浅谈钻孔灌注桩施工技术和相关流程

钻孔灌注桩在区域基建工程基础工程中发挥了重要作用，钻孔灌注桩技术，因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在工程中得到了广泛应用。文章阐述了钻孔灌注桩施工前要做的准备工作，介绍了施工技术的工作流程。

我国地域辽阔，地形及地貌相当复杂，在沿海一带尤为突出。钻孔灌注桩在这些区域基建工程基础工程中发挥了重要作用，钻孔灌注桩技术，因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在工程中得到了广泛应用。钻孔灌注桩对于一般粘性土、填土、淤泥质土及砂土等而言，穿越方便，成孔效果较好。

一、工艺流程及施工准备

（一）工艺流程

施工前必须全面撑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GPS100型回旋钻机成孔为例，其主要施工工艺流程为：场地平整→孔位测定→护筒埋设→钻机就位→开钻成孔→提钻→第一次清孔→检孔→钢筋笼吊放→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔导管→成桩。

（二）主要准备工作

1．必须预审施工组织设计。工程开工前，施工单位应提前向监理部报送施工组织设计（专项施工方案）进行审查，其中包含施工方法、主要技术指标及控制措施。经监理工程师审核后完善施工组织设计方案。

2．必须认真把好测量定位关。测量定位是整项工作的关键，在思想上必须有足够重视，是关系到孔位的准确性，钻孔的垂直度及基准面的标高。施工单位在具体操作过程中，须严格按三检制的要求层层落实，及时与监理方沟通，与监理方认真复核、验收相结合，严格控制偏差在设计或规范允许范围内。

3．必须把护筒、钻机安装稳固、准确。护筒有固定桩位、钻孔导向、保护孔口和隔离孔内外表层水的作用。在制作过程中要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便和能重复使用等功能。一般采用带法兰的钢质护筒，由3～5mm厚钢板制作，在护筒外侧上、中、下部各焊一道加劲肋增加刚度，防止变形，形状可以做成整体或两半圆。埋置时应保证平面位置正确，偏差不得大于5cm，且高出施工最高水位1.0～2.0m；在水下埋设的护筒应沿着导向架借助自重、射水、震动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度。

钻机是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架，要安装稳定、安全。应能承受钻具和其它辅助设备的重量，并具有一定的刚度，在钻进中或其它操作时，不易产生晃动，高度由钻具长度和钢筋骨架节长度决定，一般为8～12m；底盘的长度应根据高度稳定性决定。主要受力构件的断面尺寸，由施工中出现的最大负荷计算决定，安全系数不宜小于3。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。

二、原料选择与下料

砼原料宜选用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流动性，防止堵管。一般砼初凝时间仅3～5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时，为了使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30%以上的水，然后与拌合料一起均匀加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量），最后加水到出料时间控制在60秒内，坍落度应控制在180+20mm之间，砼灌注距桩顶约5m处时，坍落度控制在160～170mm，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在250mm之内，取高值，反之取低值。

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，由一侧向单一方向打，桩机系单向移动，桩的就位与起吊均很方便，故打桩效率高；但它会使土壤向一侧作技术性灌注。操作技术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，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，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，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，这时应稍提漏斗增大落差。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，这时提高的灌注质量十分重要，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。

四、结语

施工人员要认真学好专业基础知识，自觉实践，一丝不苟，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，保障灌注桩的成桩质量。

高层建筑桩基础都有哪些

桩基础根据其在土中受力情况不同，可分为端承桩和摩擦桩。

按施工方法的不同，桩身可分为预制桩和灌注桩两大类。

1.1 钢筋混凝土预制桩施工

钢筋混凝土预制桩常用的断面有方形实心桩与管桩两种。方形桩在尖端设置桩靴。管桩在工厂内用离心法制成。

1.1.1 桩的制作、运输和堆放

(1)桩的制作。长度在10m以下的短桩，一般多在工厂预制，较长的桩，在打桩现场附近露天预制。

(2)运输、堆放。钢筋混凝土预制桩应在混凝土达到设计强度的70％后方可起吊；达到设计强度的100％才能运输和打桩。桩的堆放层数不宜超过四层。

1.1.2 打桩

(1)打桩机具选择。打桩机具主要包括桩锤、桩架和动力装置三部分。施工中常用的桩锤有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤和振动桩锤。

