钻孔灌注桩新技术应用及施工注意事项

黄望莉+吴斌

摘要：灌注桩由于其施工简便、工期短、噪声小、造价低等优点，在许多地区被采用。文章介绍了灌注桩的适用范围，并探讨了新技术钻孔压灌超流态混凝土桩的施工技术，以便为超流态混凝土桩的广泛应用提供技术上的参考。

关键词：钻孔灌注桩 新技术 施工管理

随着经济的不断发展，进一步刺激了交通需求，无论是桥梁的跨度，还是基础的入水深度等都出现了大幅度的增加，尤其是近年来，不断开工建设海湾、海峡、跨江大桥等，更是创新了深水基础的形式，传统的沉箱、沉井等基础，逐步向管柱基础、各种组合基础演变，再到现在广泛使用的各类桩基础、钟形基础等形式，通过创新基础形式进而适应不断变化的建设条件，而且要求工程施工速度快，符合环保要求。在这种情况下多种新型桩基础应运而生，其中超流态压灌桩因其桩身质量易保证，工程经济性好被广泛应用。

1 施工技术简介、原理及适用范围

超流态混凝土灌注桩又称高坍落度混凝土灌注桩，与普通钻孔桩相比，超流态混凝土灌注桩采用专用的长螺旋钻孔机直接将孔钻至预定深度，然后将超流态混凝土通过钻头活门连续泵注到孔内，直至桩顶，然后插入钢筋笼一次成桩，是国内近几年出现的一种新型桩型。该施工方式具有较强的适应性，应用范围比较广，不受地下水位的影响和制约，施工在桩间距较小的情况下能够连续进行，在施工过程中不需要进行间隔跳打；施工效率高，不需要振动处理，并且无污染，单桩承载力比较高，残渣、虚土等不会出现在孔底，桩端的承载能力进一步提高，断桩、缩径、塌孔等质量缺陷在施工过程中不会容易产生；现场文明施工：在施工过程中，不需要进行泥浆护壁处理，不需要排污，没有振动和噪音，进而便于施工现场的管理；灌注混凝土可采用商混，质量易得到保障，综合效益高；工程成本与较其他桩型更低廉。

2 施工机械与设备

对国产长螺旋钻孔机进行改装、改造处理后，均能满足相应的施工工艺要求。如果增加桩径和桩长，对于超流态混凝土可以通过循环钻机的钻杆进行压灌，在这种情况下，只需将混凝土泵上的软管与钻杆旋转接头进行连接就行；一般选用泵压小于7N/mm2的中压式柱塞泵作为混凝土泵。

3 施工工艺

3.1 施工程序 ①钻机就位。②钻孔深度达到设计的深度后，进行空钻清底，同时浇注水泥浆。③将钻杆提起，同时钻头与孔底之间的距离控制在100～200mm，按照0.45～0.55的水灰比配制水泥浆，经钻头上的喷嘴，按照桩体积的3%～10%将水泥浆向孔底进行灌注。④对超流态混凝土进行压灌。⑤提出钻杆，放入钢筋笼。⑥灌注超流态混凝土至桩顶设计标高。在桩孔混凝土1～3m处插入混凝土泵软管，通过泵压灌注超流态混凝土，同时提升软管，按照桩顶设计标高灌注混凝土。

3.2 施工要点 ①在施工过程中，水泥浆的作用是在压力作用下使水泥浆与桩端虚土进行物理化学反应，进一步使其固化，并且可以渗透到桩端砂土或砂卵石土层中，进而形成扩大头，桩端阻力大大提高。②压灌超流态混凝土。对于超流态混凝土来说，其主要材料分别为：混凝土的基本材料是强度等级32.5～62.5的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，粗骨料是粒径为0.5～2.0m的石子，细石能够提高混凝土的强度，同时改善可灌性，并且减少离析。

3.3 施工注意事项

3.3.1 按照下列规定进行钻进：①开钻前需要调平钻机，同时安装导向套。②在钻进过程中，或穿过软硬土层时，需要缓慢进尺，进而确保钻杆的垂直性。③钻进时，如果发现钻杆摇晃或者钻进难度较大时，在这种情况下，可能遇到硬土、石块或硬物等，需要进行提钻检查，查明原因妥善处理后再钻。④孔口积土和地面散落土在钻进过程中要随时清除。⑤在砂土层中钻进如地下水，则钻深应不超过初见水位，以防塌孔。⑥对于均质冻土层、硬土层，可采用高转速、小给进量、均压钻进。⑦钻孔完毕，孔口要用盖板盖好，在盖板上防止行车。

3.3.2 根据下列规定清理孔底虚土：①与钻机动力头的进料口相比，混凝土泵的出料口位置要低。②按照相应的规定程序进行试泵，正常运转后，才能进行正式使用。③确保注浆泵和混凝土泵压力表的灵敏性、准确性。

3.3.3 根据下列规定灌注超流态混凝土：①按照要求对钻机进行改造，如果钻杆内不设芯杆，通过刚性过渡管将钻杆上端与供料管相对转动连接在一起。②当泵送量多、泵压高时，应加快提升钻杆的速度。③当泵压低和用铁件敲击空心钻杆发出空鼓声时，在这种情况下需要降低钻杆提升速度。④初灌量与钻杆提升要密切配合，钻杆埋入混凝土中的深度至少1m以上。

4 结语

钻孔压灌超流态混凝土桩施工遇到粒径较大的卵石层和厚流砂层时，成孔成桩困难；且设备种类多，要求作业人员技术水平较高、配合紧密，施工管理较难。因此要求施工前进行详尽的勘察，且要有专业的施工队伍。超流态混凝土（注浆）桩施工工艺机械化程度高，施工进度快，与冲孔灌注桩相比，虽然混凝土费用略高，但在同一地质条件下，每立方米混凝土承载力可提高0.55倍，施工工期可缩短50%以上，在地下水位以下施工时，可省去泥浆护壁，综合费用可节省15%～20%，经济效益十分可观。

参考文献：

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