钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用

1 钻孔灌注桩技术概述

钻孔灌注桩作为基础工程中的典型施工工艺，其核心在于通过专用钻机在地层中形成预设尺寸的桩孔。该工艺首先采用旋转或冲击钻具在预定位置进行钻孔作业，随后向孔内下放预制的钢筋骨架，最后通过导管法浇筑混凝土形成桩体结构。这种深基础形式能够将上部结构荷载有效传递至深层持力层，显著改善地基的变形特性和承载性能，在各类建筑项目中具有广泛适用性，特别适合处理软弱土层、砂质地层以及含砾石层等复杂地质情况。该技术的核心实施要点在于运用专业钻孔设备完成预定孔径和孔深的成孔作业。施工过程中为确保孔壁稳定，需采用特制护壁泥浆进行支护，这种泥浆会在孔周形成致密泥膜，有效防止孔壁塌陷。成孔达到设计要求后需进行孔底清理，随后将工厂预制的钢筋笼体准确就位。钢筋笼的配置不仅提升了桩体的抗弯性能，更显著增强了整体结构的力学特性。

2 钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用

2.1 工程背景及地质条件

该项目坐落于某经济技术开发区，含8 栋标准厂房及三栋现代化高层公共建筑，总体占地面积达8.5 万平方米，最高单体建筑包含地上 22 层及地下一层结构单元，建筑高度 97m ，采用桩筏基础，筏板底标高- .9.9m, 。地下水位稳定水位绝对高程- ⋅7.9～6.61m ，对钢筋混凝土结构存在弱腐蚀作用。施工区域无邻近建筑。

2.2 施工前期准备与场地规划

测量团队布设施工控制基准网，建立高程控制点，运用全站仪进行桩位放样与复核作业。机械班组安装泥浆制备系统、除砂装置，布设泥浆循环管道网络，同时配备应急备用设备。临时供电系统包含变压器与配电装置，电缆线路采用架空方式敷设，并加装安全防护设施。安全防护体系由施工围挡、警示标识及临边防护栏组成，实现施工区域全封闭管理。场内运输通道采用碎石铺设，配套排水沟渠，确保场地排水顺畅。管理人员在显著位置设置标准化信息公示牌与安全警示标识，清晰划分施工区、材料堆放区及办公区等功能分区，构建全面的现场管理体系。

2.3 制备泥浆

优质黏土优先考虑高岭土或膨润土；配制用水需采用无污染的淡水，严禁使用含高浓度矿物质或有机物的水源；各类添加剂包括分散剂、增稠剂和滤失控制剂等，其配比需结合地层特性和工程需求进行精确调整。泥浆配比需通过实验验证，常规地层中水土质量配比建议维持在 100:6。制备过程中，搅拌设备应先注水后投料，黏土与添加剂需分次投入，充分搅拌时间不得低于 300 秒。常规工况下，泥浆性能参数应满足：比重 1.1-1.3，马氏漏斗粘度 18-22 秒，含砂量 ⩽4% ，胶体稳定性 ≈95% 。

2.4 钻进成孔工艺控制

工程团队依据地质勘探数据对岩土层进行分区处理，针对不同区段设计个性化钻孔工艺。操作人员在松软土层作业时，将钻机转速稳定在 120 转/分钟，同时维持 60 千牛顿的钻压参数，以保障钻孔成型质量。设备维护组对泥浆循环装置进行精确调控，确保主泵输送量维持在每小时 100 立方米，并保持备用泵处于随时可启动状态。监测小组持续观测地下水位波动情况，工程人员据此动态调节泥浆液位，保证水头压力始终高于 2 米。在遇到坚硬岩层时，操作人员将进尺速度调整为每小时 1 米，并适时更换高强度合金钻头以提高钻进效能。面对卵石层地质条件，采用冲击与抓取相结合的施工方法，将冲击高度精确控制在 60 厘米范围内，同时定期检查钻具的磨损状况。泥浆工程师通过优化泥浆配比参数，确保钻孔内维持至少 5 米厚的护壁泥浆层，有效预防孔壁失稳。机械检修人员每完成 6 米进尺就对钻杆系统进行全面检测，发现任何形变立即进行校正处理。地质专家全程指导特殊地层施工，每钻进5 米就对地质状况进行复核，并根据实际情况优化钻进工艺参数。施工团队建立了完整的钻孔

