浅谈嵌岩灌注桩施工技术

浅谈嵌岩灌注桩施工技术

周宽

中国五冶集团有限公司 四川省成都市 61000

摘要：在工程项目建设中桩基础已经成为了基础的主要形式。桩底支承在岩层或硬土层等实际非压缩性土层时，基本依靠桩底土层抵抗力支承垂直荷载，即通常所说的嵌岩灌注桩。本文通过结合成都金融创新中心项目桩基础工程（采用嵌岩灌注桩）作为实例，总结在复杂地质条件下采用桩基础所采用的技术措施，确保成孔质量及桩身质量，同时确保施工安全、提高施工效率、降低施工成本，为今后类似项目提供参考。

关键词：桩基础、嵌岩灌注桩、复杂地质、施工技术

1.前言

嵌岩灌注桩施工过程中，面对复杂的地质、土质条件，在桩基施工过程中可能出现塌孔、缩颈、夹砂、沉渣厚度过大等问题。这不仅影响其施工进度、质量，还会增加更大的施工措施成本。

2.工程概况

成都金融创新中心项目位于成都市东部新区公园大道南侧，毗邻中央公园及三岔湖TOD地铁站，包含超大场馆、多层建筑、高层建筑，属于大型综合体新建工程。本工程地基设计等级为乙级，桩基设计等级为乙级，桩基础主要集中在6#楼及其裙楼位置（1.5期），总共160根，其中抗压桩133根，抗拔桩27根，桩径均为1000mm，桩长6.5~12.5m，持力层为中风化泥岩。根据地勘报告揭露，回填土层厚5~16m，土方开挖至基底标高431.45后，挖至设计中风化持力层桩深需达6.5~12.5m左右。支护桩施工地形以及地质条件较简单，但桩上部为回填土，易塌孔。

3.施工工艺

3.1工艺流程

主要施工内容包括：测量放线定桩位--旋挖钻机就位--复测、校正桩位--钻进成孔--成孔检查--清孔--钻机移至下一桩位--下钢筋笼（钢筋笼已事先按设计图纸要求加工制作完成）--安装导管--灌注砼成桩--裁桩--桩成品检测、验收。

3.2主要施工方法

3.2.1旋挖钻机就位并复测桩位

1）确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。

2）标记位置，定位。将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动，钻机就位通过自身履带爬行至需钻桩位。

3）连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。

4）开孔前,桩位应定位准确,桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点。钻机就位时,确保垂直度偏差不大于1%。

3.2.2钻进成孔

在钻进过程中采用连续性筒式取土钻进成孔。钻进时应先慢后快，开始每次进尺为20-30cm，确认地下是否不利地层，进尺3米后若钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在80-90cm。

3.2.3成孔检查

1）成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、孔底沉渣厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等。

2）测量桩顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。

3）用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔内靠自重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底。

4）检测标准：孔径容许偏差：+100，-20；桩身垂直度偏差1%；沉渣厚度符合设计规定：不应大于50mm,并在清孔完成30分钟内灌注水下混凝土。桩位误差不大于50mm。

5）当桩中心距小于3.0d或桩净距小于1m时，应隔桩成孔。相邻两桩的桩端高差应小于其水平净距。

3.2.4清孔

钻孔至设计高程，经对孔位、孔径、孔深和孔形等进行检查确认合格后，立即进行清孔。清孔沉渣厚度应达设计要求的50mm以内。终孔后测量终孔深度，采用清孔器磨平孔底清渣，使清孔深度大于或等于终孔深度。

3.2.5钢筋笼制作与安放

1）钢筋笼的制作

钢筋笼在钢筋加工场集中制作，每节长度不大于9m。声测管按照设计图纸固定在钢筋笼内侧。

2）钢筋笼的运输、安装

①对钢筋笼加焊加强筋，防止在运输安装过程中钢筋笼变形。

②钢筋笼采用吊车安放，吊钩处用滑轮和钢丝绳连接钢扁担，勾挂钢筋笼。起吊用双吊点，第一吊点设在骨架的上部，使用主钩起吊。第二吊点设在骨架的中点到三分点之间。待骨架离开地面后，第二吊点停止起吊并松钢丝绳，直到骨架与地面垂直后第一吊点停止起吊，解除第二吊点钢丝绳。

