豪门府邸二期钻孔灌注桩施工技术探讨

豪门府邸二期钻孔灌注桩施工技术探讨

郑永如

上海天德建设（集团）有限公司

摘 要：与其他桩基技术相比，钻孔灌注桩技术具有施工时间短、成孔精度高、噪音低、对周围居民生活影响小的优点，在建筑工程中得到广泛应用，本文结合苏州豪门府邸二期M区工程实例，分析了钻孔灌注桩施工技术的实际应用，以期为类似工程的设计和实施提供一些参考。

关键词：建筑工程 ；基坑围护；钻孔灌注桩； 施工技术

1工程概况

拟建苏州豪门府邸二期M区，总建筑面积166073.56 m²，拟建建筑物包括：1#～9#住宅楼、S1#、S2#商业及地下车库等。整个区域地下室均连接成一体，为二层地下车库，地下车库基坑周长约为840.0m，面积约为26400.0m²。

2基坑围护设计

本工程项目的基坑开挖面呈现为矩形，开挖的面积大约为25848㎡，开挖深度一般在9.05-9.25m范围内，局部位置的开挖深度为12.25m。在基坑开挖中，维护结构支撑主要采用两种方式：钢筋混凝土支撑和钢支撑，工程整体安全等级为2级。

2.1基坑围护支护桩

围护桩采用Ø800/Ø850/Ø900灌注桩围护，插入比一般为1：1.8~1:2.2；基坑南侧临近别墅处和挖土平台处采用Ø850灌注桩围护，其余采用Ø800/Ø900灌注桩围护；基坑止水系统：采用2Φ700@1000双轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕，水泥掺量15%。

2.2基坑支撑系统

钢筋混凝土支撑，第一道支撑中心标高为-3.40，主支撑截面为800*800，连系梁600*600，圈梁为1200*800；挖土平台处混凝土栈桥梁截面为800*1100，连系栈桥梁600*1100，栈桥圈梁为1200*1100；栈桥梁节点处设置立柱，立柱间距约5~6m；栈桥板厚度250；第二道钢支撑采用双排H700*300型钢作为圈梁，双拼Ø609*16钢管作为主撑，连杆采用H400*400型钢。支撑立柱采用Ø700钻孔灌注桩，上部采用420*420格构柱；在挖土平台处采用Ø850钻孔灌注桩，上部采用480*480格构柱，并设置竖向剪刀撑；

2.3坑内深坑加固

采用2Φ700@1000双轴水泥土搅拌桩，水泥掺量15%，深度范围为坑底以下4.0m。基坑内集水坑、电梯井等落深处同样采用2Φ700@1000双轴水泥土搅拌桩加固。

3钻孔灌注桩施工方案及技术措施

本工程采用正循环成孔工艺，钢筋笼现场分节制作完成，在孔位位置逐节进行焊接连接，然后将钢筋笼吊放入清孔完毕的孔内，混凝土采用水下商品混凝土“自钻自灌”导管水下成桩的施工方法。

3.1放桩位线

根据设计图纸提供的地下室结构外边线坐标，放出地下室外边线，根据外边线放出钻孔围护桩中心线。桩位之间间隔200mm，报请监理方进行复核验收。开工前，用水准仪测出每台桩机的机架标高，以控制成孔深度。

3.2埋设护筒

用挖机挖出围护沟槽后，放出桩位中心，再放置护筒。护筒保持垂直，其垂直度应小于1%，护筒周围用粘土回填夯实（套筒应根据实际地质情况，埋入老土内）。

3.3钻机就位

在钻机到达制定位置之后，应先对钻机的底座进行加固处理，确保钻机在钻进过程中不会出现偏移、倾斜等不良情况；钻机就位时应调整转盘中心位置，使之与桩位中心之间的偏差控制在20mm以内，同时控制转盘四个方向的水平误差，使之在1/300内。

