河北建设勘察研究院有限公司 河北石家庄 050031
摘要：钻孔灌注桩施工技术自身具备成本低、适应力强、操作简单等特质，近年来在工程施工中被广泛进行应用，但由于钻孔灌注桩隶属于隐蔽工程，因此要在施工时对各个工序进行严格把控进而确保其质量。文章对钻孔灌注桩旋挖干取土成孔施工技术进行了研究分析，以供参考。
关键词：钻孔灌注桩；旋挖干取土；成孔施工
1前言
工程施工前期需采取钻孔桩技术来进行地基施工，通常采取设备挖孔或是人工挖孔的形式来对地基进行处理，此外对地基进行钻孔开挖，随后将钢筋混凝土放入到钻孔内部，起到提升地基承载力以及加强地基稳定性的作用。土木工程施工中应用钻孔灌注桩技术不但可确保后续工序顺利开展，还可起到延长建筑物使用期限的作用。在实际施工过程中，该项技术不但可在不同地质环境下进行使用。目前，钻孔灌注桩施工技术在我国公路工程、房建工程、基坑开挖等各类工程中应用较为广泛。
2施工前准备工作
首先，在施工之前应做好桩基础的施工准备工作，主要做好以下几项内容：⑴熟悉施工图纸，掌握地质情况，认真编制施工方案，对施工方法、设备使用、进度控制、劳力调配等进行周密安排。⑵搞好现场“三通一平”工作。①按规范要求架设施工用电线路，配备柴油发动机，以备外部停电时能够自行发电，确保正常施工生产；②合理布置供水管道，保证桩机作业时供水需要；③对于疏松不平整的场地，平整后采用带震动压路机分层规范碾压密实，以确保桩机施工作业时的稳定性；④合理布置场地，保证施工现场道路畅通，材料堆放有序。⑶按要求做好原材料的试验及化验，混凝土配合比设计，桩基础施工所用的材料以及钢筋焊接件按规定抽样送检，经检验合格后方能使用。按测试中心提供的配合比设计通知单进行现场试拌，试件7天强度必须达到设计要求。⑷制作钢筋混凝土井圈。钢筋尺寸、绑扎、间距均应符合设计要求，井圈内径比桩的直径大10cm，强度应满足施工规范要求。⑸做好桩位定点。根据桩基平面图用经纬仪测定桩位轴线，确定每个桩的桩位，在桩的中心点钉上标志，每个桩位上放一个井圈，上口自然与地面齐平，井圈中心与桩中心重叠，并用水准仪测出各个桩位在地坪的实际标高，将桩编号及地坪实测标高标记在井圈上，以便控制钢筋笼顶部标高。
3钻孔灌注桩旋挖干取土成孔施工技术
3.1常见的钻孔灌注桩成孔工艺
旋挖钻孔灌注桩该成孔工艺一般适用于黏土、粉土、砂土等软土层及10cm以下的砂砾层，桩长不宜大于90m，桩径范围为800～1500mm。2）反循环钻孔灌注桩反循环介质是空气、清水、泥浆，与正循环钻进法相比具有能有效排除大粒径岩渣，提高排渣效率和钻进效率的特点。对于大直径钻孔，反循环的优越性更明显。3）正循环钻孔灌注桩正循环钻成孔工艺适用于直径400～2500mm、长度不大于50m的桩的施工，适用地质为填土层、黏土层、淤泥层、粉土层、砂土层，也适用于部分软质基岩和砂卵石层。正循环设备简单易搬运，但相比反循环具有排渣能力差、钻进效率低的缺点。4）冲击成孔灌注桩该成孔工艺可以应用于地下水位以下的回填土、黏性土、砂土、粉土、碎石土及风化岩层，也可在情况复杂、软硬非均质性变化大的岩层中使用。需要注意的是，冲击钻钻进时，孔内泥浆只起到悬浮钻渣和稳定孔壁的作用，一般不循环。
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3.2工艺对比分析
旋挖钻具有成孔快、效率高的特点，适用于工期紧的工程项目；但旋挖钻机对钻杆的要求很高且无法自主造浆，不适用于超长桩施工。此外，以往工程实践证明：旋挖钻机在施工过程中故障频发且维修周期较长，无形中增加了施工成本。2）反循环具有排渣能力强、钻进效率高等优点，成孔质量较高；但其施工成本较高、施工投入大，对现场施工场地的要求很高，多用于大直径嵌岩桩。根据以往施工经验，反循环钻进过程中如果补浆不及时，可能会造成孔壁坍塌。3）正循环工艺成熟、操作简单，实际施工生产中安全性高、不易塌孔，设备较少发生故障且施工成本低；该工艺的缺点是排渣能力较差，钻进效率相对较低。正循环钻进成孔工艺对于容易塌孔的软土层具有良好的适用性。4）冲击钻主要适用于地质情况复杂的施工环境，设备简单且移动方便，同时钻进参数容易掌握；但是冲击钻孔施工周期长，易出现桩孔不圆的情况，扩孔率较高且遇到不均匀地层易发生斜孔、卡锤、掉钻等事故。相较于正循环钻孔工艺，冲击钻孔费用较高。总之，在桩基施工时，设备选型十分重要，应该结合地质状况、工期紧张程度、操作可行性、质量要求及经济效益等因素综合考虑，选择最佳的成孔工艺。
