科 ・ 建ｌ筑ｌ工Ｉ程 宋彗鸣 （深圳鲲鹏工程顾问有限公司，广东深圳５１８１００） 摘要：首先讨论了桩端后压浆的施工流程，接着分析了后续混凝土灌注，最后研究了对于可能发生的异常情况所采取的措施，因此具有深刻 的理论意义和广泛的实际应用价值。 关键词：大直径；钻孔灌注桩；监理 引言 浅 近年来，随着大型的建筑工程及桩基设计 与施工技术的发展与提高，大直径钻孔灌注桩 由于施工灵活、设备简单、速度快、成本低，被应 用到土木工程的各个领域。很多文献对大直径 钻孔灌注桩的研究主要集中在施工方面，而对 其理论研究相对较少，对钻孔过程及灌注成桩 流动性差，与导管之间摩阻力太大，造成水泥浆 过程中所引起的钻孔周围土体的位移场及应力 缓缓流坠，骨料滞留在导管ｅｅ）：ａ．保证混凝土的 场的变化研究极少。因此大直径钻孔灌注桩的 坍落度，考虑到商品混凝土在运输过程产生的 理论研究迫在眉睫。钻孔完成后，钻孔会有收缩 效应，然后自稳；灌浆过程中，首先是浆液的静 坍落度损失，在试配时提高混凝土的坍落度（设 计１８０ｍｍ＋２０ｍｍ，试配２００ｍｍ＋２０ｍｍ）。ｂ．保证 水压力对钻孔进行等向扩张，同样可利用弹塑 导管的气密性。ｃ．导管在浇灌结束后立即清洗 性理论对孔径的扩张进行分析。 干净，孔壁不留有水泥渣，保证球塞顺畅冲出导 １桩端后压浆的施工流程 管。ｄ．保证连续浇灌混凝土，在不连续的情况 桩端后压浆，即在钻孔灌注桩成桩一定时 下，应经常窜动导管。 间后，通过预埋在桩身的压浆管以一定的压力 把水泥浆注入桩端．注入的浆液大部分分布于 ４总结 桩端并形成扩大的固结体，小部分沿桩壁上窜 钻孔灌注桩的质量监理主要依靠事前控 制和事中控制。钻孔桩的每一道工序都是隐蔽 充填、压密 力层及其附 桩侧摩阻力。 工程项目．质量检查比较困难，任何一道工序出 现问题都将带来严重的后果。为此，监理在钻孔 从而可以提 ２后续混凝土灌注 后续混凝土灌注中，当出现非连续性灌注 灌注桩施工过程中．必须全面了解整个施工工 高基桩承载力以及控制桩基础沉降。 桩端后压浆机理可分为力学机理和化学 时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并 艺流程，把好质量关．从而达到预期的质量控制 机理．力学机理一般可归纳为渗透固结作用、挤 观察孔ＩＺｌ返浆情况，直至孔Ｅｌ不再返浆，再向漏 目标为上部结构的施工提供良好的基础。牵动导管的作用如下：ａ．有利 参考文献 密充填作用、劈裂加筋作用和预压作用，按其作 斗中加入混凝土，用部位的不同分别阐述如下： 于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管 【１１斯钦虹．大直径钻孔灌注桩的施工监理叨．浙 作用于桩端土体的机理：ａ．渗透固结作用。 中存留时问稍长，其流动性能变差，与导管问摩 江建筑，２００４（１）． 『２１张世嫒．浅议钻孔灌注桩的施工控制及应用 在渗透性强、可注性好的砂土和碎石土中，浆液 擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料 在较小的压力下即可渗入桩端土体一定范围， 都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增 叨．山西建筑，２００６（１５）． 形成一个结构性强、强度高的结石体，增大桩端 强，灌注混凝土下落困难，导致断桩，同时，由于 【３】李华．钻孔灌注桩施工技术【Ｊ】．山西建筑， 的承载面积和基桩的有效长度，从而提高基桩 粗骨料间有大量空隙，后续混凝土加入后形成 ２００７（１０）． 的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致 ｆ４１金鑫光，郭连红，何纪林．大口径桥粱钻孔灌注 的承载力。ｂ．挤密充填作用。桩端存在的松散虚 土在浆液挤压作用下致密，并被水泥浆胶结形 漏水，有时还会形成蜂窝状混凝土，严重影响成 桩的施工质量控制ＩＪ１．岩土工程界，２００３（４）． 桩质量０ｂ．牵动导管增强混凝土向周边扩散，加 【５】魏文昌，李红民．超百米深钻孔灌注桩施工ｆＪ】． 成桩端扩大的固结体。ｃ．劈裂加筋作用。当注浆 压力大于桩端土层的最小主应力时，会出现劈 强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦 施工技术．２００３（５）． 裂现象．