钻孔灌注桩在建筑工程中的应用研究

　　摘要：钻孔灌注桩利用混凝土材料在土壤中直接就地钻孔灌筑而成，与传统普通预制桩相比，钻孔灌注桩可在房屋内部进行施工，钻孔灌注桩更为经济且施工方便，同时可有效减少打桩对周围建筑物的影响，正是基于钻孔灌注桩这么多的优点，使得钻孔灌注桩在建筑工程中得到了广泛的实践应用。本文以某工程实例为依托，介绍了钻孔灌注桩的具体施工工艺及要求，及其在建筑工程中的应用
　　关键词：钻孔灌注桩，建筑工程，应用
　　
　　1引言
　　近些年来，随着建筑基础设施建设的不但发展，使得建筑工程中桩基础的施工与技术得到了大力的发展与前进，钻孔灌注桩便是其中代表，钻孔灌注桩是先在桩位上打桩孔，然后在桩孔内放入钢筋笼骨架最后再灌筑混凝土，它利用混凝土材料在土壤中直接就地钻孔灌筑而成的桩。与传统普通预制桩相比，钻孔灌注桩可在房屋内部进行施工，钻孔灌注桩更为经济且施工方便，同时可有效减少打桩对周围建筑物的影响，正是基于钻孔灌注桩这么多的优点，使得钻孔灌注桩在建筑工程中得到了广泛的实践应用与推广。
　　2灌注桩的施工工艺要求
　　根据钻孔灌注桩有关规范的要求与设计标准，钻孔灌注桩设计直径一般为20-35厘米,且长度一般不超过12米，地基稍差时可根据具体情况适当加长，钻孔灌注桩最适用于土质较坚硬，承载力较大的土层中。
　　在灌注桩的施工过程中，桩孔一般采用机械成孔，比如可利用螺旋钻机成孔，也可采用钢管，将其尖端封闭或者工具桩打入土中，然后拔出即可成孔。对于一些工程地质条件比较恶劣的施工环境中，比如存在流砂、地下水、淤泥等软弱夹层时，应灌入比重1.1-1.3的粘土泥浆,作为衬护孔壁，避免塌孔现象的产生；当地下水位很高时，应保持泥浆水位高出地下水位1.5米左右，当钻孔钻到深度达到设计深度后，应用探测器检查桩孔深度，截面直径和孔底情况，是否满足设计规范的要求，并及时清除干净淤泥及回落土。
　　对于钢筋笼骨架，其主筋直径的大小不宜过小，且满足一定的间距要求，根据规范要求，钢筋骨架主筋的直径至少大于16毫米，间距不得小于10厘米。浇灌过程中，灌筑应分层进行，并且用振捣棒进行捣实，每层高50-60厘米,地下水位较高时,应采用导管法进行水中灌筑混凝土。
　　3钻孔灌注桩在某建筑工程中的应用
　　3.1工程概况
　　长沙紫东苑小区6栋工程建筑面积5963m2，地上主楼高24.6m，共8层。该小区基础拟采用钻孔灌注桩基础，桩径主要包括φ0.5m、φ0.6m、φ0.7m三种，根据地基，持力层为中等风化角泥灰粉砂岩强度，选取设计孔深35～39m，单桩竖向承载力特征值分别为2300kN、2700kN、3100kN。基坑开挖时期，支护挡土采用φ0.9m钻孔灌注桩，水平支撑支护体系采用外侧φ0.5m钢筋混凝土预制桩。
　　3.2灌注桩的施工工艺
　　3.2.1钻孔灌注桩施工前准备工作：
　　首先进行施工工程地质资料的收集，根据资料确定施工现场地基的情况，并制定施工组织的具体规划安排，以更好的对钻孔灌注桩的施工进行管理。
　　根据“三通一平”的原则布置施工现场，设置施工现场排水方案，搭建临设设施，设置基准轴线的控制点和水准点。与此同时，检查调试钻孔灌注桩施工各种机械是否存在故障，做好辅助工作，比如钻孔桩所用的泥浆循环池和沉淀池等
　　3.2.2成孔
　　根据地基，持力层为中等风化角泥灰粉砂岩强度，选用合金钻头进行钻孔。开孔完成后用正循环轻压慢转的钻进参数钻进，并且不断缓慢注水，降低冲洗液密度，使其达到1.15～1.25kg/L，当粘度降低到一定程度后，控制粘度并使其保持在一定值时，开始正常钻挖，挖孔过程中保持适当的速度钻进，当钻进达到中等风化角泥灰粉砂岩时，应当随时注意钻机运行情况，判断中风化残留体的条件。当钻进深度达到设计孔深时，应进行孔深的测量，以验证钻进深度是否满足工程要求，只有深度达到设计值时，钻孔方可结束。
