摘要:建筑工程,基础为重,基础的承载力是否达到设计要求完全影响到整个建筑物的安全及使用功能,灌注桩施工是土木工程中广泛应用的基础形式,其施工流程相对复杂,质量要求高。因其作业隐蔽性强,一旦出现问题处理难度大,因此严格遵守流程和注意事项至关重要。
建筑工程,基础为重,基础的承载力是否达到设计要求完全影响到整个建筑物的安全及使用功能,灌注桩施工是土木工程中广泛应用的基础形式,其施工流程相对复杂,质量要求高。因其作业隐蔽性强,一旦出现问题处理难度大,因此严格遵守流程和注意事项至关重要。
以下详细阐述灌注桩的施工流程及注意事项(以常见的泥浆护壁钻孔灌注桩为主,其他类型如旋挖成孔、冲击成孔、干作业成孔等流程会有差异,但核心环节类似):
一、 施工流程
灌注桩施工大致可分为成孔前准备、成孔、清孔、钢筋笼制作与安放、下导管及二次清孔、混凝土灌注、成桩后处理等阶段。
1、施工准备
场地平整: 清理、平整场地,达到“三通一平”(水通、电通、路通、场地平),必要时进行软基处理。
测量放样: 根据设计图纸,使用全站仪等精确定位桩位中心点,并设置护桩(十字线引桩)便于复核。
护筒埋设:
作用: 固定桩位、防止孔口坍塌、隔离地表水、维持孔内水(泥浆)位高于地下水位。
要求: 中心与桩位中心偏差≤50mm;埋入稳定土层深度通常≥1.0m,高出地面≥0.3m(或高出地下水位1.5-2.0m);筒壁垂直;一般采用钢护筒,壁厚根据深度和地质条件确定。
泥浆制备系统设置: 泥浆池(沉淀池、储浆池)、泥浆泵、循环管路(沟槽)。
设备就位组装: 钻机就位(确保底盘水平、钻杆垂直)、泥浆泵、导管、吊车等进场安装调试。
2、成孔
钻机就位对中: 钻头中心对准桩位中心点(利用护桩或测量仪器复核),调整钻机水平度和钻杆垂直度(垂直度偏差≤1%)。
泥浆循环与护壁:
制备合格泥浆(比重、粘度、含砂率、胶体率、pH值等参数符合规范要求)。
钻进过程中持续注入泥浆,保持孔内泥浆液面高于地下水位1.0m以上。
泥浆通过钻杆与孔壁间隙上返,携带钻渣至沉淀池,净化后循环使用。
钻进成孔:
根据地质勘察报告选择合适的钻头(如刮刀钻头、牙轮钻头、筒钻等)。
控制钻进速度与钻压:在易塌地层(如砂层)应慢钻、轻压、小泵量;在硬地层可适当提高钻速钻压。
记录钻进参数(钻速、钻压、泥浆指标变化)、地层变化(深度、岩性描述)、异常情况(如漏浆、缩颈、塌孔、斜孔等)。
关键控制点: 孔深、孔径、垂直度、孔壁稳定性。
终孔验收: 达到设计孔深后,测量孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度(初步)等参数,符合设计要求后方可进入下一工序。
3、一次清孔
目的: 在钻至设计深度后,初步清除孔底钻渣,减少沉渣厚度,为下钢筋笼和导管创造条件。
方法:
正循环清孔: 泥浆泵将泥浆压入钻杆,从钻头底部喷出,携带沉渣沿孔壁上返至沉淀池。
反循环清孔: 利用砂石泵从钻杆中心(或专用清孔器)抽吸泥浆和沉渣,泥浆从孔口补充(常用,效率高)。
验收标准: 沉渣厚度、泥浆指标(尤其是含砂率)达到规范要求(一次清孔标准通常比二次清孔宽松)。
钢筋笼制作与安放 (Reinforcement Cage Fabrication & Installation)
4、制作:
严格按照设计图纸制作,控制主筋间距、箍筋间距、直径、长度、保护层厚度(通常用圆形混凝土垫块或钢筋耳环)。
主筋连接优先采用直螺纹套筒连接或焊接(双面焊≥5d,单面焊≥10d),保证连接质量。
钢筋笼宜在专用胎架上制作,确保平直度。
运输与吊放:
运输和吊装过程中防止变形,长大钢筋笼需分节制作(明确连接方式),吊点合理。
吊放时对准孔位中心,徐徐下放,避免碰撞孔壁。保持垂直状态。
下放到位后,通过吊筋或专用支架将其固定在设计标高(考虑混凝土上浮力影响),防止下沉或上浮。
5、下导管及二次清孔
下导管:
导管内径一般为200-300mm,连接处加密封圈,保证密封性良好,防止漏水漏浆。使用前进行水密承压试验。
导管底口距离孔底高度宜为300-500mm。
6、二次清孔:
目的: 在钢筋笼和导管下放完毕后,彻底清除孔底沉渣,确保沉渣厚度满足规范要求(通常≤50mm或设计要求)。这是保证桩端承载力、防止夹泥的关键步骤!
