论文部分内容阅读
[摘 要]钻孔灌注桩目前广泛应用于工业建筑、水利水电等工程建设中，近些年钻孔灌注桩的设计理论和施工技术也在不断发展和完善。本文结合桥梁工程实例阐述了钻孔灌注桩的施工工艺。
[关键词]钻孔灌注桩；泥浆；清孔；混凝土
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0180-01
1 工程概况
本工程桥梁基础采用钻孔灌注桩，桩径为1.0m的4根和桩径为1.2m的6根，桩长均为38m，共计10根。根据施工地层以冲积层粉质黏土为主，主要采用GPS-15型正循环旋转钻机钻孔施工。
2 钻孔灌注桩工艺流程
测量定孔位→埋设护筒→钻机对位→配置泥浆 → 钻进成孔→替换泥浆→清孔→成孔检查→吊放钢筋笼→下放导管→二次清孔→灌注水下混凝土。
3 钻孔灌注桩主要施工方法
3.1 刨验桩位
按照设计图纸，测量放出桩中心位置，放出并固定好十字护桩。由测量人员按照设计图纸，将桩位放出。然后以桩位中心为圆心挖一个直径与桩径相同，深度不低于2.0m的坑，以保证钻孔顺利进行。待桩位刨验完成后，由测量人员再次对桩位复核，并在桩位中心扎入钢钎，并请监理人员复测，以保证桩位准确。按照设计图纸，测量放出桩中心位置，放出并固定好十字护桩。
3.2 埋设护筒
护筒用5mm厚钢板卷制而成。护筒内径比桩径大200～400mm。护筒长度不小于2.0m，护筒顶端高程应高出地下水位并高出地面30cm。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜度不大于1%。
3.3 配置泥浆
在砂类土、粉土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，可利用孔内原土造浆护壁。冲孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩冲孔护壁中。当原土造浆的泥浆性能指标不能满足冲孔护壁要求时，应另外拌制泥浆。冲孔桩泥浆采用膨润土拌制，根据土质情况调整泥浆粘度。
3.4 钻孔
桩机就位后，机座应水平，且机底应坚实稳固，以防地基不均匀沉降，而影响桩的垂直度。桩基施工时，应随时检查垂直度和桩径。冲孔桩终孔后，应及时进行自检，合格后报监理工程师进行终孔验收（桩位偏差、倾斜度、桩径、孔深等）验收合格后应及时进行清孔作业。
3.5 清孔
冲孔孔深、孔径、桩位偏差、垂直度等验收合格后，及时进行清孔。清孔采用循环式泥浆泵，要求将孔底冲渣及泥沙等沉淀物清除。在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。第一次清孔完毕后吊入钢筋骨架，安装好导管，灌注水下砼之前，必须进行第二次清孔，检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如不符合要求继续清孔，并注意调节孔内泥浆的各项指标，自检合格后报请监理工程师检查合格后，立即进行水下砼灌注。清孔后泥浆指标：相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20pa.s；含砂率：<2%；胶体率：>95%；
3.6 水下混凝土配制
按设计混凝土强度及规范要求由现场取样交有关部门选取配方，并按配方送搅拌站配制混凝土，有关材料应有合格证，并按规定制作试块。混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性。
3.6.1 水下混凝土灌注
浇筑桩身前，对钻孔做认真的检查，保证孔底回淤厚度不大于10厘米，灌注桩施工中采取有效措施，确保混凝土连续浇筑，避免断桩、塌孔及桩位位移的现象。
①首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，见图，所需混凝土数量可参考公式：
②混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其和易性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得使用。
③首批混凝土封底后，混凝土应连续灌注。
④在灌注过程中，应随时测量孔内混凝土面的位置，做好灌注记录。导管管节接头在施工前进行水密、承压和抗拉试验，在灌注砼开始时，导管底部至孔底应有300～500mm的空间。导管的埋置深度控制在2～6m。经常测量孔内砼面的高程，以便及时拆除导管、控制导管埋深及判定有无缩、扩径等现象。确保导管内砼在无水进入的状态下灌注。