过程监控体系，确保所有技术指标得到严格执行。

2.5 钢筋笼制作与安装

钢筋笼的制作通常在专用加工区域完成，施工人员需严格遵循设计规范进行钢筋的切割、弯折及连接作业。为确保结构保护层符合标准，需在钢筋笼外围安装定位钢筋或预制混凝土支撑块。定位钢筋的布置间距控制在 2-3 米范围内，沿圆周均匀排列，其具体尺寸需结合桩体直径与保护层参数综合确定。支撑块的材料强度不得低于桩体混凝土标号，几何形状（圆形或方形）及规格需根据钢筋笼尺寸和保护层要求专门设计。所有支撑件必须采用可靠方式固定，避免在吊装运输时发生脱落。经质量验收合格的钢筋笼应当进行明确标识并分区存放，同时采取防潮防腐蚀措施，确保构件在储存期间不发生锈蚀或混淆现象。

2.6 灌注混凝土的配制与施工

在桩基混凝土配比设计中，为确保单桩承载性能达到 2000kN 以上标准，必须采用 C35 强度等级的混凝土材料。胶凝材料应优先选用标号为 42.5 的普通硅酸盐水泥，其单位体积最小掺入量需控制在350kg/m³ 以上。细骨料宜采用细度指标在 2.3 至3.0 区间的中砂，且所含杂质比例需严格限制在 内；粗骨料则选用粒径范围 5.25mm 的碎石材料，杂质含量不得超过 1‰ 为改善混凝土工作性能，建议掺入高效减水类外加剂，其添加比例应维持在胶凝材料总量的 1.5%-2.0% 之间，以此确保新拌混凝土的流动性能指标处于 18-22cm 合理区间，完全符合现场灌注施工的技术要求。

在实施混凝土浇筑作业时，必须确保浇筑过程的连续性。当采用导管法进行浇筑时，所选导管的直径范围应在 250 至 300 毫米之间，且导管底端与孔底的距离需保持在 30 至 50 厘米的区间内。进行首次混凝土浇筑时，所需混凝土量必须满足导管初次埋入深度不低于 1 米的条件，首批混凝土的用量需依据桩体直径及导管埋设深度等关键参数进行精确计算[4]。在浇筑作业进行期间，导管的埋入深度应维持在2 到6 米之间，当浇筑接近桩顶位置时，可适当减小导管的埋设深度，但最低不得少于 1 米。此外，还需严格控制混凝土的浇筑速率，将其维持在每小时 10 至 15 立方米的范围内。

2.7 桩基检测与验收

在桩基质量检验过程中需执行以下关键检测项目：首先实施低应变动力测试。该检测需待混凝土充分硬化且强度达标后方可开展，通常建议在浇筑完成 7 至 14 天内进行。测试过程中应将传感装置精确布置于桩顶中央区域，抽样比例不得低于总桩数的 20‰ 此项检测的核心目的是评估桩体结构完整性，根据检测结果将桩体划分为 I 至 IV 四个等级，本项目对桩体质量要求必须达到 I 类或 II 类标准。其次开展承载性能验证试验。该试验采用静态荷载测试法，抽检数量需同时满足不少于总桩数 1%且最低 3 根的硬性要求。试验加载量按设计承载能力的 200% 设定，实施过程中采取分级加载方式，每级增量控制在设计值的 10% 至 15% 范围内。加载期间需实时监测桩顶沉降数据，当每小时沉降量 ⩽0 .1mm 时即视为达到稳定状态。

结论

在房屋建筑工程领域，钻孔灌注桩工艺展现出突出的应用价值，大量工程实例验证了其在技术性能和经济收益方面的双重优势。实施阶段需全面贯彻技术标准要求，强化质量监管体系，优化现场组织协调，这些要素构成了保障工程品质的核心环节。伴随着施工技术的持续革新，该工艺体系将不断升级改进，为各类建筑项目提供更加稳固的技术保障。

参考文献

[1]王忠玮.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用实践[J].新城建科技，2024,33(1):136-138,151.

[2]殷小龙.钻孔灌注桩技术在房建工程施工中的应用分析[J].住宅与房地产，2019(34):163.