建筑工程钻孔灌注桩施工刍议

1、建筑工程钻孔灌注桩施工刍议摘要：文章结合该大厦钢筋混凝土钻孔灌注桩施工工程实例，对钻孔灌注桩的施工进行了简要的分析，供类拟工程参考。关键词：钢筋混凝土、钻孔灌注桩施工中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：一、引言该大厦是集购物、娱乐、办公于一体的综合型建筑。总用地面积为12500m。，总建筑面积50000m，地上主楼20层，高75m，裙楼为3层和4层，地下3层，开挖地下室最深为15m。本工程采用钻孔灌注桩基础，桩径为：600mm、700mm、800mm，孔深4550m，单桩竖向承载力特征值分别为：2400kN、3300kN、4000kN，持力层为中等风化角砾安山粉岩进入5m。基坑支护采用

2、lO00mm钻孔灌注桩作挡土，外侧600mm双排水泥搅拌桩作为止水帷幕及三道水平支撑的支护体系。钻孔灌注桩具有：施工方便，设备简单，施工噪音低，无振动，无挤压，对相邻建筑物影响小等优点。二、施工技术21施工前的准备现场做好“三通一平”，四周挖好排水沟，截面为lmlm，大门出口处修建洗车台和沉淀池，整个场地一周修建宽为4m的施工道路，混凝土厚度为30cm，场地纵横修建若干条施工主干道与场地一周道路相通，便于施工车辆进出，整个场地进行混凝土硬化，厚度lOcm，根据现场桩位布置情况，设置泥浆循环系统9套每套系统含泥浆池一个，容积为4m4m2m。沉淀池一个，容积为6m6m2m，现场另设蓄浆池4个，容积

3、为350m3，用于存积废浆以利外运。由于该桩基工程工期紧迫，且夜间不能连续施工为此，根据工程地质和施工条件，参照设计要求和桩孔深度，配备的设备如下：GPS210型钻机l0台，3PNI型泥浆泵l0台，6BS砂石泵l2台，QY225型25t汽车吊1台，HP2750WCU型空压机2台，BX230021型电焊机l2台，J2经纬仪2台，DS23型水准仪l台，PC2200型挖土机l台。22施工工艺根据本工程地质特点，采用泥浆护壁正循环回转钻孔，二次正循环清孔排渣，导管法灌注水下混凝土的施工工艺。其工艺流程为：测定桩位埋设钢护筒(包括挖泥浆沟槽)复测桩位安装钻机就位(包括接通电源)钻孔(包括供给泥浆护壁)冲

4、孔(第一次清孔)吊接钢筋笼下放导管清孔(第二次清孔)水下导管法灌注混凝土清洗机具移至新桩位。221成孔钻机安装就位后，用水平尺校正水平度，以保证钻机、天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上。钻机在开钻前必须空载运转，以检查机械性能。根据试桩时地层情况，选用单腰带三翼硬质合金钻头钻进。开孔后先用正循环轻压慢转的钻进参数钻进，缓慢注水，使冲洗液达到密度为115125kgL，粘度为2022PaS时，开始正常钻进，期间泥浆性能保持不变，采用中等转速，较大泵量，保持适当的速度钻进。在淤泥层中，采用中压慢转小泵量。钻进至强风化基岩后，随时注意钻机运行情况及返回钻渣的岩性，准确判断中风化残留体情况。钻进至设计要

5、求的桩底标高，用测绳准确测量孔深，符合要求后，方可停止加压，采用慢转速、大泵量进行第一次清孔。清孔持续时间2030min，并检测泥浆中含砂率指标，合格后结束该道工序。222安放钢筋笼）安放钢筋笼时要按要求对钢筋进行调直、切断、弯曲、绑扎，钢筋笼绑扎成型后，应用专用运输车运输，钢筋笼存放场地应当整平，不能使钢筋笼受损。2)钢筋笼和钢筋吊点加固。为保证钢筋笼不变形，可采用如下方法加固：每隔2m增加一道16箍筋与主筋点焊，每隔4m在加强箍筋处增设十字钢筋。钢筋吊点处加固：钢筋笼从运输到安装完成，吊点处箍筋受力最大，必须加固。3)加快现场焊接进度措施：钢筋笼设计长度为45m50m，吊车爬杆高度不够，向

