大直径混凝土钻孔灌注桩施工技术.pdf

浙江建筑， 第 2 8卷， 第 9期， 2 0 1 1年 9月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n ，V o 1 2 8 ，N o 9 ，S e p 2 0 1 1 大直径 混凝土钻孔灌 注桩 施工技术 Co n s t r u c t i o n T e c h n o lo g y o f L a r g e Di a me t e r Bo r e d Co n c r e t e Pi l e 季 明生 J Mi n g s h e n g ( 浙江凯达房地产开发有限公司 ， 浙江 杭州 3 1 0 0 1 6 ) 摘要 ： 介 绍了大直径钻孔灌注桩的施工工艺及特点 ， 并结合具体工程实例 ， 阐述 了钻孔灌注桩 施工质量控 制要点 ， 可供 同类 工程参 考。 关键词 ： 钻孔灌注桩 ； 清孔 ； 钢筋笼 ； 混凝土 中图分类号 ： T U 7 5 3 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 83 7 0 7 ( 2 0 1 1 ) 0 9 0 0 4 7一O 2 目前 ， 杭州市高层建筑桩基础大多数 采用 大直 径钻孑 L 灌注桩 。有些桩基础施工过程中还存在着一 些 问题 ， 以致灌 注桩出现严重的质量问题 ， 对这些情 况必须加 以重视 ， 避免这些问题发生的前 提条件是 在施工过程中， 严格遵守有关建筑桩基技术规范和 施工工艺要求 。下面重点 阐述大直径钻孑 L 灌注桩的 成 孔 和混 凝 土灌 注 的质量 控制 。 1桩机对位及 护简埋设 钻孔灌注桩施工的第一个步骤是桩机对位 。由 转盘中心 吊重球对桩位中心点 ， 两点对位偏差不能 大于2 c m， 对位时应重点检查机身及转盘是否水平 ， 如不 平需 调整 后 重新 对位 。 对位完毕 即可挖 、 埋护筒 ( 护筒长1 m) ， 要求 护 筒 内径 比桩径 大 1 0 0 mm， 埋 深 宜 大 于 l m， 护 筒周 围 用 黏 性 土 回填 并 压 实 ， 以防 钻 进 过 程 中 护 筒 下 沉 。 护筒 埋设 偏 差 不 得 大 于5 c m。护 筒 必 须 埋 设 ， 以免 在施工过程中孔 口坍塌。 2 钻进施 工 采用正循环法施工 ， 每台钻机均有一个泥浆池 ， 用泵将泥浆从泥浆池打人钻杆中 ， 再从井孔 口顺 泥 浆槽流 回泥浆池 中， 钻进过程 中全部采用原土造浆 ， 泥浆不断地在泥浆池与井孔中循环， 并需向泥浆池 内打入清水 。随钻进深度增加 ， 泥浆越来越稠 ， 流动 性越来越差 ， 会严重影响钻进速度及成孔质量 ， 此时 须及时抽走泥浆池中的稠泥浆 ， 以降低稠度 ， 在施工 过程中泥浆 比重控制在1 2 g c m 左右 。泥浆过稀 ， 钻进速度虽可加快 ， 但对 护壁不利 ， 可能造成塌孔 ； 泥浆过稠 ， 会使钻进速度减慢 ， 并使泥皮过厚。 若钻进过程 中遇停电或其它情况而不得不停止 时， 必须将钻头提起一定高度， 以免发生埋钻现象； 同时需注意向桩孔 内补充清水 ， 使井孔 内的泥浆不 致渗漏过多而造成塌孔 ， 必要时可用泥浆池 中的泥 浆 向井 孔 内补浆 。复 钻 时 应 先 将 钻 头提 起 ， 反 复 扫 几次井孔壁 ， 并在钻杆上接上泥浆管 ， 冲去埋在钻头 上 的泥 土 。 