大直径钻孔砼灌注桩施工中应注意的问题

1、 大直径钻孔砼灌注桩施工中应注意的问题 1.概述 近几年来，随着高层建筑的不断增多，大直径钻孔砼灌注桩的应用也越来越普遍，这是由于大直径钻孔砼灌注桩具有单桩承载力高、抗震性能良好、施工无噪音、无振动、钻孔时对土壤没有挤密作用等特点。但由于其桩径较大，施工起来比较困难，在施工过程中也简单消失问题，为此，结合我们在汕头市“银城花园商住楼”工程中的实践，对大直径钻孔砼灌注桩施工过程中应着重留意的几个问题作简洁的探讨。 2.工程概况 我公司施工的“银城花园商住楼”（银城大厦）桩基础采纳大直径钻孔砼灌注桩，设计桩径为1400mm. 1600mm及1800mm三种规格，其中1800mm桩是目前为止汕头地区

2、直径最大的钻孔砼灌注桩，桩端按设计要求进入强风化岩层2m。 3.施工中应着重留意的问题 3.1钻头的选择 我们知道，大直径钻孔砼灌注桩是在泥浆护壁下，利用旋转台盘带动底部装有钻头的钻杆旋转进行挖土钻进的，所以，依据土层的地质状况选择合适的钻头是特别重要的。假如钻头选择不当，就可能无法顺当进行挖掘，从而影响工程的进度。钻孔砼灌注桩使用的钻头有多种形式，其中最常用的是多瓣式钻头，适用于多种土质，如粉砂、粘土、砂和砂砾层，挖掘效率也比较高。不过，多瓣式钻头吸泥口的直径只有150200mm，在挖掘过程中假如遇到较大的石块或卵石，钻孔就难以进行，需要停钻，用抓斗挖出大的石块或卵石后，再进行钻孔，如大的石

3、块或卵石许多，则钻进效率就会在大降低。对于击数超过40以上的硬土层，由于一般钻头的刃口会打滑，故要采纳三翼式钻头才有效。对于更硬的土层及特殊坚硬的砂砾层，则需采纳四翼式钻头才有效。这种四翼式钻头在刃尖部分为阶梯式圆筒形，挖掘时先挖一个小圆孔，然后成阶梯形扩大，起导向作用，钻头摇动很小，孔壁不会扩大，因此可以顺当地进行挖掘。在“银城花园商住楼”工程中，依据设计要求桩端进入强化岩层2m及现场地质状况，我们选用了双腰带四翼合金钻头，这种钻头合金齿密，有利于风化岩层破裂，在整个钻进过程中均比较顺当。对于特殊硬的粘土和砂砾层，还可选用滚轮式钻头，这种钻头有50200kN的压力加到钻头上，因而需要大功率的

4、旋转台盘。此外，还有扩大桩底用的扩底钻头，这种钻头可将桩孔底部扩大，从而提高桩的承载力量。不过，这种钻头在汕头地区的使用比较少。 3.2护壁泥浆比重选择 大直径桩成孔时，由于桩孔的直径比较大，很简单消失塌孔等事故，要保证大直径桩孔不塌陷，除了要保持泥浆有20kpa的静水压力之外，还要依据土层的地质状况，选用肯定比重的泥浆进行护壁。在“银城花园商住楼”工程中，我们采纳的护壁泥浆为孔内粘土自然造浆，其性能达到粘度1820s，比重为1.151.25，含砂率10%。虽然依据国外的阅历，泥浆比重大于1.08时会降低挖掘的效率，但对于大直径钻孔桩来说，由于其护壁作用加强了，从而削减了塌孔事故的发生，有利于

5、顺当成孔。当然了，产生塌孔的缘由是多方面的，所以我们还应了解塌孔产生的缘由，以便实行有效的措施加以防治。产生塌孔的主要缘由有： 护筒四周未用粘土填封紧密而漏水，或护筒埋置太浅； 未准时向孔内加泥浆，造成孔内泥浆面低于孔外水位，或孔内消失承压水降低了静 水压力 ； 在流砂、软淤泥、破裂地层、松散砂层中钻进，进尺太快或停在一处空转时间太长，转速太快。 了解了生产塌孔的主要缘由后，在施工过程中我们就可以实行相应的防治措施进行解决：在护筒四周用粘土填封紧密，或上升护筒，增大水头；钻进中准时添加新奇泥浆，使其高于孔外水位，遇流砂、松散土层时，应适当加大泥浆比重，或选用较大粘度、胶体率的优质泥浆，或投入粘

