钻孔砼灌注桩施工的相关流程和技术

钻孔砼灌注桩施工的相关流程和技术

　论文关键词：工艺流程　控制 　　

论文摘要：钻孔灌注桩因其对各种土层的适性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在建设工程的基础中得到了广泛应用。具体工艺流程与要求如下所示：
一、工艺流程及施工准备
（一）工艺流程
施工前必须全面掌握钻孔灌注桩的施工工艺，因钻孔设备不同，其施工工艺流程也不一样。现以冲击成孔为例，其主要施工工艺流程为：施工准备→测量放线→埋设护筒→钻机就位→钻孔→清孔→清孔检查→安放钢筋笼→吊放导管→检查沉渣厚度→灌注砼→拆除导管→桩头处理→检查验收。
（二）主要准备工作
1.开工前施工单位结合场区内的具体情况编制施工方案，提前报送监理部进行审查。对现场施工人员进行图纸和施工方案交底。
2．认真做好测量放线工作。测量定位是整项工作的关键，它关系到孔位的准确性，钻孔的垂直度及基准面的标高的至关因素。在具体操作过程中，严格按三检制的要求层层落实，及时与监理沟通，与监理认真复核并与验收相结合，偏差要严格控制在设计或规范允许范围内。
3．钻机就位时必须保持平整稳固、不倾斜和位移，并采取一定的固定措施放止钻进过程中位移和摇晃。为控制钻孔深度，对每桩位地面测设标高，以便施工控制和记录。钻机就位时，应采取措施保证钻具中心和护筒中心重合，其偏不大于2 cm。护筒有导正钻具、控制桩位、防止孔口坍塌、台高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设。护筒内径比桩直径宜大10～15 cm，并视地面情况而定。护筒壁厚由4～10mm厚钢板经卷制焊接而成，护筒底口应超过杂填土深度；上口应高于地面20cm，护筒间连接时要求对焊平直，密封性好，上口加焊吊环。埋置时护筒中心轴线对正桩位中心，其偏差不宜大于20 cm，护筒外围用黏土分层回填夯实。
钻机是钻孔及灌注混凝土的支架，要安装平整稳固、安全，并具有一定的刚度，在钻孔中或其它操作时，不易产生位移和晃动。应根据工程地质资料和设计资料选用适当的钻机种类、型号，并配合适用的钻头。在钻孔过程中，成孔中心必须对准桩位中心，钻机架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷；安装就位时，详细测量后底座用枕木垫实塞紧，顶端用缆风绳固定平稳，并在钻孔过程中经常检查，以保证转盘面水平、钻机机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径大小均匀。
二、原料选用与砼灌注
砼骨料宜优先选用砾石或卵石，最大粒径<40mm，砂石含泥量小于2%的，以提高砼的流动性，防止堵管。导管直径在250～350mm，视桩径大小而定。砼配合比通过试验确定，坍落度砼宜为180～220mm。砼运至灌注点时，应检查其均匀性和坍落度，如不符合要求应进行二拌合，二次拌合后仍不符合要求时不得使用。首批砼灌注数量使导管埋入砼深度不宜小于1.2m，应连续灌注，严禁中途停止，在灌注过程中，应经常测探孔内砼面的位置，及时调整导管埋深，导管埋深宜控制在2～6m。在砼灌注过程中，应时刻注意观测孔内泥浆返出情况，倾听导管内砼下落声音，如有异常必须采取相应处理措施。在灌注砼过程中宜使导管在一定范围内上下窜动，并及时转动，防止起拔导管困难。在灌注将近结束时，核对砼的灌入数量，以确保所测量砼的灌注高度是否下确。开始灌注时应先搅拌0.5～1.0m3同砼强度的水泥砂浆放在料斗的底部。
砼灌注分为首批砼灌注与后续砼灌注及后期灌注三个过程。在前一过程中，砼灌注量与泥浆至砼面高度，砼面至孔底高度，泥浆的密度，都与导管内径及桩直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应稍拉导管，晃动漏斗，以便迅速向漏斗加砼，这样能使砼顺利下滑至孔底，下满后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。在后续灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼。
牵动导管的作用有两点：
1．有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩。同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。
2．牵动导管增强砼向四周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。
在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应提高漏斗增大落差。以提高其密实度。当然在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这时提高灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。
三、选择打桩顺序
打桩顺序一般分为：由一侧向单一方面打，自中间向两个方面对称打，自中间向四周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此，应结合地基土壤的挤压情况，桩距的大小，桩机的性能，工程特点及工期要求，经综合考虑予以确定，以确保桩基质量，减少桩机的移动和转向，加快打桩速度。
四、结语
施工人员要认真学好专业基础知识，认真总结，正确应用有关规范；熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，不断提高自身的业务素质和技术水平，抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制，采取各种有效的措施，确保灌注桩的成桩质量。
参考文献：
1、齐淑珍、贾继国、张业力著《浅谈混凝土钻孔灌注桩工艺流程》，水利科技与经济，2005
2、孙新华著《钻孔灌注桩施工工艺及常见缺陷处理》，山西建筑，2008

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