6、钻孔中安装钢筋笼时必须分成两节到三节，分节下到钻孔中进行连接。焊接方法采用单面搭接焊，以加快焊接速度。223安放导管将混凝土导管对准孔位中心，逐节连接导管，直至导管底口距孔底2540cm为止，安装隔水栓球。224混凝土的浇注本工程采用商品混凝土，坍落度1822cm，混凝土等级为水下C30，采用混凝土车直接运至孔口进行水下灌注。灌注前要检测混凝土的坍落度，并取样做好混凝土试块，做好灌注施工记录。为确保初灌质量，保证混凝土初灌导管埋深在08m以上，故采用大漏斗初灌方法，大漏斗直接漏注方量为6m。，初灌后用小漏斗直接灌注。混凝土灌注必须连续进行，要求商品混凝土供应时间间隔不得超过30min，灌注中应

7、及时测量管内外混凝土面高度，及时拔除导管并做好混凝土灌注施工记录。在浇灌混凝土时，根据记录的导管埋深及时拆除导管，但必须保证导管埋入混凝土顶面以下至少2m。混凝土灌注高度必须高出桩顶以上150cm，以确保桩顶混凝土的质量。三、施工中出现的问题及解决措施31糊钻、埋钻在黏土层钻进时，因泥浆太稠，进尺太慢，造成钻头糊黏。处理方法是提高转速，加大泵量，稀泥浆钻进，选择合理的钻进参数。在钻头的结构设计上，采用腰带翼板间不加焊助板，以确保液流畅通：保证翼板表面光滑，上边缘薄，呈锋刃状，则有利于土屑成条移动与折断，以提高钻进速度。32断钻杆钻杆折断主要集中在钻杆加强筋根部，造成钻杆脱落。原因之一是钻杆壁厚

8、度太薄，强度不够；二是部分钻杆本身及焊接质量不合格，造成应力过于集中形成裂纹；三是地层复杂，钻杆在孔内的受力状态变化大。钻杆在回转过程中，当钻头冲切不平整孔底岩石时，由于钻头及钻杆的重力作用迫使钻头中心线偏离钻孔轴线，钻杆带动钻头回转使钻杆环截面产生周期性拉压交变应力，且应力集中在钻具最大过渡断面，在回转扭矩的同时作用下造成疲劳折断。解决办法主要有：将原来的壁厚12mm钻杆换成16mm钻杆；选择合理的钻进工艺参数。钻杆掉入孔内应及时打捞，其办法是采用2块厚20mm以上的钢板，长度一般为2025cm，宽1015cm，割成像立式电扇风叶的形状，一端稍尖一点，另一端割成与钻杆半径相同的圆弧，制成弯钩

9、来打捞。33浮笼浮笼现象主要是混凝土灌注过程中速度过快或导管埋置太深造成，个别是因导管挂住钢筋笼提升时造成的上浮。防止措施是适当控制混凝土灌注速度，减小混凝土面在上升过程中对笼底的冲击；勤测混凝土面高度，及时拔除导管。发现导管挂笼可采用正转动导管使之脱离钢筋笼，若反转则会造成导管掉入孔内。34灌注混凝土面高度的确定根据设计要求，本工程的基坑深12m，混凝土超灌15m，仍有105m左右的上部钻孔为空灌段，用传统的测绳探测混凝土面存在较大的误差。我们现场采用自制打捞器打捞混凝土骨料的方法确定混凝土面的高度，打捞器用4分镀锌钢管制作，底端做一个钢筋网罩，下入到设计桩项标高，然后提出打捞器，看钢筋网罩

10、内是否有混凝土，如有就可停止灌注。四、桩基质量的检测本工程共设2根中700mm的试桩，进行单桩竖向抗压静荷载实验，通过试验，2根单桩竖向抗压极限承载力均大于7000kN，满足设计需求。为保证工程的质量，必须分阶段进行单桩承载力的低应变及高应变试验检测。41基桩低应变法试验检测基桩反应波法检测桩身完整性的基本原理：通过在桩项施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的时间、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。本工程使用的是美国PIT桩基检测仪。同时本工程桩全部做低应变检测，共检测240根桩，其中I类桩228根，占所测桩数95，II类桩12根，占所测桩数的5。均满足设计要求。42基桩高应变法试验检测高应变动力试桩的基本原理：用重锤冲击桩顶，使桩产生足够的相对位移，以充分激发桩周边土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号，应