浆液充填裂隙后呈脉状网络分布，对持 阻力，同时加大混凝土与钢筋笼的结合力，从而 【６】刘桐．泥浆护壁灌注桩的质量监ｎｔｔｊ］．盐城工 学院学报 １９９９（１）． 力层起加筋作用。ｄ．预压作用。当采用的桩端压 提高桩基承载力。后期混凝土的灌注：由于孔内 往往上部混凝土不如下部密实，这时 ［７】陈朝晖．浅谈钻孔灌注桩技术及其质量控制 浆压力为７．０～８．５ＭＰａ．显然，随着浆液的挤入， 压力较小，基桩端部和桩端一定范围内的土层必然受到预 应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。在灌注 【Ｊ１．惠州学院学报，２００３（３）． 压作用，这对提高桩基础的整体性和承载力、控 过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使 【８】张广欣，王炳灵．湿作业成孔灌注桩常见质量 制桩基础的沉降十分有益。 混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔 问题分析及处理方法『Ｊ】．石家庄铁道学院学报， 作用于桩侧土体的机理是：ａ压密作用。浆 管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度 １９９９（１）． 液在上窜过程中挤压桩侧土体形成固结体，加 抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致 【９１黄闰龙，孟永宁，张荣华等．工程钻孔灌注桩的 质量控制研究『Ｊ１．矿冶，２００２（４）． 大桩侧土体的侧向压力，从而提高桩侧摩阻力。 孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，施工过程中用测锤 ｂ．劈裂泥皮。随着压浆量及压浆压力的提高，水 检测混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充 『１ ｏ１韩刚，钱君复，孙国晨，阎俊林．江阴长江公路 泥浆液沿桩壁上窜一定距离，通过渗透、劈裂、 盈系数，桩身混凝土的充盈系数必须大于１；同 大桥钻孔桩的清孔工艺控制田．黑龙江交通科 谈 大 直 ／监 径 钻 孔 灌 注 桩 、ＳｉＯ：，ＡＩＥＯ，和ＦｅＤ。等相互作用生成的硅酸三 钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等，这些 矿物在发生水化反应时，减少了被加固土中的 含水量，增加了土颗粒问的黏结强度；同时，生 成的水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙、 水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体等填充于土颗 粒问的孔隙，改善了土体的物理力学性质，提高 了土体的强度。水泥浆与桩端及桩侧砂砾石掺 和，水化产生Ｃａ（Ｏ｝Ｉ）：和ＣＳＨ（水化硅酸钙）等水 化物：增加了溶液中的Ｃａ２＋含量，与土颗粒中的 阳离子（ ，Ｎ 发生等当量的置换作用，形成水 泥与土颗粒的团粒结构，填充孔隙后形成坚固 的类混凝土．此外，水泥浆中的Ｃａ（ＯＨ） 与土中 或水中的侵蚀性ＣＯ：化合生成难溶于水的ｃａ— ＣＯ 薄壳，也增强了土颗粒结构的强度。 综上所述，桩端后压浆可增加基桩的承载 面积及其有效长度；改善桩端土体的物理力学 性能，增大持力层的强度，提高桩端阻力；改善 桩端以上一定范围内的桩一土接触条件，提高 ３．２防止钻杆断裂所采取的措施： 每钻一 根桩至少检修一次钻杆，遇有钻杆出现裂纹或 砂眼的，及时更换。ｂ．遇基岩斜面较多的桩，保 持缓慢钻进，并观察钻杆的垂直度或机台的平 面位移情况，及时纠偏。 ３－３针对可能产生堵管现象所采取的措施 （产生堵管的主要原因是混凝土的坍落度偏小， 理 充填、挤密和胶结作用破坏泥皮的结构，并充填 于桩体与桩周土之间的孔隙，在桩周形成脉状 结石体，如同树根植入土中，从而增大应力扩散 范围，提高基桩的承载力．化学机理可概括为化 学胶凝作用、充填胶结作用、阳离子交换作用及 固化效应。硅酸盐水泥的主要矿物为由ＣａＯ， 时要认真进行记录。 技．２０００（２）． ３对于可能发生的异常情况所采取的措 施 ３．１针对卵石层可能产生扩孔现象，采取 加大泥浆浓度的措施，可往孔里加入适当的粘 土或黄土，控制泥浆浓度在１．１５左右。 一２７Ｏ一