　　3.2.3制作并下放钢筋笼
　　根据建筑施工规范具体要求，钢筋笼制作的钢筋的间距、种类、强度、搭接方式、焊接长度等均应符合设计施工验收规范具体要求。为确保钢筋笼在搬运、吊放过程中不变形，在笼内应设置临时斜支撑，同时在钢筋笼下部加设砼保护层垫块以保护钢筋笼不变形。
　　钢筋笼入孔前，首先应进行清孔，然后将钢筋笼下孔，下孔过程中应将钢筋笼垂直缓慢地安放入孔内，减少或者避免碰撞孔壁，下孔完成后，应进行笼顶标高的测量验算，以确定是否达到设计要求。
　　3.2.4灌注混凝土
　　首先，应进行导管的安放，将混凝土导管对准孔中心，采用逐节连接方式连接导管，下放导管直至孔底，导管底口标高应距孔底0.25～0.4m，管径不小于0.25m。然后，按照施工设计强度要求，将预先搅拌好的混凝土，按照一定层次一定程序，注入导管，进行浇灌。
　　对于混凝土，必须严格控制保证其配合比与材料试验室提供的配合比一致，当钻孔验收合格通过后，为防止钻孔塌落，应尽快浇注混凝土，并检查混凝土坍落度，并用振动棒进行振捣密实。其中，对于空内水下灌注，应采用导管法灌注，水位以上采用串筒法灌注。浇灌过程中，应保证混凝土的连续性，保证浇灌过程不中断，防止断桩现象的产生。浇灌完成后，为确保桩头的质量，在桩顶处留有一定量的超灌量，同时将桩头与孔口处连接好，在混凝土浇灌过程中，在施工现场制作混凝土试块，并进行同等条件下的养护，从而满足设计与质量的要求。
　　3.2.5桩基检测
　　灌注桩基浇灌施工完成后，根据国家规范标准的有关规定，联系相关具有检测资质的检测单位，对桩基进行相关的相关检测测试，若存在桩基施工不合格的情况，应主动联系施工方与设计方，采取相应的措施进行加固并予以解决。
　　在主体结构施工过程中，对于桩基的检测也不应停止，特别是桩顶位移下沉的检测，应布置好监测点，根据设计要求，进行定期检测，并做好监测记录，以确保建筑物的安全使用。
　　对于本工程，桩身完整性检测采用基桩反应波法，它通过在桩顶施加激振信号，从而在桩身内部产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中遇到不连续界面和桩底面时，应力波会反射，根据检测到的反射波进行分析即可判断桩的完整性。
　　4小结
　　钻孔灌注桩施工必须经过详细的准备，认真熟悉施工图纸及地质情况，才能保证施工的顺利进行，同时在钻孔灌注桩施工中不仅要了解规范，认真执行规范，还要按照工程设计要求、地质条件等进行制定针对性地实施方案，才能确保工程按质按期完成。可以预见，钻孔灌注桩必将在建筑工程中得到更为广泛的应用。
　　参考文献：
　　[1]史佩栋.实用桩基工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
　　[2]陈新胜,顾湘.桩基工程[M].武汉:中国地质大学出版社,1995.
　　[3]JGJ106-2003建筑基桩检测技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.
　　[4]GB50202-2002地基基础工程施工质量验收规范[S].北京:中国计划出版社,2002.
　　[5]JGJ72-2004高层建筑岩土工程勘察规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.