⑤灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m～1.0m，以保证破桩头后桩身混凝土的强度。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
⑥在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，以免造成环境污染。
3.6.2 凿除桩头
桩身混凝土浇筑完成7～10天后，机械开挖钻孔桩周围至桥台（盖梁）底标高。桩头采用空压机破除桩顶混凝土，破除混凝土时预留10～20cm高度人工凿除。剩下的10～20cm混凝土人工用凿子破除至桩顶设计标高，并保证桩顶混凝土表面大致平整。凿除桩头混凝土时风镐头不能直接接触钢筋，以免弄伤钢筋，损坏钢筋的整体性；破除混凝土时人工不能硬扳钢筋，以免折断钢筋。当人工破除混凝土至桩顶标高时，避免破坏桩顶标高以下桩身混凝土保护层。
3.6.3 对冲孔灌注桩的混凝土质量检测
按规范要求砼试件，桩身混凝土抗压强度应符合设计规定。检测方法和数量应符合设计要求：所有灌注桩完成后，逐根进行无损检测，检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。确认桩基合格后方进行下一步施工。
4 钻孔灌注桩施工注意事项
钻孔灌注桩的钻孔施工、清孔、混凝土的配置及混凝土混凝土灌注等施工均应符合《灌注桩基础技术规程》；钻孔与灌注桩浇筑均应做好施工记录，钻孔时要根据土质情况调整泥浆稠度，如遇特殊情况，应停止开钻，由施工单位、监理设计单位和甲方共同研究解决；浇筑桩身混凝土前，要对钻孔底做认真的检查，孔底回淤厚度不得大于10厘米，不得用加深孔底深度的方法代替清孔。灌注桩施工中应采取有效措施，确保混凝土连续浇筑，避免断桩、塌孔及桩位位移现象；所有灌装桩完成后，均应做无破损检测，确认桩基合格后方可进行下一步施工；开工前应与有关方面联系，确认地上、地下构筑物的准确位置，采取措施后方可钻孔。
5 结束语
钻孔灌注桩施工工艺属于工程施工过程中的关键工序，施工中任何一个环节出现问题，都将直接影響到整个工程的质量和进度，甚至会造成巨大的经济损失及生命安全。因此，施工人员一定要密切抓好施工过程的每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前，确保工程保质保量的完成。
参考文献
[1] 《灌注桩基础技术规程》（YSJ212-1992、YSJ42-1992）.
[关键词]钻孔灌注桩；泥浆；清孔；混凝土
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0180-01
1 工程概况
本工程桥梁基础采用钻孔灌注桩，桩径为1.0m的4根和桩径为1.2m的6根，桩长均为38m，共计10根。根据施工地层以冲积层粉质黏土为主，主要采用GPS-15型正循环旋转钻机钻孔施工。
2 钻孔灌注桩工艺流程
测量定孔位→埋设护筒→钻机对位→配置泥浆 → 钻进成孔→替换泥浆→清孔→成孔检查→吊放钢筋笼→下放导管→二次清孔→灌注水下混凝土。
3 钻孔灌注桩主要施工方法
3.1 刨验桩位
按照设计图纸，测量放出桩中心位置，放出并固定好十字护桩。由测量人员按照设计图纸，将桩位放出。然后以桩位中心为圆心挖一个直径与桩径相同，深度不低于2.0m的坑，以保证钻孔顺利进行。待桩位刨验完成后，由测量人员再次对桩位复核，并在桩位中心扎入钢钎，并请监理人员复测，以保证桩位准确。按照设计图纸，测量放出桩中心位置，放出并固定好十字护桩。
3.2 埋设护筒
护筒用5mm厚钢板卷制而成。护筒内径比桩径大200～400mm。护筒长度不小于2.0m，护筒顶端高程应高出地下水位并高出地面30cm。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜度不大于1%。
3.3 配置泥浆
在砂类土、粉土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，可利用孔内原土造浆护壁。冲孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一基桩冲孔护壁中。当原土造浆的泥浆性能指标不能满足冲孔护壁要求时，应另外拌制泥浆。冲孔桩泥浆采用膨润土拌制，根据土质情况调整泥浆粘度。
3.4 钻孔
桩机就位后，机座应水平，且机底应坚实稳固，以防地基不均匀沉降，而影响桩的垂直度。桩基施工时，应随时检查垂直度和桩径。冲孔桩终孔后，应及时进行自检，合格后报监理工程师进行终孔验收（桩位偏差、倾斜度、桩径、孔深等）验收合格后应及时进行清孔作业。
3.5 清孔
