深基坑支护结构中钻孔灌注桩的应用

摘要：随着建筑施工技艺的发展，高层建筑施工实践趋于增多，深基坑支护方式得以大范围应用。在深基坑支护结构中，因其技术要求较高，一般选用钻孔灌注桩作为质量保障手段，以此提高深基坑结构支护的稳定性。本文结合相关案例，分析探讨钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的具体应用，希望可为相关技术操作及管理人员提供参考借鉴。

关键词：钻孔灌注桩；深基坑支护；应用

房屋建筑工程基坑施工环节，因基坑开挖及施工环境变化，容易导致支护体系失稳，增加建筑物开裂几率[1]。钻孔灌注桩可以有效控制基坑边坡变形，提高基坑周边管线，建筑物安全性。基于深基坑支护设计及施工的复杂性，在应用钻孔灌注桩施工技术时，应对相关要点加以分析。

1钻孔灌注桩基本概述

钻孔灌注桩指的是在建筑工程施工现场作业时采用钢管挤土、机械钻孔或人工挖掘的方式，在地基部位形成桩孔，然后通过钢筋笼放置、混凝土灌注等方式成桩。灌注桩应用较多的几种技术形式主要有钻孔、挖孔、沉管灌注桩等。在施工方法上，钻孔灌注桩施工常用施工方法有全套管施工法及泥浆护壁施工法。钻孔灌注桩施工特点如下：①相比沉入桩锤击作业，钻孔灌注桩施工噪音更小；②相比预制桩直径，钻孔灌注桩直径更大；③广泛适用各类地基形式；④桩承载力表现取决于钻孔灌注桩施工质量；⑤需在泥水中灌注混凝土，混凝土施工质量要求极高。

2结合案例，探究钻孔灌注桩在深基坑支护结构中的具体应用

2.1工程概况

以七里河体育场建设项目工程为例，该项目位于甘肃省兰州市体育街71号，地上二层，局部三层，地下二层，地下建筑面积66483.88㎡，地上建筑面积27302.49㎡，总建筑面积93786.37㎡。经施工环境勘测，确定采用柱下独立基础及地下条形基础，无地下室柱下桩基础；结构形式为框架结构，东西看台上为两片钢结构空间桁架罩棚；建筑高度为22.7m，罩棚高度为42.9m。结合勘测得出的地质信息，本工程支护桩及工程桩确定采用旋挖钻机施工。为保证结构的稳定性，本工程在地下负一层，及地上局部采用了型钢混凝土。本项目施工程序遵循先地下、后地上；先结构、再网架；平面分区，全面铺开的原则。土建施工与水电、防雷安装施工进行穿插，从土建施工基础开始，水、电分部施工跟随土建进行预埋、预留，当主体结构封顶后，即进入全面装饰装修及安装阶段，然后再进行竣工调试，确定关键线路，并采取有效措施确保关键工序按计划施工，充分利用时间和空间。深基坑支护及土方施工周期确定为8个月，施工技术人员结合工程项目实际，确定采用钻孔灌注桩施工方案，在技术措施上做如下管控。

2.2钻孔灌注桩在深基坑支护结构中应用步骤及要点

2.2.1基坑监控测量为确保深基坑支护结构处于安全状态，对施工流程进行合理安排，为有效控制基坑边坡可能出现水平位移，采用如下几项监控措施：①设置沉降、位移观测点。基坑周边距离100m处设一个观测点。选取周边土体设置测斜观测点，测量深层水平位移量。②监测控制方法主要是对测试点及测试设备进行保护，及时传输测试数据。

