上海兴博建筑安装工程有限公司
摘要：钻孔灌注桩施工技术以其施工工艺稳定、地质适应性强等优点在工程建设中得到了广泛应用。但在实际工程施工中，如果施工方案或施工工艺不合理，在后续使用过程中会逐渐诱发各种病害，影响使用效果。本文以某航运中心工程围护工程项目实例为研究背景，从钻孔施工、清孔施工、钢筋笼安装、水下混凝土施工等方面进行论述，希望给到类似项目一点启示。
关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；成孔；钢筋笼安装；水下混凝灌注
1工程概况
某航运中心工程由8幢商业建筑、地下商业中心、地下停车库以及景观区，地下室三层。场地南部设有较大面积游船港池，基地占地面积41345㎡，总建筑面积约192570㎡，地下一层主要功能为商业娱乐和设备层，地下二、三层为地下停车场。该工程全长约290米，南北长120～150米，深基坑外圆周长770 m，面积35800㎡。本工程基坑采用钻孔灌注桩+φ850@600三轴搅拌桩止水的围护形式，钻孔桩与搅拌桩之间采用高压旋喷桩或压密注浆填充。
2工程特点和难点
2.1土质均匀性差，不利于工程施工。本工程场地内表层杂填土厚度较大，钻孔灌注桩施工穿过的土质以粉质粘土、淤泥质粉质粘土、灰色粘土为主，这几个土层厚度不等，而且场地内分布有较厚的第3粘质粉土夹层，该层土体砂性较重，渗透系数较大，在该层土中成孔时容易坍孔，需注意钻孔灌注桩的成孔质量和止水帷幕的有效性。
2.2工程紧靠黄浦江，开挖深度较深，地下水渗透性较强，对钻孔灌注桩成孔带来不利影响，容易造成孔壁坍塌，基坑开挖过程中容易出现渗水现象，因此对围护工程的施工质量提出很高的要求。
2.3由于本场地原为码头，地下遗留有众多的障碍物
施工区障碍物主要分为两类。一是原银泰花园E楼工程桩及围挡桩。主要位于施工区北侧，埋置较深，在北侧有部分围护钻孔灌注桩位置与原有老搅拌桩重合，由于老搅拌桩强度较大，在老搅拌桩中成孔时，钻进困难且容易跑钻；第二类为本工程南侧的表层混凝土，该层混凝土厚度较大，而且表层杂填土中混有大量石块，建筑垃圾等物，清理难度较大。
3钻孔灌注桩施工技术
3.1施工工艺选择
3.1.1综合考虑各种因素影响
在施工工艺选择制定的过程中，应结合工程项目施工图纸、地质勘查条件、考虑到工程造价和施工质量要求等诸多因素，选择了正循环成孔工艺，确定了水下混凝土浇筑的施工参数。
3.1.2正循环成孔特点
正循环成孔施工工艺能够适用于各类型的土层结构中，如：填土层、淤泥层、砂土层等，且在施工中有着较高的效率。本工程所采用的GPS-10型钻机，在重量上相对较轻，具有较高的机动性和灵活性，能够在一些较为狭小的范围内开展施工，且操作较为简单，故障发生率较低。从工序上来看，正反循环成孔施工工艺大致相同，只是在成孔施工中循环方向相反。通常情况下，采用正循环成孔施工工艺开始一次、二次清孔时，所需要的时间均应超过30min。
3.2钻机就位
由于本工程所采用的GPS-10型钻机自身重量较轻，因此在钻孔施工过程中采用滚筒移位方式。通过在施工现场架设钢枕或木枕（20cmX20cm），利用滚筒来移动钻机，使其到达指定位置，准备钻孔施工。
3.3成孔工艺技术要求和技术措施
根据施工现场地层情况，此次钻孔施工中采用直径为950和1000的合金钻头，钻进施工中相关技术指标如表1、2、3所示。在才开始钻进时，应当降低钻进的速度，保持较小的钻压。在逐渐进入到正常施工状态后，适当增大钻进的速度，增加钻压，同时注意控制泥浆的性能指标。如果钻进施工土层为淤泥层、砂土层等交易变形的土层，对钻进速度、钻压以及泥浆性能应当尤其重视。当需要加接钻杆时，先将钻具提离孔底一段距离，然后等待2-3min再进行钻杆加接。
表1 注入孔口泥浆性能技术指标
3.4清孔
在第一次清孔过程中，采用钻具直接进行清孔，先将钻头提离孔底约150-200mm，然后向孔内注入泥浆，并在清孔过程中保持对泥浆比重的关注，将泥浆性能维持在较为稳定的状态。在第二次清孔过程中，主要通过灌注混凝土的导管来输入泥浆，此阶段输入泥浆的比重应控制在1.25以内，且保证完成清孔后泥浆比重＜1.20，成渣厚度控制在10cm以内，且在清孔完成后的30min内进行混凝土浇筑。
3.5桩孔验收
在清孔完毕之后，应当邀请现场监理人员对孔深、孔垂直度、孔底沉渣厚度、泥浆性能等做出验收，在其验收合格并签字确认后方可进行下一道工序施工。
