钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的实践
逯宏林
身份证:642223198803240618
摘 要:本文围绕钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用展开研究。详细阐述了钻孔灌注桩施工技术的原理、特点及工艺流程,分析其在实际工程应用中的关键要点与常见问题,并结合具体案例探讨解决措施,旨在为提升钻孔灌注桩施工质量,保障建筑工程基础稳定性提供参考。
关键词:钻孔灌注桩;建筑工程;施工技术;质量控制
引 言
在建筑工程领域,基础工程的质量直接关系到整个建筑物的稳定性与安全性。钻孔灌注桩作为一种常见的基础形式,因其具有适应性强、承载力高、施工噪音小等优点,在各类建筑工程中得到广泛应用。然而,钻孔灌注桩施工过程较为复杂,涉及多个环节,任何一个环节出现问题都可能影响桩体质量,进而威胁建筑工程的安全。因此,深入研究钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的实践具有重要的现实意义。
一、钻孔灌注桩施工技术概述
(一)钻孔灌注桩施工技术原理
钻孔灌注桩是通过机械钻孔的方式在地基中形成桩孔,然后在孔内放置钢筋笼,再灌注混凝土,形成桩基础。其原理是利用桩身与周围土体之间的摩擦力以及桩端对地基土的支承力来承受建筑物传递的荷载,将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层中,从而保证建筑物的稳定性。
(二)钻孔灌注桩施工技术特点
适应性强:可适用于多种地质条件,如粘性土、砂土、碎石土以及岩石等不同地层,在复杂地质环境下也能较好地满足工程要求。例如,在沿海地区的软土地基以及山区的岩石地基中,钻孔灌注桩都能发挥其优势[1]。
承载力高:通过合理设计桩长、桩径以及桩身材料,能够提供较高的竖向和水平承载力,满足不同类型建筑工程对基础承载能力的需求。对于高层建筑等大型工程,钻孔灌注桩能够有效地承担巨大的上部荷载。
施工噪音小:相较于一些打入式桩基础施工方法,钻孔灌注桩采用机械钻孔,施工过程中产生的噪音较小,对周边环境影响相对较小,适合在城市等对噪音限制较为严格的区域施工。
(三)钻孔灌注桩施工工艺流程
施工准备
场地平整:清除施工场地内的障碍物,对场地进行平整,确保钻机能够平稳作业。对于松软场地,需进行适当加固处理,防止钻机在施工过程中发生倾斜或沉降。
测量放线:根据设计图纸,使用测量仪器精确测定桩位,并设置明显的标志。同时,对测量放线结果进行复核,确保桩位准确无误。
泥浆制备:选用合适的粘土或膨润土等材料制备泥浆,泥浆在钻孔过程中起到护壁、携渣、冷却钻头等作用。控制泥浆的比重、粘度、含砂率等指标,以满足不同地质条件下的钻孔要求。
钻孔作业
钻机就位:将钻机准确就位,调整钻机的垂直度和水平度,使钻头中心与桩位中心重合。在钻进过程中,定期检查钻机的位置和垂直度,防止钻孔偏斜。
钻进成孔:根据地质情况选择合适的钻进参数,如钻进速度、钻进压力等。在钻进过程中,密切观察泥浆的性能变化和孔内情况,及时调整钻进参数。对于不同地层,采用不同的钻进方法,如在粘性土层中可适当加快钻进速度,而在岩石层中则需控制钻进速度,防止钻头磨损过快[2]。
清孔:钻孔达到设计深度后,进行清孔作业。清孔的目的是清除孔底沉渣,降低泥浆比重,提高桩端承载力。常用的清孔方法有正循环清孔、反循环清孔等。清孔后,孔底沉渣厚度应符合设计和规范要求。
二、钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的关键要点
(一)桩位控制
桩位的准确性直接影响到桩基础的承载能力和建筑物的稳定性。在施工过程中,要严格按照测量放线的结果进行桩位定位,使用高精度的测量仪器,并进行多次复核。同时,在钻机就位过程中,要确保钻机的中心与桩位中心重合,防止因钻机位置偏差导致桩位偏移[3]。
(二)泥浆质量控制