钻进过程中， 保证桩孔垂直度也极为重要。若 桩孔打斜 ， 会给 以后 的施 工带来极大 的不便 ( 不 能 将钢筋笼 、 导管下到预定位置等) ， 对成桩的质量也 不利。如发现桩孔倾斜 ， 应及时采取“吊打” 的方法 进行修孔( “ 吊打”即将钻头悬 吊在某一深度 ， 用 钻 头将桩孔的倾斜部分磨 掉) ， 孔壁修直后方 可进 行 正 常钻 进 。 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 40 6 作者简介 ： 季明生 ( 1 9 6 3 一 ) ， 男 ， 浙江杭州人 ， 工程 师， 从事建 筑工程 管理 工作。 浙 ， 江建筑 2 0 1 1年第 2 8卷 若发生钻杆脱扣或钻杆被扭断 ， 钻头连同一部 分钻杆掉到井底的情况( 钻头捞不上来会造成桩 的 报废 ) ， 应先根据钻杆 长度估算 桩孔 内钻杆所在位 置 ， 再用稍厚 的钢板 ( 钢板 薄 了会被拉弯 ) 做 一个 “ I 形钩， 去套钻杆接头处的扩大部位 ， 这个方法很 有效 。 接到导管上， 让 泥浆在泥浆池与桩孔 中循环 。目的 是降低泥浆中的含砂率 ， 并将泥浆密度再次调稀 至 1 1 g e m 左右 ， 为灌注混凝 土做准备。二次清孔结 束时必须测定孔底沉渣厚度 ， 要求端承桩沉渣厚度 5 O m i l l ， 摩擦桩沉 渣厚 度1 0 0 m m时才能灌注水 下 混凝土， 否则须继续清孔 ， 直至合格为止。 3清 孔 7灌注混凝土 清孔 的 目的是清除桩孔 底的泥渣 ， 以免沉渣过 厚 影 响 桩 的 承 载 力 ， 同 时 将 泥 浆 调 稀 至 密 度 1 1 5 g e m 左 右。清孔 时 将钻 头 由孔 底 向上提 起 2 0 3 0 e m， 钻机空转 不进尺， 并 向钻杆 内连续不断 地打 入泥 浆 。排 出的泥 浆无 泥块 或粗 大颗 粒形 态时 方 可结束清孔 ， 一般约需1 h 左右 。 4安放钢筋笼 安放钢筋笼 时， 钢筋笼上端对称地焊上 2根 吊 筋， 绑在机台上 ， 以防钢筋 笼掉到井底 ， 钢筋笼顶距 离按以下方法控制 ： 量取根细软铅丝 ， 在两端各做 一 个结。下钢筋笼时将铅 丝一端绑在钢筋笼上端 ， 使一个结与笼顶持平 ， 并使铅丝随钢筋笼一起下放 ， 待另一个结与地面持平时， 即可断定钢筋笼 已达到 预定 位 置 ， 将 吊筋 及铅 丝 绑 在 机 台上 即 可 。实 际施 工中， 由于埋有护筒 ， 地 面的位置不易观察， 可事先 量好机台标高。在量铅 丝长度时加上这段高度 ， 使 铅丝上面的结与机台持平即可。 铅丝的作用 ： ( 1 ) 检查钢筋笼是否下 到正确 的 位置； ( 2 ) 灌注 时可方便地经常检查钢筋笼顶标高 ( 钢筋笼 向上浮时， 铅丝会随钢筋笼一起 向上走 ， 测 量铅 丝 上 的那 个 结 比机 台高 出多 少 ， 即可 知 钢 筋 笼 的上浮量) 。如钢筋笼分为 2段 ， 需焊 接一次 ， 要求 单面搭接焊长度不 小于 1 0 d ， 焊 缝需饱 满 ， 有 足够 长 度 。 5 安放导管 安放导管 中常出现的 问题是 导管下不 去。原 因 ： ( 1 ) 因桩孔打斜而导致导管下不去 ， 只有重新扫 孔才能解决； ( 2 ) 导管卡在钢筋笼上 ， 主要是导管接 头处和法兰盘与钢筋笼的箍筋相挂 ， 转动导管 即可 解决。