3.6钢筋笼安装
3.6.1钢筋笼的吊放与定位
钢筋笼在吊放的过程中应注意做好防变形处理，所选择的吊点应控制在加强箍筋的位置。在将其吊放入孔的过程中，应当保持缓慢下放，在遇到阻碍时应当停止继续下放或者上下轻微活动看是否阻碍消失，严禁强行将钢筋笼放入。当钢筋笼全部吊放完成后，应立即测量放入标高，并在测定合格后立即对其进行固定，以免后期灌注施工时出现钢筋笼上浮现象。钢筋笼应安放于孔的中心位置，允许出现的偏差值应控制在±50mm内。
3.6.2防止钢筋笼上浮措施
首先应用吊筋将钢筋笼与机架进行固定。然后在浇筑施工过程中，当浇筑液面处于钢筋笼底部位置时，适当减缓浇筑速度，避免其引起钢筋笼上浮。钢筋笼在制作和吊放的过程中避免主筋向内弯折，在拔出孔内导管时应当保持垂直缓慢拔出，避免导管与钢筋笼连接，使得钢筋笼上浮。混凝土的坍落度应在18-22cm之间，过大或者过小也可能引起钢筋笼上浮。
3.7水下混凝土施工工艺
钻孔灌注桩需应用到水下混凝土浇筑施工工艺，灌注施工质量将对桩身质量产生较大的影响，因此在实际施工中应当对该工艺引起重视。使用直径为258mm的导管，在对其入孔应用前做漏水试验，在确定无泄漏现象后方可投入使用，导管下入的高度一般控制在距离孔底30-50cm左右位置，以便其内部的球胆隔水塞能够顺利的排出。同时，对下入孔内的每根导管都应当做全面细致的检查，将丝扣上的浮渣清除，并检查密封圈的完好性，且在连接导管时涂抹黄油，提升连接顺畅性以及接口的严密性。
混凝土有专门的搅拌站搅拌配制，然后运输到现场使用，每根灌注桩都应当制作1组（3块）混凝土试块，每车混凝土在运送到现场后都需做坍落度测试（18cm-22cm），确保浇灌混凝土的质量。在混凝土浇灌施工前应做好充分的准备工作。第一，加强与混凝土供应商的沟通，保证混凝土浇筑可以连续不间断施工，单桩灌注桩的施工时间应控制在6小时内，以避免桩孔顶面混凝土流动性不足，造成灌注顶升困难，从而造成施工质量问题。
在混凝土浇筑施工过程中，应安排专人对混凝土液面上升速度和孔内友水情况进行检查和记录，及时准确有效的提升导管，并对其进行分段拆除。导管底端埋入混凝土液面的深度应在2-6m，每次导管的提升幅度不能超过6m，同时应当控制导管的轴线垂直度，避免在拔管过程中卡挂钢筋笼。通常在浇灌过程中桩顶部位应高出设计标高1m以上，以便后期对混凝土端面的处理。当灌注施工即将结束时，应当减缓导管的拔管速度，使砼面口缓慢弥合，避免快速拔出后出现泥浆混入的情况。
每根混凝土桩都应进行1次以上的坍落度测量，进行1组（3块）的混凝土试块浇筑，并将试验过程进行记录。当试块制作24h后脱模，并对其进行标准养护，开始试验检验，将最终检验结果归入到档案之中。混凝土的实际浇灌量应当大于设计计算值，通常应控制在设计值的1.0-1.3倍。
4结语
本文分析了建设工程中钻孔灌注桩施工技术的特点和难点，并对钻孔灌注桩施工技术进行了全面分析。钻孔灌注桩施工技术的广泛应用离不开其自身的优良特性，但在实际操作中，应严格按照标准和实际情况进行，在施工过程中由于责任心不足或不严格控制就会造成断孔、缩颈与断桩等质量事故，造成一些不必要的经济损失，这样不仅影响了施工工期而且对工程质量产生一定要影响。因此，为了提高钻孔灌注施工质量，一定要严格按照施工规范的要求进行施工。本工程严格按照钻孔灌注桩施工方案进行，施工过程中的技术指标满足设计要求。
参考文献
［1］钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用策略［J］平克祥.山西建筑2019-02-10
［2］钻孔灌注桩施工技术常见问题及解决措施［J］杨灿.河南水利与南水北调2019-02-28
［3］钻孔灌注桩成孔工艺与质量控制问题探讨［J］ 杨阳；汪贵临；胡洋；封凯；冯虎 城市住宅 2019-02-25
论文作者:陈小平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/10
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 导管论文; 过程中论文; 泥浆论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;