摘要：文章以某高层办公楼为例，就建筑工程钻孔灌注桩施工技术要点进行了深入地探讨，着重从护筒埋设、泥浆制备、冲孔及成孔、钢筋笼吊放、清孔等几个方面进行了论述，并提出了钻孔异常情况的处理措施。
关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；护筒埋设；钢筋笼吊放；处理措施
随着我国经济水平的不断提升，建筑施工技术得到了不断创新，正朝向着科技化、现代化的方向发展，钻孔灌注桩技术在建筑施工中得到了广泛应用。钻孔灌注桩技术具有无噪音、承载力强、适应性高、造价低等优点。但由于大部分钻孔灌注桩技术是在水下进行，因此会受到众多因素的制约，导致施工中出现断桩、蜂窝、空洞等现象。因此，需要加强建筑工程钻孔灌注桩施工质量控制。本文通过工程实例，就房屋建筑钻孔灌注桩施工技术及质量控制进行了论述。
1 项目概况
某高层办公楼，占地面积31000m2，主楼高度90.8m，局部裙房1层，地下一层，地下室最深开挖深度4m。本工程所在地地质变化复杂，拟采用钻孔灌注桩基础，孔深8~53m，桩径分别为0.8m、0.9m、1.0m、1.2m、1.3m。本文主要就建筑钻孔灌注桩施工技术进行探讨。
2 施工准备
钻机进场后，应对钻机进行检查维修，并进行运转调试。合理配置场地，做好桩机就位时的场地整理工作，软土地段要进行换填、平整压实，同时布置好施工便道并做好钢筋棚的规划设置。场地平整采用推土机配合人工平进行。钢筋加工场地高出地面10cm以上，并且地面要求硬化处理，成型钢筋笼架空放置，高出地面20cm以上。并准备木桩和钢筋棍，作中心桩及护桩用。相应测绳、泥浆比重计等也应逐步落实就位。
3 施工技术要点
3.1 护筒埋设
护筒具有钻头导向、固定桩孔位置、保护孔口地面不致坍塌、隔离地表水、保持泥浆水位以防坍孔、桩顶标高控制依据和固定钢筋笼等作用。
护筒采用钢护筒，用4～8mm的钢板经卷制焊接而成。护筒内径比桩径大20cm～40cm，高度根据不同桩位处地质情况确定，其埋置深度按粘土不小于1m、砂类土不小于2m控制，护筒应该高出地面30cm，上口开设1～2个溢浆孔，护筒排浆口和泥浆沟相通。护筒间连接时，要求对焊平直，密封性好。
护筒埋设采用机械配合人工挖坑的方法，先在桩位处挖出比护筒外径大80～100cm的圆坑，然后在坑底填筑30cm～50cm左右厚的粘土，分层夯实，最后安设护筒，护筒与坑壁之间用粘土填实。埋设好的护筒中心竖直线与桩中心线应重合，平面偏差不大于50mm，竖直倾斜度不大于1％。
3.2 钻机就位
本项目使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻，安装钻机时，要求钻锤起吊滑轮缘、钻锤中心和桩孔中心三者在同一垂线上，平面偏差不得大于2cm。安装钻机底座应支垫平稳，以防钻机倾斜或位移。在钻机就位后，把相应的钻机铭牌、所施工的桩号、日期、负责人等填写完善，挂在钻机旁。
3.3 泥浆制备
泥浆具有悬浮钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力、在孔壁形成泥皮从而阻止孔内外渗流、防止坍孔的作用。
泥浆原料使用水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土。钻进时将粘土投入孔内利用钻机直接造浆，泥浆胶体率≥95％，含砂率≤4％。带钻渣的泥浆从钢护筒开口处流出后通过泥浆沟（1.5%的坡度）流入沉淀池，泥浆沉淀完毕后，利用高压泥浆泵将储浆池内适当比重的泥浆泵送至孔底，带动孔内钻渣从孔口流出并流回沉淀浆池，沉淀池内钻渣应及时用汽车运输至外地处理，禁止泥浆乱倒或乱流。
3.4 冲孔及成孔
钻头采用带圆弧刀的十字钻头。冲击前以冲击锤中心对准桩中心，在护筒内3m以内钻进时，采用浓泥浆、小冲程（0.9～1.1m）、高频率反复冲砸，使孔壁密实不坍不漏。在粘土及砂卵层中钻进时，以1～2m为冲程捶击，需经常清理钻头上的泥块或勤掏渣。在任何情况下最大冲程不宜超过3m，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔不圆。钻进过程中，每进尺2～3m，应检查孔直径和竖直度，确保钻孔直径和竖直度符合要求。钻进过程中，分班连续作业，各作业班组应详细做好钻孔记录，并根据地质变化，留取各地质层岩样，如发现记录岩样与地质资料有明显不符时，立即向设计方和监理工程师汇报，以便及时处理。当冲孔至岩层时，应请监理工程师确认岩层标高。冲孔至设计标高后，将钻孔岩样报监理工程师，经确认方可终孔。
3.5 第一次清孔
