管、拆管时间，严禁中途停工，每车混凝土测1次砼坍落度，砼坍落度控制在180～220mm。在桩孔中砼采用自然养护的方法，孔内有适宜的温度和湿度，可以确保砼的养护质量。混凝土灌注完成后缓慢将导管拔出，导管提离砼面之前应反复插实，避免空心桩。水下混凝土连续施工，不许间断，灌注过程须详细填写《钢筋砼灌注桩施工记录表》。对浇注过程中的一切故障都要记录备案。
施工的每台工程钻机要保证有一个专用的泥浆坑用于在施工期间泥浆的循环与存放。对外运泥浆车制定切实可行的行走路线，泥浆外运车应满足环保要求，减少对道路环境的污染，配备洗车设备及专人负责出入车辆的清洗。
灌注完成后形成的空孔通过下一根桩施工时泥浆循环的沉渣逐渐回淤至地面，并在空孔处悬挂警示标志，设置安全防护装置。附：钢筋砼灌注桩质量检验标准
论文作者:王建林,黄明,李辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/26
标签：泥浆论文; 钢筋论文; 钻机论文; 导管论文; 混凝土论文; 测量论文; 钻杆论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;