摘要：随着经济的发展和社会的需求，近年来，建设行业也迎来了快速发展的黄金时期，高层建筑和深基坑地下空间呈爆发行增长，高层建筑基础对地基质量越来越要求高。对于各地区不同的地质、水文条件，承载受力的持力层深度高低不一。钻孔灌注桩技术因适用性广、施工技术成熟、施工机械配套完善、施工成本易控制以及工期短的优势，在高层建筑基础通常采用桩基础，桩基础通常采用旋挖钻机钻孔，水下灌注混凝土成桩。在实际施工中我们经常会遇见影响施工质量技术和质量缺陷问题，如何提前预防缺陷发生、防微杜渐保证桩体的质量显的尤为关键。本文旨在以高层建筑桩基础的钻孔灌注工艺为研究对象，分析质量原因提出保证措施，并阐述施工中应用的技术和规范要求，重点对钻孔灌注桩施工中的关键点、难重点、质量缺陷进行说明，以便于钻孔灌注桩的技术得到更好的应用，为社会发挥更多的效益。
关键词：钻孔灌注桩、高层建筑地基、地基承载力、桩基础、施工工艺、质量保证措施。
1 钻孔灌注桩施工要点
1.1准备工作
在施工之前，按照建筑施工要求，做到方案先行。落实施工组织设计、施工方案的编制审批及报验程序，施工现场认真做好施工前的安全技术交底。准备工作内容主要是落实桩基工程的施工图纸校核和方案编制，施工单位应会同监理、设计、勘察相关单位按照施工现场情况，对施工图纸与施工现场情况对比，确定图纸的准确性、可行性和施工方案中工艺流程、物资保证措施、劳动力配置、技术参数、和保证安全的措施进行商讨核实，发现现场情况与施工图纸存在误差并提出改正方案。
由于旋挖钻机的整机较重，其稳定性要求较高，首先做好现场的场地清理和设施等准备工作。利用相应的机械设备对现场施工场地进行平整和处理，通过碾压机等设备碾压、夯实使地基的密实度和平整度得以保证。也可以采用挖掘机平整、压实，铺设石渣，并铺设钢板，确保钻机施工过程中的安全性与准确性。科学地搭设导向架等必要的现场施工设施，并要做好施工现场水、电以及设备等的系统设计，力求全面确保现场施工条件可以满足后续的施工要求。
测量人员根据施工现场及施工工艺规定和图纸要求，测量定位桩位，埋设标识桩，测量应从整体到局部。测量的主要内容包括：施工现场原始地面的标高、桩位中心点。施工前准备工作还需落实物资供应保证对钢筋、混凝土重点检查和质量控制，由于旋挖钻机由于成孔速度快，为防止停机待料，要做好施工计划确保材料供应保障。
1.2成孔
开挖护筒坑槽，埋设护筒，护筒顶标高高于地面0.3m，用粘土填实护筒周围；清理钻机周围杂物并垫设钢板，钻机就位保证稳固，钻机开钻前应试运转，查看旋挖钻机的运行状态和稳定性。开始钻孔时，应慢速慢进，达到护筒底一定距离才能按钻孔参数速度正常钻进。钻进过程中，经常提取渣样确定土层面，根据变化，及时按照不同地层的施工参数进行调整钻速、钻进速度。在钻孔施工期间，为了保证钻孔开挖的垂直性，每次钻进一定深度后，需对钻机水平度测量，看其是否依旧保持良好的水平状态，如发现水平超过误差或地面沉降，需要及时调整施工中存在的问题因素，确保桩孔的垂直度。桩孔的深度可以采取绳子测量法测量，测量以护筒面标高为基准点，测量做到勤测量、多记录、多对比的原则，达到设计标高后，要会同监理单位、设计单位、勘察单位确定是否到达持力层，各单位验收后，形成验收文件。
1.3 清孔
在钻孔完成后，为避免钻孔时残存在桩孔中的沉渣对钻孔灌注桩的承载力带来不利影响。需按施工规范要求对桩孔进行清孔施工，利用泥浆置换带出钻孔中悬浮的沉渣，能快速达到清孔的目的。钢筋笼安装完毕后还需进行二次清孔。沉渣厚度检测可采用重锤法、测锥测盘法、沉渣仪等方法，如沉渣厚度检测不合格，需重新清孔至合格。
1.4 制作安装钢筋笼
按照图纸要求和规范要求对钢筋笼制作，注意控制钢筋笼制作的质量，钢筋搭接可采用焊接、机械连接方式连接，并保证钢筋之间的搭接长度和施工质量；钢筋笼运输的过程中应避免钢筋笼变形，在钻孔清孔质量保证的前提下，吊装钢筋笼入孔，吊装时保持吊装缓慢与平稳性，钢筋笼吊至钻孔孔洞之上后，要匀速将钢筋缓慢地下放至孔洞中，切不可强制性将钢筋笼压入孔洞中；对整个安装过程，相关施工人员应加强监督和控制，防止对壁孔造成破坏出现坍塌的现象和钢筋笼出现变形问题。