2.2.2钻孔灌注桩施工步骤流程2.2.2.1工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程步骤如下：场地准备→桩位放样→埋设护筒→钻机就位→泥浆制备、钻孔→成孔检测→清孔检查沉渣厚度→安放钢筋笼→安装导管、二次次检查沉渣厚度→混凝土施工→桩头处理→基桩检测2.2.2.2施工技术步骤（1）施工测量及定位放线根据测量控制点确定施工场内水准点及控制点，构建施工方格控制网。使用混凝土浇筑控制点基底，采取相应保护措施。设3个及以上的场内引测水准点[2]。测量仪器选用S3水准仪及莱卡TZ08型全站仪，对测量结果进行复核，根据规范严控测量误差数值范围求。（2）护筒埋设护筒在桩孔位置固定，阻断地面水，降低孔口坍塌率，增高桩孔水压，成孔钻向引导等方面起到相应作用。护筒采用厚钢板制作成圆筒，厚度数值以5-10mm为宜，护筒内径应高出钻头直径100mm。埋设护筒操作中，将桩孔部位表土挖除在土中埋入护筒，根据土质状况确定埋设深度，如施工区域以砂土为主，护筒埋深应大于1.5m，如施工区域以粘土为主，护筒埋深应大于1m。护筒和桩位保持中心线的重合，控制偏差数值在50mm，为避免出现渗漏水，护筒与坑壁之间使用粘土加以填实，护筒顶面相比地面应保持不小于300mm高差。（3）支护桩成孔该工程在成孔作业时采用泥浆护壁旋挖钻机施工方法。选用SY-220型以上旋挖钻机，泥浆选用膨润土。全程控制成孔直径，避免扩径及影响相邻成孔桩。成孔达到预定深度后，采用泥浆置换方式加以清孔，浇注砼前，严格检测相关指标参数，泥浆比重小于1.10，含砂率大小以2%为宜，黏度为17-20s，孔底沉渣厚度≤200mm。及时对成孔形成的旋挖泥土及泥浆进行清理。成孔后，桩孔放置时间控制在3h内。在钻孔操作时，应实时检查钻机磨盘、钻杆垂直度、转盘顶面标高等参数，对孔壁做好保护，操作中随时检查，避免出现塌孔、扩孔、卡钻或掉钻。支护桩进行隔桩施工，一般应在混凝土灌注24h后再开展邻桩成孔施工。（4）清孔在钻进结束后进行第一次清孔，主要清除孔底沉碴、淤泥，以减少桩的沉降量。当钢筋笼安放完成后，进行第二次清孔，可采用换浆法将不符合规范要求的泥浆清除。泥浆比重要有专业测量设备进行检验，本项目采用ANY-1型泥浆比重计进行泥浆比重的检验，测量数据作为清孔是否合格的标准。首次清孔可选择在下放钢筋笼之前进行。需注意的是，清孔应确保全面彻底，如清孔不及时不到位，会影响泥浆护壁成孔灌注桩的沉降量及承载力表现，为此，清孔施工应严格控制。清孔后，沉渣允许厚度应小于200mm。（5）制作安放钢筋笼钢筋主筋接头部位连接采用单面搭接焊，加强内箍筋连接采用单面搭接焊，搭接长度≥10d，选用点焊工艺连接主筋与加强内箍筋；外箍筋采用螺旋筋，采用绑扎连接法连接螺旋箍与主筋；焊条采用E502型焊条。主筋接头在同一水平面上50%错开。施工作业中应提高焊接连接和绑扎质量，焊缝须饱满、平整、无夹渣，及时清理焊渣。根据规范要求及具体实际在现场设计及制作钢筋笼，钢筋笼制作时，场地应坚实平整；钢筋笼场地内运输采用汽车吊起吊运输。钢筋笼的起吊安装，应在钢筋笼上端每隔120°焊接三点U型吊环，作为安装主起吊点，并在桩长上段1/3部位，拦腰对称绑扎两道钢索，以稳定整个钢筋笼桩身，降低弯曲变形几率。安放钢筋笼时，应保持钢筋笼在孔中央，保证钢筋保护层厚度满足设计要求。（6）混凝土灌注钻孔灌注桩选用C30混凝土。根据水下混凝土浇筑的技术标准及施工规范对混凝土进行拌制、浇筑。本工程采用导管法进行水下浇筑混凝土，导管选用DN250钢导管。采用导管能够保护混凝土中水泥浆不受水稀释或冲刷，避免泥浆进入混凝土内形成较弱夹层，提高混凝土强度，还可以有效控制混凝土自由下落造成的离析。第一节底管长度应≥4m，对其加以检查，确保接头严密，不漏浆、不进水，并及时更换破损的橡胶垫。导管顶部设有漏斗，将导管安置在起重设备上，便于升降及拔管后作水平移动。排桩混凝土浇筑顶标高为略高于冠梁底标高300mm。浇筑时，首先，将混凝土灌入导管上部大斗内，导管底端埋入混凝土中不小于1.0m。其次，连续浇筑混凝土，边浇筑、边拔管，边拆除上部导管。当混凝土浇筑面达到泥浆液面部位时，对导管出口处混凝土覆盖层厚度进行测量，确保其达到1m。最后，混凝土浇筑面应过设计标高以上500mm，当混凝土达到一定强度时，凿除500mm的浮浆软弱层。浇筑时必须保证连续灌注混凝土，单个支护桩不得分段浇筑混凝土，混凝土浇筑间歇时间不得超过2h[3]。具体到本工程，由于桩中心间距距离较小，为减小对相邻桩孔施工的影响，成孔及混凝土浇筑应隔一桩施工。根据桩位编号图，隔一桩跳打，成孔施工时注意做好记录，防止漏桩。

结语

深基坑支护结构中采用钻孔灌注桩施工技术时，应对施工步骤流程加以明确，做好施工技术交底工作，然后在测量放线、护筒埋设、支护桩成孔、清孔、钢筋笼制作安放、混凝土灌注等环节把握相应的技术要点及质量标准，确保钻孔灌注桩施工质量 效果。

参考文献

[1]朱建操.建筑深基坑支护钻孔灌注桩施工控制要点探讨[J].建筑工程技术与设计,2020,(19):4187.

[2]何小军,杨海林,周志华.深基坑支护中钻孔灌注桩施工技术的探讨[J].环球市场,2019,(10):293.

[3]韦仕登.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析[J].大科技,2020,(12):217-218.

作者：杨忠 单位：中铁二十二局集团第一工程有限公司