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（湖南兴溢建设工程有限公司,长沙 410001）
（Hunan Xingyi Construction Co.,Ltd.,Changsha 410001,China）
摘 要： 钻孔灌注桩可适用于砂土、砾卵石、黏性土、碎石土、岩石等各类土层,桩长可以根据持力土层的起伏变化,并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋,钢筋用量小,便利施工,故应用较为普遍,其中冲击钻钻孔灌注桩是我们桩基施工中非常常见的一种施工方法,其20世纪40年代初起源于美国后被广泛运用于高层、超高层、桥梁等各种构筑物中.
关键词： 桩基工程；冲击钻钻孔灌注桩；施工技术
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0077-03
作者简介：饶博（1982-）,男,湖南长沙人,中级职称,本科,研究方向为路桥工程.
0 引言
钻孔桩按照施工方法目前主要有正反循环钻机、冲击钻、冲抓钻、旋挖钻机.其中泥浆护壁形式的冲击钻钻孔灌注桩最为常见.由于该工艺属于隐蔽工程,受地址、有无水、埋置深浅及桩的承载形式、截面面积等因素影响,施工时极易出现坍孔、缩孔、斜孔、漏浆、卡钻、埋钻、浮笼、卡管、断桩、夹泥等问题,严重破坏施工质量.如何真正把握其各道施工工序的关键点,切实保证施工的质量,是每个桩基施工技术人员应当掌握的.
笔者将结合多年工程施工经验,针对冲击钻钻孔灌注桩施工阶段极易出现的问题,通过加强施工管理,进一步明确钻机安装、护筒埋设、泥浆制备、钻孔、成孔检查与清孔等关键技术措施来规避上述问题,以确保成桩质量达到设计要求.
1. 冲击钻钻孔灌注桩施工技术
1.1 钻机安装
钻孔前应先清理场地,更换软土,整平压实后铺设横向枕木,如有必要可在枕木上铺设钢轨或型钢.钻机定位后,底座必须平整,稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移,保证钻进中钻具的平稳及钻孔质量.钻机起落钢丝绳中心应对准桩中心.
1.2 护筒埋设
护筒有隔离地表水、稳定孔壁、防止坍孔、固定桩孔位置和给钻头导向的作用,一般采用坚固耐用的钢护筒,内径一般大于钻孔直径30-40 cm,在旱地施工时可采用挖坑埋设法实测定位,护筒外侧应回填夯实.护筒顶面位置偏差不大于5cm,护筒在竖直方向的倾斜度应小于1%.
1.3 泥浆备制
泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用.一般选用塑性指数大于25的黏土和水拌制而成,必要时可以掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂保证泥浆性能稳定.通常情况相关指标如下：相对密度在黏土地质中为1.03～1.15、在砂层和砾石层相对密度为1.3～1.5；粘度（Pa·S）18～22；含砂率（％）≤4%；PH值：8～10；胶体率（％）≥96；失水率（ml/30min）15～20.泥浆一般进行循环处理后重复使用,钻孔过程中应随时对孔内泥浆的性能进行检测,不符合要求是及时调整.
1.4 钻孔
起初开钻时先在孔内灌注泥浆,泥浆相对密度等指标根据土层情况而定.起初用冲击锥以小冲程反复冲击造浆,使孔壁坚实、竖直、圆顺,待钻进深度超过钻头全高加冲程后,方可进行正常冲击.如表面不平整,应先投入粘土加小片石等将表面垫平后再进行冲击钻进,防止发生斜孔、坍孔事故,如岩层强度不均,易发生偏孔,亦可采用上述方法回填再钻.
混凝土灌注桩:成孔灌注混凝土桩
冲程应根据土层情况分别规定：一般在通过坚硬密实的基岩砂卵石层之类的土层中采用大冲程（2.5-3.5m）；在通过粉砂或中粗砂土层中时采用中冲程（1.5-2.5m）；在通过黏土或粉质黏土层中采用中小冲程（1.0-1.5.m）；在易坍塌或软弱地层采用小冲程（0.4-1.0m）,并应提高泥浆的粘度和相对密度.为正确提升钻头的冲程,应在钢丝绳上做好标记.每钻进3-5m应当进行一次验孔并做好相应的记录.
钻孔作业应连续进行,因故停钻时,必须将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔埋钻.在再次开钻时,应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻.整个钻进过程中,应始终保持孔内泥浆面高度和泥浆比重、粘度符合要求.
1.5 成孔检查与清孔
钻孔完成后应该对孔的,孔径、孔深、孔形、竖直度等进行检查,符合设计要求后方能进行清孔.清孔的目的主要为清除孔底沉渣,减小孔内泥浆密度,目前常用的清孔方法主要有抽浆法、换浆法、气举法等.
抽浆法清孔较为彻底,适用于各种钻孔方法的灌注桩；换浆法设备简单工序较少,但清孔时间比较长,时常会有清孔不彻底的情况发生；气举法清孔快速有效施但施工机具比较多,施工工序比较多.施工中应当根据项目的实际情况选择合适的清孔方法,如果条件允许也可采用两种方法配合使用.不管选用哪种施工方法都必须保证孔内的水头高度,细心谨慎防止塌孔.
清孔后应达到以下标准：孔内排出的泥浆无2～3mm颗粒,泥浆比重降至1.1-1.2,含砂率≤2%,粘度17～20s,孔底沉渣厚度：端承桩≤5cm、摩擦桩≤30cm,在砼浇筑前应复测孔内沉渣厚、泥浆密度等指标,如不能满足设计要求必须进行二次清孔.