6、土掺片，并掌握进尺，不要使进尺过快或空转时间过长。一旦发生塌孔，应用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后采纳低速钻进。在钻孔过程中，应随时留意测量泥浆的比重，准时把握泥浆比重的变化，并仔细作好记录，由于当土层中粘性土和粉砂含量较高时，泥浆的比重会上升，使挖掘的效率降低，因此需要依据测出的泥浆比重是否超出掌握的泥浆比重范围而不断地进行调整。特殊是钻进到细砂、粗砂层时，应更加亲密留意泥浆的性能变化，发觉泥浆性能变差，可利用另一台钻机在淤泥层造浆或外运泥浆准时调整，以保证其护壁性能。 3.3钻进速度选择 钻进速度的选择也是很重要的，我们知道，钻进速度太快或停在一处空转时间太长，转速太快，都有可能造成桩孔坍塌，

7、因此，应依据不同的地质状况，掌握不同钻进速度。在淤泥层一般应快速钻进穿过，如发生缩径，则须提升钻头至缩径处反复旋转，使其达到设计要求。在细砂、粉砂层，由于这类砂土较松散，钻进时速度太快可能产生埋钻，太慢或停在一处空转时间太长转速太快又会产生塌孔，所以在松散砂土中钻进，应留意合理掌握进尺。对于粘土层，在钻进时由于粘性大及可塑性强，不易发生塌孔，但由于粘性强，泥团不易打散，故更应严格慢速钻进，钻进速度应掌握在1m/min左右，以确保桩壁完好和钻机正常工作。在粘土层钻进时，有时会消失不进尺现象，产生的主要缘由有：钻头粘满粘土块（糊钻头），排渣不畅，钻头四周积累土块；钻头合金刀具安装角度不适当，刀具切

8、土过浅，泥浆比重过大，钻头配重过轻。解决这些问题的主要方法有：加强排渣，重新安装刀具角度、外形、排列方向；降低泥浆比重，加大钻头配置。糊钻头时，可提出钻头，清除泥块后，再施钻。在较硬土层中钻进则以钻机无跳动、电机不超负荷为准。对于岩层，入岩后必需轻压、慢转。在钻进的过程中，为了能够准时了解不同土层的详细地质状况，应加强取样分析，以便正确选择钻进参数。在“银城花园商住楼”工程中，由于我们能够依据不同土层的详细状况，确定不同的钻进参数，并依据土层的变化进行调整，故在整个桩基施工过程中都没有发生钻进事故。 3.4清孔 钻孔深度达到设计要求并符合终孔条件后，应进行清孔。清孔一般应分两次进行，第一次清孔

9、可用循环换浆法，即让钻头连续在原位放慢速度空转，同时注水，用清水换浆，使泥浆比重掌握在1：1左右，如孔壁土质较差，宜用泥浆循环清孔，使泥浆比重掌握在1.151.25，清孔过程中应准时补给稀泥浆，并保持浆面稳定。第一次清孔时间不少于30分钟。其次次清孔采纳导管清孔，由于桩孔较大，故要利用电动葫芦左、右移动导管及前后移动平台，使清孔比较彻底。清孔完成后，孔底沉渣应严格掌握在5cm以内，并应马上进行下道工序的施工，以免渣土重新沉淀，造成沉渣过厚而影响桩的承载力。 3.5砼浇灌 对于大直径钻孔砼灌注桩来说，水下灌注砼是很关键的工序，由于大直径桩孔的灌注时间长、难度大，很简单发生堵管、顶管、顶面砼初凝等问题。在砼上升后，阻力渐渐增大，灌注事故多，因此大直径钻孔砼灌注桩在浇灌砼时应特殊留意以下几点： 由于大直径桩孔浇灌时所需砼用量比较大，所以施工前应备足材料，采纳现场搅拌砼的，搅拌设备应满意需要，而且必需预备12台备用搅拌机，以防万一。采纳商品砼的，应在浇灌前落实好所需商品砼的数量、搅拌车供应的间隔时间等。 现场应备用灌注平台一套及吊车以防机电设备发生故障时，能准时替用，确保砼灌注的连续进行。 灌注时，随着下灌砼的上升，要常常提动导管，提升范围在50100cm以内，上下倒插，促使砼有较好的密实度。特殊是孔口返浆