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1.5 混凝土灌注
在钢筋笼吊装完毕后至混凝土浇筑施工不超过4小时。浇筑前需对混凝土原材料中砂石、水泥质量进行严格控制，配合比经过试验确定，尤其是要确保其满足水下混凝土浇筑的要求。混凝土的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，宜在8h以内完成，防止在运输中产生离析；浇筑混凝土的导管接口应连接牢固，封闭严密，导管接头应清洁无杂物，密封胶圈无破损老化，垂直度与密封性达到施工要求；灌注混凝土首批混凝土灌注量应经过计算，满足导管底的埋深量，以保持埋深在1米以上。避免灌注混凝土期间出现离析问题，同时要注重有效控制混凝土的坍落度（一般控制在180~220mm），避免混凝土灌注施工期间出现堵管或断桩等施工问题。
再次，在混凝土灌注施工期间，混凝土灌注用导管底部与混凝土顶面距离应保持在2~6m，导管随混凝土浇筑随时按要求调整，避免导管拔空情况。混凝土应供应稳定，确保混凝土浇筑的连续性，避免浇筑间隔过长时间而影响混凝土浇筑施工的质量，如发生上述不利情况，势必影响了施工的质量和工期。
在灌注过程中，桩孔受施工机械和导管拨动影响，孔壁坍塌的现象极易出现，施工现场施工人员对灌注操作应加强实时监测，对孔壁质量予以观察和判断，根据实际的灌注施工状况，对灌注速度进行合理调整，使坍塌问题减少发生。
考虑桩顶含有浮渣及浮浆，浇注时混凝土的浇筑应高出桩顶设计高程0.5m左右，以保证桩顶混凝土的质量。质量检测可采用预埋声测管超声检测和低应变检测，对质量有疑问的桩，采用也可混凝土钻取芯样检验。
2 钻孔灌注桩质量原因及保证措施
2.1桩孔垂直度不合格
原因：场地不平整和地表疏松密实度不够造成钻机倾斜，从而导致桩孔偏斜；钻进中遇不同硬度土层相间时受力不均且钻进太快。
保证措施：对地基采取夯实、换填、铺设钢板方式保证地基承载力达到施工要求；按不同规格钻头和地质条件采取合理的钻进速度，遇到岩石面采用低速，粘土类土质采用中等转速。砂性类土质采用慢速转进。
2.2缩径
原因：由于塑性土膨胀而造成缩孔。
保证措施：可采用上下反复扫孔或增大钻头外径的办法来扩大孔径，如缩径严重，必要时可在泥浆中加入腐植酸钾等泥浆处理剂。
2.3硬层
原因：该土层下有一层土质硅化严重的硬层，施工中钻头磨损严重，进展缓慢。如不能快速穿过该层，不但成孔时间长，还容易引起上部孔段不稳定地层坍塌。
保证措施：使用可拆换式的锋利钻头，即加密大八角状硬质合金片的切削刀体，加重钻具，用于该层的施工；进入该层前使用已储备的优质泥浆专门清渣一次，以减少钻头的重复破碎。另外，还要注意在软硬土层交界处施工时，可能因为钻头所受的阻力不匀产生桩孔偏斜，一定要注意轻压慢转。
3 结语
高层建筑基础施工中灌注桩应用广，成孔方式类型特征较多，各地的地质水文条件不一，施工影响因素多，施工工艺要求高，在施工过程中都经常遇见不同的问题，施工中严把的施工重点、难点、关键点的质量关，遇到问题要及时采取预防措施，找出原因，然后采取切实有效的质量措施，在保证工程质量前提下，即能为施工节约了施工材料，同时也降低了建筑施工成本，增加了社会效益。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2018）.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部 《GB50204-2015 混凝土结构工程施工质量验收规范》.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部 《建筑基桩技术规范》（JGJ106-2018）.
论文作者:陆勇
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6