如果经常发生这种情 况， 可在 导管法兰盘处 斜焊一圈薄钢板 ， 解决这个 问题。 6二次清孔 下 导管 完毕 ， 需进 行二 次清 孔 ， 即将 泥浆 管直 接 在水下灌注混凝土前须安装隔水塞。隔水塞的 做法是 ： 用编织袋装人适量的水泥和砂 ( 水泥： 砂 = 1 ： 1 ) ， 使成为一个比导管 口略小的球状物 ， 将隔水塞 用 较粗 的铅 丝拴 在料 斗 上 ， 并 使 隔水塞 堵在 料 斗 口 ， 这样可使料斗装满混凝土而不致漏下。当料斗 内有 大于1 m 的混凝土储备量时 ， 剪断粗铅丝 ， 让混凝土 推着隔水塞向下。由于在刚开始灌注混凝土时 ， 必 定有一部分混凝土与桩孔 内的泥浆混合 ， 所 以灌注 速度要快 ， 以保证一定的埋管深度。同时还应注意 导管口距孔底 不能太远 ( 3 O 5 0 e m为宜 ) ， 以免发 生堵管。 7 1 避 免堵 管 的措施 开 浇 后应 以较 快 的速 度 灌 下 约4 m 的 混 凝 土 ， 使桩孔内埋管深度达 23 n q 。灌注过程 中通过观 察泛浆情况可知是否发生堵管 ， 若灌下混凝土后泛 浆顺利 ， 泥浆涌出孔 口， 即可断定灌注顺利 ， 未堵管； 反之， 泛浆不顺 ， 泥浆 涌出孔 口很少甚至不泛浆 ， 就 可 能是发 生 堵 管 的前 兆 ， 需 立 即 采取 措 施 ( 如 快 速 上下升降导管等) 。 发生 堵管 的原 因主要有 ： ( 1 ) 埋 管过 浅 导致 混凝 土灌 下 后井 孔 内 的泥 浆 反到导管里 ， 形成混浆 ， 使管 内混凝土流动性降低 ， 石子呈团状， 堵在管口而造成堵管 ； ( 2 ) 埋管过深 ， 使 导管内混凝土不能靠 自身的 重力作用冲出导管而造成堵管 ； ( 3 ) 混凝土搅拌不 良或石料粒径过大 ， 使混凝土 的流动性大大降低而造成堵管。为防止堵管 ， 灌注混 凝土时导管埋管不得过深或过浅 ， 以 3 6 m为宜 ， 并 应严格控制混凝土的搅拌质量 ， 不合格的混凝土不能 进入导管 ， 混凝土的坍落度宜为 1 8 0 2 2 0 m m。 混凝土灌注一定数量后 ， 就必须拆管 ， 否则会使 埋管过深。每次拆管前应测定混凝土面 的深度 ， 并 与理论计算值进行 比较， 按偏于保 守的原则确定埋 管深度 ， 确保导管埋管不超过6 m， 且不少于1 m。 ( 下转 第 5 l页 ) 第 9期 吕晓萍等： 太阳能与建筑一体化应用探究以金华地区为例 5 l 施工单位 的多方 参与 ， 共 同努 力 。建 筑 师作 为建 筑的设计 者 ， 应 根据 热水 器类 型 ， 技术 要求 ， 使 用 目的以及建筑类 型等 ， 对建 筑 的造型 ， 平面 布局和 功能进行综合考虑 ； 另一 方面 ， 太 阳能热水 系统生 产厂商也 应从建筑 师那里获得建筑 对其设 备要求 的反馈 信息 。只有这 样 ， 才 能使设 备 的设 计 和生 产与建筑达 到完 美 的统一 ， 推 动太 阳能 在建 筑上 的运用。太阳能热水 系统生产厂商 一定要 在技术 上解决与建 筑一体 化 的难题 ， 使 太 阳能热 水 系统 成为建筑 的一 个 构件 ， 同 时 产 品要 标 准 化 、 系列 化 、 配套化 ， 这是推行 太阳能 与建 筑一体化 的根本 问 题 。 4 4建 立太 阳能 建 筑评 价 体 系， 提 高公 众 意识 建立太阳能建筑评价体系 ， 并对市场上的建筑 产品进行评价 ， 评价结果可以成为建筑市场 中业 主 选择的重要依据 。