钻孔压灌超流态混凝土桩工法(修改后)

钻孔压灌超流态混凝土桩施工工法

编制：张磊、孟磊

中铁一局集团有限公司

哈尔滨地铁一号线一期工程太平桥车辆基地项目经理部

钻孔压灌超流态混凝土桩施工工法

中铁一局建安有限公司哈尔滨车辆基地项目部张磊孟磊

1前言

钻孔压灌超流态混凝土桩是由日本的CIP工法演变而来的，它与普通钻孔桩不同，采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度，通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土，至桩顶为止，然后插入钢筋笼而形成的桩体，是近几年出现的一种新型桩。钻孔压灌超流态混凝土桩不受地下水位限制，所用混凝土摩擦系数低，流动性强，骨料分散性好，所用螺旋钻机即可钻孔又可压灌混凝土，操作简便，混凝土灌注速度快，成桩质量好，可降低成本的造价。

2工法特点

2.1由于不受地下水位的限制，使其具有广泛的应用性。

2.2超流态混凝土流动性好，石子能在混凝土中悬浮而不下沉，不会产生离析，放入钢筋笼容易。

2.3不易出现断桩、缩径、塌孔等施工通病，桩体质量容易得到保证。

2.4穿硬土层能力强，单桩承载力高，施工效率高，操作简便。

2.4低噪音、不扰民、不需要泥浆护壁不排污、不降水、施工现场文明。

2.5综合效益高，工程造价与其他桩型相比价格低廉。

3 适用范围

多用于建筑物基础桩和基坑、深井的支护桩，主要适用于填土层、淤泥土层、砂土层及卵石层，也适用于有地下水的各类土层情况，可在软土层、流沙层等不良地质条件下成桩。桩径一般采用400mm～1200mm，深度在25m以内。

4 工艺原理

钻孔压灌超流态混凝土桩是利用长螺旋钻机进行钻孔至设计标高，然后在提钻的同时通过设在内管钻头上的孔口压灌超流态混凝土，压灌至设计桩顶标高后，移开钻杆将钢筋笼压入桩体成桩，灌入的混凝土一般超出设计桩顶500mm，以保证桩顶混凝土强度。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程图

钻孔压灌超流态混凝土桩施工由稳钻、成孔灌注、安放钢筋笼和桩头处理等主要工

序和混凝土制备、钢筋笼制作辅助工序组成，施工工艺流程图见图1。

图1压灌超流态混凝土施工流程图

5.2操作要点：

5.2.1稳钻

钻机就位对准桩点后调平，确保成孔的垂直度，结合场地实际情况铺设枕木或钢板，使钻机支撑稳定。

5.2.2 成孔灌注

1 开钻时，钻头对准桩位点后，启动钻机下钻，下钻速度要平稳，严防下钻过程中钻机发生倾斜。

2 钻进中，当发现不良地质情况或地下障碍物，如地窖、地下管网（上下水管线、煤气管道、电缆、光缆）、防空洞、化粪池、渗水井等情况，应立即停钻，并通知建设

单位及设计单位，确定处理方法，修改工艺参数或重改桩位、桩长等。

3 钻机钻至设计孔底标高后，混凝土泵开始压注超流态混凝土，边压注边提钻，始终保持泵入孔中混凝土量大于钻杆上提体积量。

4 混凝土超灌高度不少于50cm。

图2 超流态桩现场成孔作业

5.2.3安放钢筋笼

1 利用钻机自备吊钩、塔吊或者吊车将钢筋笼架竖直吊起，垂直于孔口上方，然后将钢筋笼扶稳旋转下入孔中，固定在设计标高。

2 固定后调整钢筋笼位置，使钢筋笼保护层满足设计图纸及验收规范要求。

图3 钻孔压灌超流态混凝土桩钢筋加工

5.2.4桩头处理

1 成桩后将孔口周围残土清理干净，防止孔口周围泥块等杂质落入孔内。

2 桩头部位最后应加入适量的超流态混凝土并用插入式振动棒振实以确保桩头处混凝土密实。

6 材料与设备

6.1以太平桥车辆基地--培训中心为例，介绍一下主要材料与设备的使用情况，培训中心采用钻孔压灌超流态混凝土桩基础，桩直径为400mm，桩身混凝土采用C25，设计桩长为14.05m，总桩数266根，其中锚桩12根，锚桩钢筋笼主筋为6B20，其余工程桩钢筋笼主筋采用6B16，加劲筋B12，螺旋箍筋A8。

6.2材料一览表

表1主要材料表

序号材料名称材料规格单位数量备注

1超流态混凝土C25m³581.3

2HPB2358t7.1

3HRB33512t 1.61

4HRB33516t27.92

5HRB33520t 2.59

6.3设备一览表

7 质量控制

7.1钻孔压灌超流态混凝土桩施工过程中，要采取科学手段加强灌注桩的质量控制。施工前进行技术交底，明确质量设计标准，随时检测灌注桩的质量，确保灌注桩体的外观质量及整体性强度性能。

7.2钻孔压灌超流态混凝土桩施工的质量控制要点

7.2.1钻孔的质量控制

钻机引点就位前要对桩位进行复测定位，保持钻机稳定性能，钻进过程中应根据土层情况及时调整钻进速度，控制钻杆垂直度，防止钻机在施工中出现钻孔歪斜现象发生。

7.2.2混凝土质量控制

超流态混凝土的原材料必须经过严格的质量检测，石子、水泥、外加剂的型号要符合需求，必须严格控制混凝土的水灰比例，优化拌制程序，提高混凝土的和易性，避免混凝土发生离析。

7.2.3钢筋笼的质量控制

钢筋笼架作为增加灌注桩强度性能的必要材料，在制作过程中，要根据设计要求，严格控制钢筋箍筋和主筋的质量配比，保障各接口焊接点的缜密性，确保钢筋笼架的牢固性。

7.2.4灌注成桩技术控制

超流态混凝土泵送施工时，要严格控制钻杆提升速度，要通过混凝土泵送对钻杆产生的上顶力，调整提钻速度，确保提钻速度与混凝土浇注速度相协调。提钻杆前，要求钻杆内的混凝土高度高出地面，减少桩身灌注时间。

7.2.5灌注桩的质量控制

在将钢筋笼下放孔内之前，必须保障钢筋笼架的垂直连续放入，严禁钢筋笼碰撞孔壁，造成孔壁坍塌。保障混凝土的泵送及灌注速度适中，冬季施工时，要及时针对桩顶实行保温护理措施，防止混凝土强度减弱。

7.3钻孔压灌超流态混凝土桩施工质量检验标准

表3 钻孔压灌超流态混凝土桩施工质量检验标准

8 安全措施

8.1设置合理的供电系统，经常检查线路是否有断线、破皮、短路等情况。

8.2机械设备的安全装置必须处于良好状态，对裸露的传动系统或易于造成事故的凸出部位设置安全防护罩。