③缓慢移动钢筋笼，将钢筋笼吊到孔位上方，对准孔位、扶稳，缓慢下放，依靠第一吊点的滑轮和钢筋笼自重。

④以孔口护筒顶面为基准面，量测钢筋笼，当钢筋笼到达设计位置时，焊吊筋固定。

⑤钢筋笼固定，可以采用在钢筋笼主筋上焊定四根吊筋，吊筋圈内穿杠，将钢筋笼固定。

⑥钢筋笼安放完成后，在钢筋笼对称钢筋上帮十字线，连接单桩护桩，拉十字线，用吊垂检查两十字交叉点是否重合。不符合要求时，应调整穿杠上的钢筋笼吊筋使之重合。

⑦钢筋笼顶端高度:+20mm；主筋弯曲度:≤1%；钢筋笼弯曲度:≤1%。

3.2.6混凝土浇筑

1）、安放导管

①导管使用前使用气泵进行水密承压试验。试压前将导管一头封闭，从另一端将导管内注满水，用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭，将气泵气管与导管进气管连接，加压至0.6Mpa（压力不小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍，按40米水深压力进行试压，试压压力为0.6Mpa。）。持压2分钟，观察导管有无漏水现象。

②检查导管外观，导管内壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。

③导管试拼、编号

根据测得孔深与孔底标高，考虑垫木高度，计算导管所需长度对导管进行试拼，符合长度要求后，对导管进行编号。

④导管采用吊车配合人工安装，导管安放时，人工配合扶稳使位置居钢筋笼中心，然后稳步沉放、防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。

⑤导管高度确定后，用枕木调整导管卡盘高度，用卡盘将导管卡住。

2）砼的拌合、运输

①按照水下灌注桩身混凝土方式灌注混凝土。

②水下灌注混凝土采用商品混凝土。

③每车混凝土出站前，试验室试验人员，检测混凝土的出站坍落度和出站温度，不合格不予出站。

④混凝土运输采用罐车运输，冬季施工时，罐车运输罐应缩短运输时间或用棉被等其他保温材料包裹保温。

3）灌注混凝土

①每车混凝土灌注前检测混凝土出场、入模的坍落度和出场、入模温度，坍落度应在180～220mm之间，温度应在5℃度以上。

②为确保灌注的顺利进行，砼灌注前要首先准确计算出首批砼方量，埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。

4）混凝土浇筑时注意

①浇筑混凝土前，对孔内沉渣厚度应再一次检查。

②开始浇混凝土时，导管底部距孔底距离宜为300～500mm。

③初灌量应使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，确定首批混凝土的灌注方量确保导管初次埋置深度的需要。

④首批混凝土灌注后，灌注砼由砼运输车溜槽直接对料斗放料进行灌注。

⑤灌注中，每车混凝土灌注完成或预计拔导管前量测孔内砼面位置，以便及时调整导管埋深。

⑥部分桩孔中若存在地下水，应用泵抽干后进行混凝土灌注。

⑦在灌注将近结束时，核对砼的灌入数量，以确定所测砼的灌注高度是否正确。

⑧灌注完毕后，拔出导管，导管拔出时一定要慢，且随时观察砼表面变化，不得快速拔出，不得猛拔。

3.2.6 裁桩、接桩、检测

1）桩头剔凿

桩基浇筑完成，混凝土强度达到70%后采用风镐配合人工处理桩头混凝土，严格控制剔除深度。

2）接桩处理

裁桩过程中若发现浮浆厚度过大或因浇筑原因造成裁桩后的桩顶标高低于设计标高，应在做完相关试验检测后处理。

3）检测

静载试验抽检数量在同一条件下不应少于3根，且不应少于1%；低应变检测全数进行；声波透射法抽检数量不得少于总桩数的10%，且不少于10根；钻芯试验不应少于总桩数的10%，且不少于5根。应检测单位要求超声波管采用管径50mm，壁厚1.5mm钢薄壁声测管，钢筋笼加工时将声测管绑于钢筋笼壁上，如下所示：

4.结语

本工程嵌岩灌注桩施工完毕后，未发生塌孔，卡钻、埋钻、钻杆断裂、缩颈、夹砂而导致桩基质量不合格等易发事件。通过本工程实例，面对复杂地质土嵌岩灌注桩施工根据其地质结构和土质特点的优劣做出充分的考虑，选择最合理施工工艺技术，可有效的降低工程成本，节约工期，保证施工质量和安全，为类似工程的施工提供经验。