基坑工程 钻孔灌注排桩工程施工

基坑工程钻孔灌注排桩工程施工排桩式围护结构又称桩排式地下墙，它是把单个桩体，如钻孔灌注桩、挖孔桩及其他混合式桩等并排连续起来形成的地下挡土结构。排桩式围护结构属板式支护体系，是以排桩作为主要承受水平力的构件，并以水泥土搅拌桩、压密注浆、高压旋喷桩等作为防渗止水措施的围护结构形式。钻孔灌注排桩即为由钻孔灌注桩为桩体组成的排桩体系。单个桩体可在平面布置上采取不同排列形式，形成连续的板式挡土结构，以支撑不同地质和施工条件下基坑开挖时的侧向水土压力。图9-50中列举了几种常用排桩式围护结构形式。（a）间隔排列；（b）一字形相切排列；（c）交错相切排列；

（d）一字形搭接排列；（e）间隔排列的防水措施近年来通过大量基坑工程实践，以及防渗技术的提高，钻孔灌注排桩适用深度范围已逐渐被突破并取得了较好效果。钻孔灌注排桩应用于深基坑支护中，可减少开挖工程量,避免了因基坑施工对周边环境的影响，同时也缩短了前期的施工工期，节省了工程投资。1施工机械与设备目前国内主要的钻孔机械有螺旋钻孔机、全套管钻孔机、转盘式钻孔机、回转斗式钻孔机、潜水钻孔机、冲击式钻孔机。2

施工工艺钻孔灌注排桩施工工艺包括两部分，即钻孔灌注桩施工工艺和作为围护墙的钻孔灌注排桩的相关施工要求。2.1钻孔灌注排桩施工要求当基坑不考虑防水（或已采取降水措施）时，钻孔灌注桩可按一字形间隔排列或相切排列形成排桩。间隔排列的间距常为2.5〜3.5倍桩径。土质较好时可利用桩侧“土拱”作用适当扩大桩距。当基坑考虑防水时，可按一字形搭接排列，也可按间隔或相切排列，并设隔水帷幕。搭接排列时，搭接长度宜为保护层厚度；间隔或相切排列时需另设隔水帷幕时，桩体净距可根据桩径、桩长、开挖深度、垂直度及扩颈情况来确定，一般为100〜150mm。钻孔灌注排桩中桩径和桩长根据地质和环境条件由计算确定，一般桩径可取500〜1000mm,通常以采用∅600mm或大于∅600mm为宜。密排式钻孔灌注排桩每根桩的中心线间距一般应为桩直径加100〜150mm,即两根桩的净间距为100〜150mm,以免钻孔时碰及邻桩。分离式钻孔灌注排桩的中心距，应由设计根据实际受力情况确定。桩的埋入深度由设计根据结构受力和基坑底部稳定以及环境要求确定。钻孔灌注排桩施工前必须试成孔，数量不得少于2个。以便核对地质资料，检验所选的设备、机具、施工工艺以及技术是否适宜。如孔径、垂直度、孔壁稳定和沉淤等检测指标不能满足设计要求时，应拟定补救技术措施，或重新选择施工工艺。排桩要承受地面超载和侧向水土压力，其配筋量往往比工程桩大。当挖土面及其背面配筋不同时，施工必须严格按受力要求采取技术措施保证钢筋笼的正确位置。非均匀配筋排桩的钢筋笼在绑扎、吊装和埋设时，应保证钢筋笼的安放方向与设计方向一致。钻孔灌注排桩施工时要采取间隔跳打，隔桩施工，并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工，防止由于土体扰动对已浇筑的桩带来影响，排桩施工顺序如图9-51。对于砂质土，可采用套打排桩的形式（图9-52）,即对有严重液化砂土地基先进行搅拌桩加固，然后在加固土中施工排桩以保证成孔质量，这就需要在搅拌桩结束后不久即进行排桩施工。按照工程经验，当距钻孔灌注排桩外侧100mm作双钻头排列（宽度1200mm）制作搅拌桩作为隔水帷幕时，其深度应满足基坑底防管涌的要求。如采用注浆（一般对粉质土或砂质土），也应满足形成隔水帷幕的要求。钻孔灌注排桩顶部一般需作一道顶圈梁，以形成整体，便于开挖时整体受力和满足控制变形的要求。在开挖时需根据支撑设置围檩以构成整体受力。围檩要有一定刚度，防止由于围檩和支撑发生变形而导致围护墙变形过大或失稳破坏（图9-53）图9-53顶圈梁与围檩剖面钻孔灌注排桩施工时要严防个别桩坍孔，致使后施工的邻桩无法成孔，造成开挖时严重流砂或涌土。钻孔灌注排桩采用泥浆护壁作业法成孔时，要特别注意孔壁护壁问题。由于通常采用跳孔法施工，当桩孔出现坍塌或扩径较大时，会导致两根已经施工的桩之间插入后施工的桩时发生成孔困难，可采取排桩轴线外移的措施。应严格控制钻孔垂直度，避免桩间隙过大。若地下水从桩间空隙渗出，应及时采取针对性的封堵措施。因钻孔灌注桩后一般有搅拌桩作隔水帷幕，围护结构厚度加大，造成施工场地减少。今后的趋势应是选用相互搭接的结构形式，省去后面的隔水帷幕。但是施工时应间隔进行。每相邻两根桩结束后，要在其中间插入1根桩，这就要求较高的施工精度，而且钻孔机钻头需有切割刀具，对机械的扭矩要求也高，非一般的机械所能达到。国外已很普遍采用这类结构，实质上这种形式已属柱列式地下连续墙范畴了。3质量控制钻孔灌注桩排桩的质量检验内容包括成孔深度、桩位、桩垂直度、泥浆比重、泥浆黏度、桩径、沉渣厚度、钢筋笼长度、主筋间距、箍筋间距、混凝土保护层厚度、钢筋笼安装深度、钢筋笼直径、混凝土充盈系数、混凝土坍落度、桩顶标高等。混凝土抗压强度试块每50m³混凝土不少于1组试块，且每根桩不少于一组试块。必要时可采用低应变动测法检测桩身完整性。周边环境保护要求较高的基坑，可采用坑内预降水的方法对隔水帷幕的隔水性能进行检测。当采用低应变动测法检测桩身完整性时，检测桩数不宜少于总桩数的20%,且不得少于5根；当根据低应变动测法判定的桩身完整性为Ⅲ类或Ⅳ类时，应釆用钻芯法进行验证，并应扩大低应变动测法检测的数量。除特殊要求外，钻孔灌注桩排桩的施工偏差应符合表9-14规定。灌注桩质量检验标准表9-14项序检査项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位mm≤100基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范。如钻芯取样，大直径嵌岩桩钻至桩尖下50cm按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范续表项序检査项目允许偏差或允许值检査方法单位数值一般项目1垂直度%<1测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球2桩径mm±50井径仪或超声波检测，干施工时用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度3泥浆密度（黏土或砂性土中）1.15〜1.2用密度计测，清孔后在距孔底50cm处取样4泥浆面标高（高于地下水位）m0.5〜1.0目测5沉渣