清孔是为了减少孔底沉渣厚度，提高单桩承载力；置换孔内泥浆，降低泥浆比重和含砂率，保证混凝土的灌注质量。
清孔采用换浆正循环清孔法，其工作原理主要是利用泥浆胶体性的粘滞力，把桩孔中的冲渣或钻渣粘带着顺泥浆的流动排出桩孔。
第一次清孔是在对终孔孔深、孔径、孔的倾斜度等进行检查并符合要求后，下放钢筋笼之前进行，清孔时将钻头提离孔底，保持泥浆正常循环，以中速压入比重1.10～1.20的纯泥浆，定时空钻，把钻孔内浮渣较多的泥浆换出，直至孔底钻渣清楚干净，当各项指标满足规范要求后，将钻头提出。清孔时保持孔内泥浆面不降低，防止缩孔、塌孔。
3.6 钢筋笼加工及吊放
钢筋笼在加工区集中分节预制，对支撑主筋位置距离进行等分，其制作要求见表1，在现场桩位旁成型，钢筋笼主筋之间以及箍筋与主筋之间连接采用焊接，螺旋筋与主筋之间采用点焊或绑扎连接。对需要埋设超声波检测管的桩基，将声测管按图顺主筋连接，笼底节为避免吊放时拖散测管，采用增大内箍来保证测管的位置不偏移，钢筋笼分段拼接的时候，要严格控制其空间位置，以免影响后期检测。各项焊接及绑扎必须满足以下要求。
1）盘条筋进入现场后，应进行拉直处理，去掉表层浮锈，然后按照设计的螺旋筋直径加工卷盘，进行螺旋筋的加工。
2）不得将成卷光圆筋直接进行绑扎，绑扎时注意螺旋筋的螺距应符合设计要求，绑扎应以螺旋筋与主筋密贴为标准，如有间隙，必须加密绑扎点。
3）螺旋筋之间的接头不得支出主筋外，避免钢筋头刮壁现象，也不可支入箍圈内过长（小于等于10cm），避免挂导管及测绳。
钢筋笼入孔前，需将滚动混凝土垫块绑扎好，垫块的绑扎要求竖向每4m为一个断面，每个断面均布置4～6个。滚动垫块外露钢筋笼部分不小于5cm，以保证钢筋笼的对中。并在钢筋笼顶部加密垫块以保证钢筋笼吊放的垂直度要求。吊车吊装钢筋笼入孔，钢筋笼吊放过程要缓慢，防止与井壁碰撞而塌孔，钢筋笼吊放完毕后，在顶部焊接吊环，吊环长度应根据钢筋笼的顶标高和护筒顶标高而定，钢筋笼通过吊环焊接固定于护筒上。
表1 支撑主筋位置距离
3.7 下导管
下导管时不得碰撞钢筋笼。导管在使用前由施工人员进行检查，如有不合格的及时更换。所有导管使用前做好清理，导管内壁不得挂有砼块、皮、渣，保证水下混凝土灌注通畅，并在使用前进行试拼，并做封闭试验，以15分钟不漏水为宜，在灌注完成后立即进行导管冲洗。施工现场必须具备两套以上的导管以备特殊情况时应急处理。
3.8 第二次清孔
混凝土浇筑前，再次量测沉淀厚度，若沉淀量超出设计要求（5cm），则用导管换浆法进行二次清孔。二次清孔的目的是将提钻锤、放钢筋笼和导管时产生的回淤清除。清孔完毕后，测量孔深，经监理工程师验收合格后开始浇筑混凝土。清孔最终指标为：沉淀厚度为5cm；相对密度1.03～1.1；含砂率小于3％；
4 钻孔异常情况处理
（1）钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。坍孔不严重者，可加大水泥浆比重继续钻进；严重者回填重钻。
（2）出现流砂现象后，应增大泥浆比重，提高孔内压力或用黏土作成大泥块或泥砖投下。用冲击法造孔时可投黏土块，用钻头冲击黏土块挤入流砂层，加强孔壁，堵住流砂。
（3）出现缩孔时，可提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采用上下反复扫孔的方法，恢复孔径。
（4）发生卡钻时，不宜强提。应查明原因和钻头位置，采取晃动大绳或钻头以及其他措施，使钻头松动后再提起。
5 结语
总之，钻孔灌注桩施工技术因其具有无噪音、承载力强、适应性高、造价低等优势，从而在建筑施工中得到广泛的应用。但是，由于灌注桩的施工技术比较复杂，同时在施工时还存在许多需要注意的地方，这需要施工人员不断提升自身的专业素质水平，严格按照规范进行操作，并做好施工中异常情况处理措施，这样才能确保钻孔灌注桩施工质量，提升工程的施工效益。
参考文献：
[1]王健.钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].中华建设，2012（09）.
[2]李晓霞，李赵志.浅谈房屋建筑钻孔灌注桩施工技术[J].应用技术，2011（06）.
论文作者:李展涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/2
标签：泥浆论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 钻机论文; 钻头论文; 导管论文; 施工技术论文; 《基层建设》2019年第10期论文;