方法:
正循环清孔: 通过导管压入新制备的优质泥浆,置换含渣泥浆。
反循环清孔: 通过导管(或专用清孔器)抽吸孔底泥浆(高效常用)。
气举反循环清孔: 效率最高,适用于深孔、大直径桩。
验收标准: 沉渣厚度≤50mm(或设计要求);泥浆指标(比重、粘度、含砂率)符合水下混凝土灌注要求(比重通常
7、混凝土灌注
目的: 在孔内形成连续的、密实的钢筋混凝土桩体。
方法: 水下导管法(唯一可靠方法)。
关键步骤:
初灌: 导管口设置隔水塞(球胆、钢板塞等),计算并储备足够的初灌量(保证导管首次埋深≥0.8m甚至≥1.0m)。一次性快速灌注初灌混凝土,顺利剪球(拔塞)。
连续灌注:
测量混凝土面上升高度,计算导管埋深。
严格控制导管埋深: 正常灌注埋深宜控制在2-6m。严禁导管提出混凝土面(断桩风险!)。拔管前必须测量埋深,按需拆除导管节数。
连续、快速灌注: 减少停顿时间(≤30分钟),防止顶层混凝土初凝形成硬壳。
控制混凝土坍落度(一般180-220mm),保持良好的和易性。防止离析。
8、桩顶标高控制:
灌注标高应比设计桩顶标高高出0.5-1.0m(称为“超灌高度”或“浮浆层”),以保证凿除浮浆后桩顶混凝土强度满足设计要求。
准确测量最终混凝土面标高(使用测绳、测锤等)。
记录: 详细记录灌注时间、方量、导管拆卸长度、埋深、混凝土面标高、坍落度等。
成桩后处理 (Post-Construction Activities)
养护: 桩顶混凝土需覆盖养护。
检测: 达到规定龄期后(通常≥28天),按设计要求进行承载力检测(静载试验、高应变法)和完整性检测(低应变法、声波透射法、钻芯法等)。
凿桩头: 达到强度后,凿除超灌的浮浆层至设计标高,露出新鲜密实混凝土。
承台/地梁施工: 进行后续基础结构施工。
二、 关键注意事项
1、孔壁稳定:
泥浆指标: 严格控制泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率。在易塌地层(砂层、卵石层)适当增大泥浆比重和粘度。及时补充优质泥浆。
液面高度: 始终保持孔内泥浆液面高于地下水位(至少1.0m)。密切监测,防止漏浆导致液面下降塌孔。
钻进速度: 在松散、易塌地层应慢钻稳进,减少对孔壁的扰动。
护筒: 确保护筒埋深足够、稳固、密封良好。
2、成孔质量:
垂直度: 钻机就位时精确调平调直,钻进过程中定期检查钻杆垂直度(使用垂球或仪器),偏差≤1%。发现偏斜及时纠正。
孔径/孔深: 钻头直径符合设计要求。终孔时准确测量孔深(钻具长度+机上余尺),确保达到设计持力层深度。
沉渣控制: 二次清孔是重中之重! 必须彻底有效,沉渣厚度严格控制在规范允许范围内(≤50mm)。清孔后尽快灌注混凝土(≤30分钟)。
3、钢筋笼质量:
