灌注桩施工机具和工艺的选择

地基处理中，现场混凝土灌注桩由于具有承载力高，机具设备、工艺不太复杂，施工振动、噪声小，施工速度较快和造价较低等优点，在工业与民用建筑工程中得到较广泛的应用。但灌注桩的施工机具、工艺方法种类较多，怎样正确地选用，对保证工程质量、加快工程进度和节约资金都有很重要的意义。

灌注桩常用的成孔施工工艺、方法、特点及使用范围见下表。

由上表可知，各种灌注桩施工机具设备及施工工艺方法都有一定的使用条件。由于各地的地质、水文条件、工程对象千变万化，因此应根据不同工程的地质、水文情况及工地施工机具、技术条件，选择、使用不同成桩机具设备和工艺方法，以符合多快好省的原则。

一般地讲，杂填土、较软弱的淤泥质土、黏性土和稍密及松散的砂土，深度在 15m以内，地下水不丰富时，因为成孔时易于缩孔，最好采用振动或锤击沉管灌注桩的方法成孔；遇软弱土层时，最好采用复打法，可以用小桩管打出大截面桩。例如用单打法比桩管扩大 30%，比复打法扩大 80%，比反插法扩大 50%左右，以有效地提高承载力。

一般性黏土、粉质土、无地下水，桩径 250～400mm，深度在10m以内时，最好采用钻孔灌注桩成孔工艺进行施工，施工速度较快，1 台螺旋钻孔机每班可完成 10～15 根桩。

坚硬的卵石、砂砾石等地层，一般振动沉管机或螺旋钻孔机成孔都无能为力。这时，最好采用 0.5～3.0kN冲击钻成孔，设备、工艺都比较简单。这种成桩方法的缺点是，成孔速度慢，孔形常不规整，现场泥泞，污染环境。

直径大于 0.6m的灌注桩，地质为黏性土、淤泥质土及砂土，地下水较丰富时，可采用潜水电钻成孔，泥浆护壁，正循环排渣，利用导管在水中浇筑混凝土。如果地质良好，地下水少，桩径 1.2m以上，也可采用人工挖孔，用混凝土护壁，直接放钢筋笼后浇筑混凝土成桩，不需复杂的机具设备，施工简便，但这种方法成孔施工速度较慢，特别是要有一定的安全技术措施。为加快进度，一般可采取多个桩孔同时开挖，间隔成桩，在土质良好的情况下，净距可达 3.5m。桩径 0.6m以下，桩深在 5m以内，位于地下水位以上的黏性土、黄土、碎石土及风化岩地基时，也可以采用爆扩成孔。

采用灌注桩，技术上要注意以下几点：

1.成孔时应连续进行，以免摩阻力增大，导致沉管困难或钻孔、冲孔时坍孔，增大扩孔率。如果持力层上有中密的粉细砂、重粘砂等硬夹层，厚度在1m以上时，可能出现沉管时间过长或穿透困难，这时最好采取先用钻机预先钻穿，然后再换用沉管成孔。

2.钻孔采用泥浆护壁，应该根据不同土质选用泥浆的密度，在易坍孔地段应该加大泥浆密度（1.2～1.5g/cm ³ ），钻进速度应该根据土质情况、孔径、孔深及供水量、供浆量的大小确定。在淤泥和淤泥质黏土中，钻进速度不应大于 1m/min。在较硬质土层中，以钻机无跳动、不超负荷为准。在下钢筋笼、浇筑混凝土前，必须清孔，保持泥浆密度不大于1.05～1.1g/cm ³ 。孔壁土质较差时，最好用泥浆循环清孔，清孔后的泥浆密度应控制在1.15～1.25g/cm ³ 。桩尖端泥土厚度不大于 100mm或干作业成孔虚土厚度不大于50mm，清除得越干净越好，因为它直接影响桩的承载力。

3.多台设备在同一地段成孔，桩距在 3d（d表示桩径）以内，应该采用间隔成孔，待混凝土达到设计强度的 50%以后，才能施工中间桩，以防止坍孔或挤坏相邻已灌混凝土的桩。

4.桩长范围内有密实卵石层、姜结石层，桩管难以穿透时，可以采用冲击成孔与沉管成孔相结合的方法，用冲击钻冲孔穿透密实卵石层，而后再换用沉管灌注桩施工，这样可以加快成桩进度，并防止过多的泥浆污染。

5.振动灌注桩中心距不要小于桩管外径的 4 倍。相邻桩施工时，间隔时间不得超过初凝时间。中途停顿时，应在停顿前先将桩管放入土中。

6.成孔后要立即吊放钢筋笼，灌注混凝土。在水中灌注混凝土应该用导管法，要配备相应的灌注混凝土设备，以保证连续施工，防止出现夹层。

7.每批桩应该抽取一定数量的灌注桩进行承载力和桩质量检验，静载试验数量为桩总数的 1%，但不少于 3 根，动测不少于桩总数的 10%。采用动测法可以加快测桩速度，但应该做一定静载试验作对比，以求得动刚度参数，符合实际情况。

综上所述，灌注桩是工程上常用的桩型，要根据工程地质和机具条件，正确地选用机具和施工工艺，掌握技术要点，认真地进行操作控制，才能确保工程质量和进度，降低工程成本。

（江正荣） aiB1m0JcjZPxHXB6LT4PznEkNzHYWDcgGk9wKf3XCRiuG43rICcVYIgnUIYpIP0H