4控制成孔质量
成孔是钻孔灌注桩施工中一道极其关键的工序，主要控制好以下几个环节：⑴开钻前应认真复核桩位，确保桩位准确无误，桩机就位后，复核已定桩位，并埋设护筒。桩机安置平衡后，校正桩机立轴，保证立轴中心与护筒中心一致，开钻时，钻头距护筒孔底部30cm以上，开泵送泥浆循环，然后开始正常钻进。⑵控制泥浆及桩机进尺速度，匀速钻进，保证钻孔顺利。钻孔灌注桩要用好的泥浆，才能稳定井壁、洁净井底、控制沉渣的厚度。泥浆的主要性能有：①稳定性：即静置一段时间，泥浆土与水仍处于糊状，稳定不泌水。②比重：泥浆的比重应大于水。这样泥浆停止流动时，静液桩压力能够平衡土层侧压力，使桩孔不易变形，砂子处于悬浮状态，使钻进过程中钻头与岩层之间有个新鲜接触面，从而提高钻进效率和钻孔质量。③粘度：粘度是以时间为计量标准，使渣子处于混和状态，在旋转中轻易携出井面，同时冷却及润滑钻头及钻杆，延长钻头及钻杆的使用寿命。混凝土浇注前，孔内泥浆比重应控制在1.15～1.25之间，含砂率必须≤8%，粘度必须≤28s，利用含砂率仪精确测定含砂率，标准漏斗粘度计精确测定粘度，较准确地测定桩孔内泥浆的性能指标。钻孔中还应当注意：①对于淤泥层应增大泥浆比重和粘度，提高孔口水位，在淤泥层采用三翼单腰带犁式合金钻头快速钻进穿过，成孔后如由于淤泥层的缩径，导致钢筋笼或导管放不下去，应重新扫孔直至达到要求；②对于砂土层，较大粒径的砂土可能造成反循环管路堵死，可改用正循环钻进或冲击钻进；较小粒径的砂土由于砂土松散，钻进速度如果太快，可能产生埋钻，所以应控制进尺速度，选用较大比重、粘度胶体率大的优质泥浆；③对于粘土层，由于粘性强，泥团不易打散，易使钻头粘满土块，造成排渣不畅，钻头周围堆积土块，使钻头不容易钻进，这种情况就应该加强排渣，降低泥浆比重。⑶控制成孔垂直度。在钻进过程中，及时用测量仪器校正钻机平台和主轴钻杆垂直度，将钻机平台固定于枕木上，垂直偏差不超过1%。⑷做好清孔工作，减少沉渣厚度。沉渣要求不超过50mm。不能达到要求的，必须做二次清孔。第一次清孔在钻进达到设计标高时，采用钻机空转不进尺，加入清水循环排渣。在安放钢筋笼后，投入导管进行第二次循环排渣清孔，这时要做到搅拌机至井前的车道已经铺好，搅拌机已经上料拌合，贮料斗已经上料，塞子已经放好，在第二次清孔完成至开浇的时间不能超过15分钟，否则沉渣厚度可能超出规范要求。
5结语
钻孔灌注桩的应用越来越广泛，针对不同场地条件、质量要求及工期紧张程度，应选择合适的钻孔成桩工艺。钻孔灌注桩过程中严格把控垂直度、孔深、孔径、泥浆质量、沉渣与沉淤、混凝土灌注等每个环节，加强现场施工管理，保障每道工序之间有序连接，这样钻孔灌注桩的质量才能得到保障。
参考文献：
[1]成敏.论桥梁工程钻孔灌注桩施工技术与质量控制措施[J].绿色环保建材，2017（12）：89~90.
[2]费鹏举.公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制的思考[J].江西建材，2017（24）：135~135.
论文作者:李卓,赵腾云
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/29
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 砂土论文; 钻头论文; 工艺论文; 沉渣论文; 粘度论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;