冲孔孔深、孔径、桩位偏差、垂直度等验收合格后，及时进行清孔。清孔采用循环式泥浆泵，要求将孔底冲渣及泥沙等沉淀物清除。在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。第一次清孔完毕后吊入钢筋骨架，安装好导管，灌注水下砼之前，必须进行第二次清孔，检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如不符合要求继续清孔，并注意调节孔内泥浆的各项指标，自检合格后报请监理工程师检查合格后，立即进行水下砼灌注。清孔后泥浆指标：相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20pa.s；含砂率：<2%；胶体率：>95%；
3.6 水下混凝土配制
按设计混凝土强度及规范要求由现场取样交有关部门选取配方，并按配方送搅拌站配制混凝土，有关材料应有合格证，并按规定制作试块。混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性。
3.6.1 水下混凝土灌注
浇筑桩身前，对钻孔做认真的检查，保证孔底回淤厚度不大于10厘米，灌注桩施工中采取有效措施，确保混凝土连续浇筑，避免断桩、塌孔及桩位位移的现象。
①首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，见图，所需混凝土数量可参考公式：
②混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其和易性和坍落度，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得使用。
③首批混凝土封底后，混凝土应连续灌注。
④在灌注过程中，应随时测量孔内混凝土面的位置，做好灌注记录。导管管节接头在施工前进行水密、承压和抗拉试验，在灌注砼开始时，导管底部至孔底应有300～500mm的空间。导管的埋置深度控制在2～6m。经常测量孔内砼面的高程，以便及时拆除导管、控制导管埋深及判定有无缩、扩径等现象。确保导管内砼在无水进入的状态下灌注。
⑤灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m～1.0m，以保证破桩头后桩身混凝土的强度。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。
⑥在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，以免造成环境污染。
3.6.2 凿除桩头
桩身混凝土浇筑完成7～10天后，机械开挖钻孔桩周围至桥台（盖梁）底标高。桩头采用空压机破除桩顶混凝土，破除混凝土时预留10～20cm高度人工凿除。剩下的10～20cm混凝土人工用凿子破除至桩顶设计标高，并保证桩顶混凝土表面大致平整。凿除桩头混凝土时风镐头不能直接接触钢筋，以免弄伤钢筋，损坏钢筋的整体性；破除混凝土时人工不能硬扳钢筋，以免折断钢筋。当人工破除混凝土至桩顶标高时，避免破坏桩顶标高以下桩身混凝土保护层。
3.6.3 对冲孔灌注桩的混凝土质量检测
按规范要求砼试件，桩身混凝土抗压强度应符合设计规定。检测方法和数量应符合设计要求：所有灌注桩完成后，逐根进行无损检测，检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。确认桩基合格后方进行下一步施工。
4 钻孔灌注桩施工注意事项
钻孔灌注桩的钻孔施工、清孔、混凝土的配置及混凝土混凝土灌注等施工均应符合《灌注桩基础技术规程》；钻孔与灌注桩浇筑均应做好施工记录，钻孔时要根据土质情况调整泥浆稠度，如遇特殊情况，应停止开钻，由施工单位、监理设计单位和甲方共同研究解决；浇筑桩身混凝土前，要对钻孔底做认真的检查，孔底回淤厚度不得大于10厘米，不得用加深孔底深度的方法代替清孔。灌注桩施工中应采取有效措施，确保混凝土连续浇筑，避免断桩、塌孔及桩位位移现象；所有灌装桩完成后，均应做无破损检测，确认桩基合格后方可进行下一步施工；开工前应与有关方面联系，确认地上、地下构筑物的准确位置，采取措施后方可钻孔。
5 结束语
钻孔灌注桩施工工艺属于工程施工过程中的关键工序，施工中任何一个环节出现问题，都将直接影響到整个工程的质量和进度，甚至会造成巨大的经济损失及生命安全。因此，施工人员一定要密切抓好施工过程的每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前，确保工程保质保量的完成。
参考文献
[1] 《灌注桩基础技术规程》（YSJ212-1992、YSJ42-1992）.