泥浆质量对钻孔灌注桩施工至关重要。泥浆的比重、粘度、含砂率等指标应根据不同的地质条件进行调整。在粘性土层中,泥浆比重可适当降低;而在砂土或易塌孔的地层中,需提高泥浆比重,增强护壁效果。定期检测泥浆性能,及时调整泥浆配合比,确保泥浆能够有效地护壁和携渣。
三、钻孔灌注桩施工常见问题及解决措施
(一)塌孔
问题分析:塌孔是钻孔灌注桩施工中常见的问题之一,主要原因包括泥浆性能不佳、孔内水位高度不够、钻进速度过快、地层稳定性差等。例如,在砂土或粉土等松散地层中,若泥浆比重过低,无法有效护壁,容易导致塌孔。
解决措施:针对塌孔问题,首先要调整泥浆性能,提高泥浆比重、粘度,增强护壁效果。若孔内水位高度不够,应及时补水,保持孔内水位高于地下水位一定高度,形成足够的静水压力。对于塌孔严重的情况,可采用回填粘土或砂卵石等材料,待地层稳定后重新钻进[4]。
(二)钻孔偏斜
问题分析:钻孔偏斜可能是由于钻机安装不平稳、钻头磨损不均匀、地层软硬不均等原因造成。例如,在遇到孤石或地层突然变化时,钻头容易偏向一侧,导致钻孔偏斜。
解决措施:发现钻孔偏斜后,应立即停止钻进,分析偏斜原因。若因钻机安装问题,应重新调整钻机的垂直度和水平度;若钻头磨损不均匀,需及时更换钻头;对于地层软硬不均导致的偏斜,可采用低锤慢击的方法,将硬层或孤石击碎,使钻孔恢复垂直。
四、钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的应用案例分析
(一)工程概况
某高层商业建筑,总建筑面积为50000平方米,地下2层,地上20层。建筑场地的地质条件较为复杂,上部为粉质粘土,下部为中砂层和砾石层。为满足建筑物的承载能力要求,基础采用钻孔灌注桩,桩径为800mm,桩长为25m,共计200根。
(二)施工过程
施工准备:场地平整后,使用全站仪精确测量放线,确定桩位。根据地质报告,选用膨润土制备泥浆,控制泥浆比重为1.2 - 1.3,粘度为18 - 22s,含砂率不大于4%。
钻孔作业:采用旋挖钻机进行钻孔,在钻进过程中,根据不同地层调整钻进参数。在粉质粘土层中,钻进速度控制在0.5 - 1.0m/min;在中砂层和砾石层中,钻进速度降低至0.2 - 0.5m/min。钻孔达到设计深度后,进行清孔作业,使孔底沉渣厚度控制在50mm以内。
钢筋笼制作与安装:钢筋笼在钢筋加工场制作,主筋采用HRB400级钢筋,直径为20mm,箍筋采用HPB300级钢筋,直径为8mm。钢筋笼制作完成后,使用起重机将其吊起,缓慢放入孔内,确保钢筋笼的垂直度和保护层厚度符合要求。
混凝土灌注:混凝土采用C35商品混凝土,坍落度控制在180 - 220mm。灌注过程中,保持混凝土灌注的连续性,导管埋深控制在2 - 6m之间。灌注完成后,对桩顶混凝土进行振捣和抹面处理[5]。
五、结论
钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中具有广泛的应用前景,其施工质量直接关系到建筑工程的安全与稳定。通过深入了解钻孔灌注桩施工技术的原理、特点、工艺流程以及关键要点,严格把控施工过程中的各个环节,及时解决常见问题,并结合实际工程案例不断总结经验,能够有效提高钻孔灌注桩的施工质量。在未来的建筑工程中,随着技术的不断发展和创新,钻孔灌注桩施工技术将更加完善,为建筑行业的发展提供有力支持。
参考文献:
[1]伍贤峰.水中大桩径钢管复合桩钻孔灌注施工工艺及质量控制分析[J].广东建材,2025,41(01):55-59.
[2]张建强.注浆法在钻孔灌注桩处理中的应用[J].科技与创新,2025,(01):202-204+208.
[3]惠霞.钻孔灌注桩施工技术在建筑工程中的实践[J].大众标准化,2025,(01):31-33.
[4]宇志远.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术的应用[J].石材,2025,(01):64-66.
[5]于俊山,牟时珪,冯辉.渭河滩地桥梁桩基钻孔灌注桩泥浆处理方案及效果评价[J].石材,2025,(01):131-133.