3.4正循环成孔

在正循环成孔施工中，应用GPS-10型工程钻机进行钻进施工，应用原土造浆方式保护孔壁。所采用钻头的直径大小应当与设计桩径大小相同，同时在钻进过程中以慢转速、轻压力进行钻进，避免在钻进过程中出现扩径的现象；当钻进到护筒脚附近处时，应适当降低钻进速度，让护筒脚能够粘附一定的泥皮。整个钻进过程，所采用钻进速度不能超过1m/min，如果遇到淤泥质粘土层，适宜将转速控制在40-70r/min范围内，同时将压力控制在5-25KPa范围内，以此能够有效避免扩径现象发生。此外，在钻进施工中，应尽可能少提动钻具，且在更换钻杆的时候仅仅做轻微提升，避免提动过程造成孔坍塌。

在钻孔成桩施工中，必须采用跳打施工方式，避免相邻桩之间出现串浆现象，且连续钻孔施工应保持间隔2根桩以上，或者在前根桩浇筑36h以后，才能在相邻的位置上进行钻孔施工。在进行钻进施工时，应注意对钻具、钻杆的长度进行精确计算，以便在钻进施工中计算孔深。在加接钻杆时，应当先将钻具做适当提升，将其提离孔底，然后静待2-3min后再拆卸连接钻杆。在钻进施工中，应注意控制上下串动的次数，通常只需在加钻杆前串动几下，既能够有助于孔内泥块打碎，同时又有助于避免钻杆脱扣磨损。钻孔实际钻进深度应进行严格控制，既不能小于设计的孔深，也不能大于设计孔深50cm，成孔垂直度偏差应控制在1/150内。

在钻进成孔过程中，泥浆配制属于重点环节，对成功质量有着较大的影响。通常在泥浆配制过程中，应依照土层的实际情况然后调节泥浆配制比例，以形成对孔壁更好的保护。（1）当成孔土质为粘土层，适宜将出口泥浆比重控制在1.1-1.2范围内；（2）当成孔土质为砂土层、淤泥质土时，适宜对排渣泥浆比重进行控制，将其控制在1.2-1.3范围内；（3）配制泥浆时，应将泥浆的含砂量控制在4%以内，将粘度控制在18-20s；（4）在泥浆循环利用过程中，所排出泥浆应先输入沉淀池，在其中降低泥浆含砂量，然后再通过循环池输入孔内完成循环利用；（5）加强对沉淀池和循环池中沉淀的泥沙清理，同时注意检测泥浆性能，对不合格泥浆应及时排放到废浆池中，然后运输到指定位置处理，确保循环泥浆的质量。

3.5第一次清孔

当钻孔深度达到设计标高之后，应停止继续钻进，并应用换浆法对钻孔做清孔处理。具体方法为：在钻孔达到对应深度位置时，应先将钻头提离孔底约10-20cm左右，然后对之进行清孔。清孔过程中，将转盘回转，并串动钻具，以此有助于提升清孔的实际效果。在进行一次清孔的过程中，清孔的时间主要应根据返浆比情况，以及停止清孔后孔底的沉渣厚度来进行清孔判断。通常清孔时，进浆比重应控制在1.15内，返浆比重应控制在1.30以内，用手触摸返出的泥浆，应当无明显颗粒感，此时可停止一次清孔。

3.6钢筋笼安装

在完成一次清孔后，应将钻具提出孔外，然后对的孔深、孔径、倾斜度等进行检测，并做好记录工作。然后向孔内及时吊放钢筋笼，为确保钢筋笼吊放到设计标高位置，在吊放过程中应注意计算标高尺寸，保证最终吊放偏差控制在±10cm以内。钢筋笼在吊放入孔的过程中，应注意避免碰撞孔壁。在钢筋笼吊放到设计标高后，应对之做固定处理，避免在浇筑混凝土时出现上浮现象。