(2)打桩前的准备工作。认真处理地上、地下障碍物，在打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线，并将桩的准确位置测设到地上。

(3)确定打桩顺序。

一般当基坑不大时，打桩应从中间开始分头向两边或周边进行；当基坑较大时，应将基坑分为数段，而后在各段范围内分别进行。打桩应避免自外向内，或从周边向中间进行。当桩基的设计标高不同时，打桩顺序宜先深后浅；当桩的规格不同时，打桩顺序宜先大后小、先长后短。

(4)打桩施工。打桩工程必须在打桩过程中做好记录。

(5)桩及桩头处理。空心管桩，在打完桩后，桩尖以上1-1．5m范围内的空心部分应立即用细石混凝土填实，其余部分可用细砂填实。

各种预制桩，打桩完毕后，为使桩顶符合设计高程，应将桩头或无法打人的桩身截去。

1.1.3 压桩

(1) 压桩程序。预制桩一般情况下都采取分段压入、逐段接长的方法，

(2)接桩方法。可用焊接法或浆锚法。

1.1.4 振动沉桩

振动沉桩主要适用于砂土、砂质粘土、亚粘土层，在含水砂层中的效果更为显著。但在砂砾层中采用此法时，尚需配以水冲法。 不宜用于粘性土以及土层有孤石的情况。

1.2 灌注桩施工

可节省钢材、木材和水泥，消除打桩对邻近建筑物的有害影响。 

1.2.1 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是使用钻孔机械钻孔，然后在孔内安放钢筋笼，浇筑混凝土成桩。

(1)螺旋钻孔灌注桩。当钻到预定深度后，必须在原深处进行空转清土，然后停转提起钻杆。桩孔钻成清孔后，应尽快吊放钢筋笼，灌注混凝土不要隔夜，灌注混凝土时应分层进行。

(2)大直径钻孔扩底桩。大直径钻孔灌注桩一般是指桩身直径大于70cm，    场地平整+放桩位线+钻孔机就位+机械钻直孔+人工清直孔及扩孔+扩孔清底+检查+放钢筋笼+灌注混凝土。

1.2.2 冲击振动灌注桩

冲击振动灌注桩是用落锤或蒸汽锤将桩管(钢管)打人土中成孔，当桩管打至要求的贯人度或标高后，检查管内有无泥浆或水进入，即可灌注混凝土。待混凝土灌满桩管后，开始拔管，拔管时要使速度均匀，同时使管内混凝土保持略高于地面，这样一直到桩管全部拔出地面为止。然后放钢筋骨架，灌注混凝土，拔出桩管而成桩。

1.2.3 振动灌注桩

振动灌注桩的机械设备与冲击振动灌注桩基本相同，不同的是以激振器代替桩锤。桩管下端装有活瓣桩尖，桩管上部与振动桩锤刚性连接。

施工时，将桩管下端活瓣合拢，利用振动机及桩管自重，把桩尖压人土中。当桩管沉到设计标高后，停止振动，将混凝土灌人桩管内

混凝土浇灌完毕，再次开动沉桩机和卷扬机拔出桩管，边振边拔，桩管内的混凝土被振实而留在土中成桩。

拔管方法根据承载力的不同要求，可分别采用单振法、复振法和反插法。

振动灌注桩的承载力比同样条件的钻孔灌注桩高50％-80％。单振法的桩截面比沉人的钢管扩大30％，复振法扩大80％，反插法扩大50％左右。

1.2.4 爆扩灌注桩

爆扩灌注桩又称爆扩桩，是由桩柱和扩大头两部分组成。施工时一般采用简易的麻花钻(手工或机动)在地基上钻出细而长的小孔，然后在孔内安放适量的炸药，利用爆炸的力量挤土成孔(也可用机钻成孔)；接着在孔底安放炸药，利用爆炸的力量在底部形成扩大头。

爆扩桩成孔方法有两种，即一次爆扩法及二次爆扩法。