1.6 钢筋笼安装
钢筋笼起吊和运输时极易发生变形,应设十字内撑钢筋或内撑架,在钢筋笼入孔前应割除.钢筋笼就位后,在混凝土灌注之前应对钢筋笼顶面进行加固,防止钢筋笼受到混凝土冲击后上浮,加固时应对称以防止钢筋骨架倾斜、移动和偏位.钢筋笼安装好以后应当尽早浇筑以防坍孔发生.
1.7 混凝土灌注
施工中通常采用导管灌注法连续施工,在施工前应当要对导管的质量进行相关检测,保证其刚度、强度、气密性等能满足施工需要.
导管的埋深对混凝土的的灌注施工质量有直接的影响,埋深过大管口压力小,管内混凝土流动性差,容易产生赌管；埋深小管外混凝土面上的浮浆沉渣混入混凝土内形成夹层.因此在施工前应该精确测算好导管入孔的深度,导管底口距离孔底的一般保持在0.4-0.6m之间.首批混凝土的方量应能满足导管首次埋置深度1.0m以上的需要,可按下式计算：
Ｈc——灌注首皮混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底的高度（m）,
ＨW——桩孔内混凝土面以上水或泥浆深度（m）；
h1——桩孔内混凝土达到埋置深度h2时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需要的高度（m）；
h2——导管埋入混凝土深度（m）；
h3——导管底端至钻孔底间隙（m）；
h3等于ＨWγw/γc
γc——混凝土拌和物的重度,一般取24kN/m3
γw——桩孔内水或泥浆的重度（KN/m3）
混凝土灌注过程应连续不间断,导管应始终埋置在混凝土中,导管埋入混凝土的深度一般为2-6m,并根据混凝土面的位置及时调整导管埋深,为保证桩顶混凝土的质量,灌注混凝土的实际标高应当比桩顶的设计标高高出0.5m以上.
2. 施工中常见的问题及处理措施
在钻孔灌注桩施工中可能出现问题非常多比如：坍孔、钢筋笼上浮、断桩、导管进水、埋管、卡管、缩孔、浇短桩头等,此文只就前三种主要情况做简要叙述.
2.1 坍孔
①原因.
泥浆比重不当、桩孔内水头不够、护筒漏水、外界震动、溶洞、钻头冲程过大、桩基成孔后未能及时灌注混凝土等原因都可能造成坍孔,施工中应当根据实际情况查明原因对症下药.
②处理措施.
如果在桩基成孔过程中发生坍孔,可向桩孔内投入黏土、片石、卵石等再用小冲程使黏土.片卵石挤入孔壁中以增强其强度和稳定性,如果坍孔严重则应当回填,等回填物密实后再重新开钻.
如果在桩基灌注过程中发生坍孔,应查明原因,采取相应措施,防止继续坍孔.然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土,如不继续坍孔,可恢复正常灌注.
如坍孔陆续不停或坍孔面积较大,坍塌部位较深,宜将导管拔出,保存孔位,以粘土回填,待坍塌稳定后,掏出或吸出回填土,重新下导管灌注,但这种桩也应按断桩采取补强处理.
2.2 钢筋笼上浮
①原因.
钢筋笼未采取固定措施,混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快.
②预防措施.
在混凝土灌注前可以先将钢筋笼固定在护筒上,在首批混凝土灌注时应当慢速进行,等钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时再提升导管.
2.3 断桩、夹泥
2.3.1 原因
①由于导管距离桩孔底部过远,首批混凝土灌注时不能埋住导管,致使桩中夹杂泥浆；
②灌注混凝土时导管提升过多,使导管高处混凝土面形成分割层；
③导管接头处渗漏,泥浆进入管内混入混凝土中；
④混凝土供应中断,不能连续浇筑造成堵管疏通再浇筑时而引起断桩；
⑤由于坍孔没及时发现处理而引起的断桩等.
2.3.2 处理措施
对已发生或估计可能发生断桩、夹泥的桩,应采用地质钻机钻芯取样,作深入的探查,判明情况.对于一般的桩身之间夹泥量较大、或局部混凝土松散、取芯率小于95%伴有蜂窝、松散、裹浆等问题可以采取压浆补强方法处理；如果断桩情况比较严重,经检测后可以与相关单位商定在原桩外侧进行补桩处理.
3. 结语
基础施工是每个建设工程的重点难点和关键工作.在针对冲击钻钻孔灌注桩施工中,通过上述技术措施加强施工控制,不仅有效规避了施工中常见的坍孔、缩孔、斜孔、漏浆、卡钻、埋钻、浮笼、卡管、断桩、夹泥等问题,同时也提高了成桩质量,为同类型的施工项目提供了有价值的参考依据.另外,我们在施工中应保持高度责任感严格把好质量关,为工程建设奉献自身的力量.
参考文献：
[1]雷建刚.浅谈钻孔灌注桩泥浆配制[M].浙江亚都建设有限公司,2006.
[2]DG/TJ08-202-2207,钻孔灌注桩施工规范[S].
[3]JTG/TF50——2011,公路桥涵施工技术规范[S].
总结：本论文可用于灌注混凝土论文范文参考下载，灌注混凝土相关论文写作参考研究。
混凝土灌注桩引用文献:
[1] 灌注桩和水下混凝土论文范例 关于灌注桩和水下混凝土相关论文范文文献8000字
[2] 经典钢筋混凝土论文选题 钢筋混凝土论文题目如何定
[3] 经典混凝土施工论文选题 混凝土施工论文题目哪个好