同时便 于向全社会普及太阳能建 筑的概念 ， 使房地产开发商和建筑设计单位从经济 、 资源、 环保等方面进行综合考虑 ， 提高太阳能与建筑 一 体化的应用 比例。 5 总 结 结合金华地区太 阳能与建筑一体化应用现状 ， 对太阳能与建筑一体化应用进行了研究 ， 分析了金 华地区太阳能与建筑一体化的现状 及存在 的问题 ， 提出了太阳能与建筑一体化的应用对策。太阳能与 建筑一体化的发展需要多方的通力合作 ， 需要全体 建筑从业人员的共同努力 ， 更需要全社会的理解 、 关 注和支持。随着全社会环保意识 的加强， 节能观念 逐渐深入人心 ， 我们有理 由相信在太 阳能与建筑 一 体化方面一定会取得丰硕成果。 ( 上接 第 4 8页) 7 2 防止钢 筋 笼上 浮 的措施 灌注 过程 中有时会 出现导管卡住钢 筋笼 的情 况 ， 引起钢笼上浮 ， 可按以下两种情况考虑 ： ( 1 ) 混凝 土面未 达到钢筋笼底 时 ， 只需 边转动 导管边缓缓提升到钢筋笼与导管脱开为止。导管与 钢筋笼脱开后 ， 钢筋笼会 由于 自重 的作用下沉至原 位置 。所以， 在混凝土未到达钢筋笼底时， 只要处理 得 当 ， 是 不会 出问题 的 。 ( 2 ) 混凝土 面进 入钢筋笼后 导管卡住钢筋笼 ， 会导致钢筋笼一起向上走 ， 两者脱开后 ， 由于有混凝 土托 着 ， 钢筋 笼不 会 下沉 而是 上 浮 的 ， 这 点不利 。因 此 ， 在混凝土进入钢筋笼后 ， 应尽力避免导管与钢筋 笼相卡 ， 处理问题时要慎重 ， 不可急躁 。 在混凝土面接近钢筋笼底时 ， 如果操作不当 ， 混 凝土的冲击力会托着钢筋笼向上走 ， 引起钢筋笼的 上浮( 可通过观察铅丝的情况得知) ， 此时应加紧测 量混凝土面的标高， 以保证导管有3 4 I T l 的埋 管深 度 ， 同时还应放慢灌注速度 ， 以减小管 口混凝土对钢 筋笼的冲击力 ， 使混凝土面慢慢提升到钢筋笼里 ， 此 时保持23 m的埋管深度 ， 灌注速度仍要放慢 ， 待钢 筋笼在混凝土内埋深达1 0 m以上时 ， 一般不会再上 浮 ， 可恢复正常灌注速度。 ( 3 ) 灌注过程 中如遇停水、 停电或机械故 障而 不得不终止灌注时 ， 须 采取应急措施恢复灌注。如 预计2 h 内可恢 复灌注 ， 应将导管尽 量浅埋 至2 m左 右 ， 并每隔1 0 m i n 左右上下晃动导管 ， 以免混凝土在 导管 内凝 固； 如预计2 h 内无法恢 复灌注， 须烙导管 及钢筋笼拔起 ， 待 以后处理( 二次钻孔) 。 8 检查验收 混凝土面灌至预定高度 ， 即可进行验收 ， 一般用 测量绳进行检查。检查时要注意以下几点 ： ( 1 ) 必须确保测量绳准确。由于使用的时间较 长或其它原因， 测量绳上的标 尺数字可能有模糊不 清或滑动现象 ， 会影响测量的准确性 。 ( 2 ) 测锤必须重一些 ， 体积也不 能太大 ， 否则会 浮在泥浆表面 ， 影响测量精度 。 ( 3 ) 测量时 ， 如泥浆较稠 ， 一定要上下抖动测量 绳 ， 使测锤靠 自重 向下走 ， 接触到真正的混凝 土面。 测 量 时要在 井 孔 内多测 几 点 ( 至 少 3点 ) ， 确 认 几 次 测量结果中的最大值满足要求时方为合格 ， 否则就 应继续灌注 ， 并再次测量至合格为止。