钻孔灌注桩设计及施工常见问题处理措施建议

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1、钻孔灌注桩设计及施工中常见问题处理措施建议天津交通职业学院李静娟摘要：本文详细分析了钻孔灌注桩在设计和施工中容易出现的问题，并结合实践经验给出了具体的解决措施。关键词：钻孔灌注桩；单桩承载力；后压浆；1引言钻孔灌注桩作为一种基础形式，目前在我国广泛使用在高层建筑、铁路桥梁、公路桥梁及城市各种桥梁中，这是因为钻孔灌注桩设计简单、承载力大、不受地质条件限制，特别是能满足各种不良地质条件的承载力要求，同时施工不受季节影响，施工简单，操作易于掌握，而且所需投入设备造价较低。但其施工质量难于控制，发生事故后又较难处理。因此如何在设计和施工工艺上采取一些措施，尽量避免

2、或杜绝质量事故的发生，以确保施工顺利进行，一直是工程技术人员不断探讨的课题。2钻孔灌注桩设计应引起重视的问题2.1合理选择桩基础的设计参数我们知道进行钻孔灌注桩的设计主要是确定有关桩的一些设计参数，如桩长、桩径、桩间距以及持力层的确定等等，这些参数是否合理一方面决定着桩的承载力的大小以及上部结构的安全，另一方面还影响着桩基础施工质量。因此在设计中在满足规范要求的基础上，为了优化桩基础的设计，还应注意以下几个问题。（1）加强地质勘察报告的深度与准确度。桩的设计参数确定除了要考虑上部结构的荷载外，主要还是由地质情况决定的。一般情况下桩长的取值取决于持力层的标高

3、，无论是端承桩、摩擦端承桩、端承摩擦桩、摩擦桩确定侧阻力和端部承载力均要参考地质报告提供的数据，在试桩前，地质勘查报告是桩的承载力、桩长及持力层的确定重要的依据。因此地质勘查报告的深度与准确性至关重要。例如，对于含碎石粘性土6的土层，由于勘探工艺的特点，要判明碎石含量及其粒径不可能十分准确。这会直接影响钻孔灌注桩的设计及施工工艺的采用，因此还要加强对同地区土质情况的调研，结合实际勘探情况，提交准确的报告，供设计与施工决策。鉴于这一点，设计时应充分考虑到碎石含量对承载力的影响。由于桩底沉渣问题制约着单桩承载力和桩身质量的稳定性，对碎石含量较多、粒径较大的土层

4、，沉渣小于5CM的设计要求较难满足，因此，在设计钻孔灌注桩时，必须适当考虑施工因素的影响，针对该类土层，单桩承载力设计值应适当减小。（2）桩长、桩数和桩间距应统筹考虑。灌注桩设计在满足承载力要求及规范规定的桩间距的要求下，不宜采用“细桩密布”的原则，因其会对成孔质量和施工工效有不利影响，可采用“粗桩疏布”的方式，这种方式可以有效提高施工工效。当然桩间距的设计还要统筹考虑群桩承台的成本。钻孔灌注桩是先成孔，然后在孔内成桩。成孔阶段是依靠泥浆来平衡的，且在进行钻孔灌注桩施工时会使周围的土体松动。故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。除非地质变

5、化非常大，在一定范围内桩基承载力特征值和桩长一般宜统一。这有利于施工的进度和减少造价。如果布桩范围较大，施工图时定一个桩长范围，实际施工时灌注桩按进入持力层的深度控制，如果持力层的标高相差较大时，可以分区表示桩长的范围。（3）要保证桩身混凝土强度不小于桩的承载力设计要求。随着我国高层建筑的发展以及一些水下大型桥梁的建设，对桩基础承载力的要求越来越高，桩径、桩长相应增大，因此钻孔灌注桩的应用也将越来越多。为保证建筑物的安全，《建筑地基设计规范》GB50007-2002增加了桩的承载力尚应满足桩身混凝土强度的要求。即Q≤Apfcψc其中Q相应于荷载效应基本组合

6、时的单桩竖向力设计值；Ap为桩身横截面积；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；ψc为工作条件系数，对于灌注桩可取0.6~0.7，施工有充分把握时可取上限值。次项规定也就是要求桩身首先要保证自身不被压坏。笔者曾设计过天津地区一座34层的高层建筑，地基初步设计时采用灌注桩基础，要求单桩承载力为11000KN，如果设计桩长50米，桩径0.9米，单桩竖向承载力达到9400N，不能达到承载力要求。改用桩长60米，桩径0.9米6，单桩竖向承载力达到11500N，能满足上部结构承载力的要求，但是验算桩身混凝土强度时，即便采用C50混凝土，单桩竖向力设计值也不能超过9548K

7、N（ψc取0.65），可见增加桩长和桩径虽然有利于提高桩竖向承载力，但是考虑到桩身混凝土强度不小于桩的承载力设计要求，同时考虑到大直径、超长桩，增加工程造价，造成桩的施工困难，且质量难以保证。最终采用了后注浆技术，克服了钻孔灌注桩桩底虚土较难清理、桩身泥皮影响侧摩阻力的缺陷，试桩结果显示，其单桩承载力提高了30%以上，并获得了较高的经济效益。（4）采用后压浆工艺优化灌注桩设计，单桩承载力设计值应以试桩结果为依据。国内学者和工程人员在近几年结合工程原位测试发现，压力灌浆不仅能提高桩的端阻力，而且还能有效地改善桩土相互作用，并进一步指出其承载机理类似于扩底桩。

8、在工程实践中，桩端注浆和桩侧注浆是提高桩承载力、降低沉降的有力措施