3.7导管安装及二次清孔

本工程项目应采用∮250mm直径的导管进行水下灌注，且在灌注施工过程中测量好导管的整体长度。同时还应当仔细检查导管的密封性，确保导管在浇筑施工时不会出现渗漏现象，且导管密封连接完好。在完成钢筋笼吊放之后，应尽快将导管放入孔内，并进行二次清孔施工。吊放入孔的导管应保证位置居中，避免与钢筋笼、孔壁出现卡挂、碰撞。在完成导管安装之后，应在导管口位置处设置漏斗、储料斗，同时进行二次泥浆循环清孔，且注意调整和控制泥浆指标，完成二次清孔后，孔底的沉渣厚度应低于5cm,同时返浆泥沙比重应在1.15-1.20范围之内。

在完成二次清孔之后，应由专门人员测量孔底的沉渣厚度，在达到要求之后，需先邀请监理人员和建设单位人员进行检查验收，并签字确认，然后才能进行下一道工序。

3.8水下混凝土施工

在进行水下混凝土灌注施工的过程中，应采用如下方式进行质量控制：

3.8.1所应用混凝土的配比应做专门的试验，且将其坍落度控制在16-22cm范围内。配制混凝土的初凝时间应在6-8h范围内，配制级配单应随混凝土运输车辆提供。严格控制混凝土配制质量，对配合比参数信息做仔细核对，如果发现质量问题，应及时提出，且不能将该混凝土应用到工程中。在灌注每根桩时，都必须先对混凝土做坍落度试验，同时保留一组混凝土试块。

3.8.2在将导管放入孔内之前，应对导管的连接情况做仔细检查，确保连接可靠、密封性能良好，同时记录放入导管的长度，使放入孔内导管的底端距离孔底高度控制在50cm左右，确保进行初始灌注施工时，孔内灌注混凝土高度达到1.5m以上。

3.8.3在完成第二次清孔后，应在30min 内进行灌注施工，如果间隔时间超过30分钟，则应当先对孔底泥浆沉渣厚度进行重新测量，在达到规范要求时才能进行关注，否则应对之重新清孔。

3.8.4 向导管内安放隔水塞，同时控制导管距离孔底高度，在将导管内灌满混凝土后，剪断固定隔水塞的铁丝，使初始灌注入孔的混凝土高度达到1.5m以上。在灌注第一斗混凝土后不能提升导管，待完成第二斗混凝土灌注，且经测量导管埋深在1.3m以上时才能轻微性提升导管。在整个灌注施工过程中，应保证关注的连续性，单桩的灌注时间应控制在8h以内。

3.8.5 在连续灌注施工过程中，应保证导管埋入混凝土液面之下的深度在5-7m，最小时不能低于2m。在灌注过程中做到勤提勤拆，单次提管的高度应控制在5m以内，每次提管最佳长度宜控制在2.5m，同时应注意检测混凝土液面与导管相对位置，避免将导管提到液面之上。

3.8.6当混凝土灌注液面与钢筋笼底部位置相接近时，应当适当减慢灌注的速度，同时控制导管在混凝土液面下3m左右，待混凝土灌注液面超过钢筋笼底端1-2m之后，再提升导管，且在提升过程中，应缓慢平稳提升，避免产生勾带、冲击，使得钢筋孔上升。

3.8.7检查钢筋笼固定情况，避免出现跑笼的情况，混凝土灌注高度应适当高出标高，经施工人员现场测量后才能停止。

3.8.8 在完成灌注且混凝土出现初凝之后，将固定钢筋笼的吊筋切断，然后将护筒拔出清洗，同时清理灌注施工中排出的废浆，做到文明施工。

4结语

本文总结了建筑桩基工程中钻孔灌注桩施工技术要点，并对钻孔灌注桩的施工工艺进行了全面的分析。钻孔灌注桩施工技术的广泛应用与其自身的优良特性密切相关，但在实际施工过程中，应严格按照标准和实际情况进行，并严格监督管理，从而提高施工质量，保证建筑物的稳定和安全。

参考文献：

[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；[S]

[2]《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012；[S]

[3]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012；[S]

[4] 建筑施工中的钻孔灌注桩技术应用[J]武永.居舍.2020-05-15