制作精度:尺寸、间距、保护层符合图纸。
连接质量:主筋连接(直螺纹、焊接)必须牢固可靠,按规范要求进行检查(外观、扭矩、拉伸试验)。
安放定位:吊放垂直,位置准确(中心偏差≤10mm),固定牢固,防止上浮下沉。保护层垫块安装数量和位置满足要求。
4、混凝土灌注质量:
导管密封与水密试验: 导管连接必须严密,杜绝漏水漏浆。使用前必须进行水密承压试验(压力≥孔内静水压力的1.5倍)。
初灌量: 计算准确,储备充足,确保首次埋深≥0.8-1.0m。这是防止断桩、夹泥的关键第一步。
导管埋深控制: 专人负责测量计算埋深(2-6m),严禁导管拔出混凝土面造成断桩。拔管前必须准确测量。
连续快速灌注: 组织好混凝土供应,避免长时间停顿导致导管堵塞或混凝土初凝。灌注速度不宜过慢。
混凝土质量: 坍落度、和易性满足水下灌注要求(坍落度180-220mm),防止离析。不合格混凝土严禁使用。
桩顶标高: 准确测量,确保超灌高度(0.5-1.0m),避免桩头强度不足。
5、安全措施:
用电安全: 设备接地良好,电线电缆绝缘无破损,遵守用电规程。
机械安全: 设备定期检查维护,操作人员持证上岗,遵守操作规程。旋转部件防护到位。
吊装安全: 吊车支垫稳固,吊具合格,吊点正确,专人指挥,作业半径内严禁站人。
孔口防护: 孔口设置盖板或围栏,防止人员、物体坠落。
防坍塌: 密切关注孔壁稳定,发现异常征兆(如泥浆大量流失、孔口裂缝、地面下沉)立即停止作业,人员撤离,采取补救措施。
有限空间作业: 涉及人工挖孔桩(现已较少使用)时,严格遵守有限空间作业安全规程(通风、气体检测、上下通讯等)。
6、其他注意事项:
地质核查: 发现实际地质情况与勘察报告严重不符时,及时通知设计和勘察单位。
邻近建筑物/管线: 施工前探明地下管线,制定保护措施。对邻近建筑物进行监测,防止沉降或位移。
雨雪天气: 做好场地排水,防止泥浆外溢污染环境。冬季施工采取混凝土保温防冻措施。
环保: 泥浆循环利用,废弃泥浆按环保要求处理(脱水固化、外运至指定地点),防止污染水土。
记录完整: 全过程做好详细的施工记录(钻进记录、清孔记录、钢筋笼隐蔽验收记录、混凝土灌注记录、旁站记录等),确保可追溯性。
应急预案: 针对塌孔、埋钻、断桩、导管堵塞等常见问题制定应急预案,配备必要的设备和材料。
总结:
灌注桩施工是一个环环相扣的系统工程。质量控制的核心在于:
“孔稳”: 保证孔壁稳定和成孔尺寸精度。
“渣净”: 二次清孔彻底,沉渣厚度达标。
“筋准”: 钢筋笼制作精准、安放到位。
“灌好”: 初灌量足、连续快速、埋深可控,确保混凝土连续性和密实性。
施工中必须严格执行规范规程,加强过程监控和检验,强化关键工序(尤其是二次清孔和混凝土灌注)的管理,才能确保灌注桩的施工质量,为上部结构提供安全可靠的基础。
来源:番薯侃娱