学文网摘要：本施工技术总结就中国石油抚顺石化分公司6万吨/年苯乙烯装置泥浆护壁钻孔灌注桩（以下简称钻孔灌注桩）、钻孔压灌桩（以下简称压灌桩）、钢管桩现场施工，从桩基础的钻孔施工、钢筋笼安装(钢管桩身制作)、混凝土浇筑等方面介绍三种桩基础施工的主要工艺技术和施工方法。
关键词：桩基础、钻孔、成孔，入岩，混凝土灌注。
中***分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
1.工程概况
1.1工程说明
根据勘察单位提供的《岩土工程勘察报告》表明，施工场区经人工整平，较为平整，属低山丘陵及坡脚的冲、洪积阶地地貌。地层自上而下依次为：杂填土、粉质粘土、粗砂、圆砾、强风化岩层、中风化岩层、微风化岩层。原地基土的承载力不能满足上部拟建建筑物对地基承载力的要求，为提高地基土的承载力，改善其变形性质，设计采用钻孔灌注桩、钻孔压灌桩、钢管桩基础。桩基础设计为桩径φ600mm钻孔灌注桩、φ400mm的钻孔压灌桩以及φ159mm钢管的钢管桩，φ600mm钻孔灌注桩为216根、φ400mm钻孔压灌桩420根、钢管桩66根。钢筋笼主筋采用φ16通长配筋（φ600mm桩为9Φ16、φ400mm桩为6Φ16），箍筋为φ8@200mm，钢筋笼设φ12@2000mm加强筋；钢筋连接采用双面搭接焊接连接。钢管桩桩身采用φ159mm×8钢管制作。混凝土强度等级为C30。
1.2 桩基础参数：
2.工程特点
2.1施工重点、难点分析
2.1.1 本装置大型设备基础压缩机基础、反应器框架、加热炉基础、粗苯乙烯塔基础等地基处理采用φ600mm钻孔灌注桩，其他设备基础、框架基础采用φ400mm钻孔压灌桩、钢管桩，各种桩在场内分布较散，施工区域不集中。为确保钻孔灌注桩施工时泥浆坑的设置对后续基础施工不造成影响，泥浆坑的位置、大小选择就显得尤为重要。
2.1.2 本装置与原有管排、旧装置连接的管排基础施工空间受原有管排、旧装置的影响，作业面积较小，施工难度较大；旧装置处于运行状态，施工时安全要求严格。本工程采用φ159mm钢管的钢管桩减小了作业空间、面积，减少了施工时对装置运行的影响。
2.1.3 本工程最大桩径为φ600mm，最深桩长为12m左右，单桩混凝土浇筑量最大为3.4m³。因此单桩混凝土浇筑量较小，如果采用商品混凝土浇筑，一是成孔后混凝土不能及时浇筑，二是混凝土采购和运输成本将非常大。为方便施工和降低施工成本本工程在现场设置搅拌站，混凝土采用现场搅拌。
2.2 新工艺、新技术
2.2.1 水下混凝土浇筑
在桩基础施工过程中混凝土浇筑都采用了水下混凝土浇筑法，从而确保了在整个混凝土浇筑过程中孔内泥浆始终对孔壁保持着侧压力，防止了孔壁塌方现象的出现，确保了施工有序的进行。
2.2.2 钻孔压灌桩施工
钻孔压灌桩施工速度较快，在本装置单台机械24小时成桩42根，改变了泥浆护壁钻孔灌注桩施工（单机24小时成桩4根）缓慢的缺点，极大的提高了施工速度，确保了工程的整体进度。钻孔压灌桩施工时还不需要泥浆护壁，不需要设置泥浆坑，减少了施工的难度，也降低了施工时对场地的破坏。
2.2.3 钢管桩施工
钢管桩施工使用机械轻捷、灵活、方便，确保了在狭小空间桩基础的正常施工。对不能进行土方开挖以及无法进行大型机械桩基础施工区域的地基处理方法进行了有效的补充。
3. 钻孔灌注桩施工方法
3.1单桩施工工艺流程为：
挖设泥浆坑桩位测量护筒埋设桩位复测钻机就位钻进成孔钢筋笼制作钢筋笼安放砼搅拌砼灌注成桩
3.2 钻孔成孔：
根据施工现场情况压缩机基础与粗苯乙烯塔基础比较靠近，加热炉基础反应器框架比较靠近，因此在两块区域中间空地各挖设一泥浆坑。泥浆坑大小为4m×3m×3m。坑内泥浆采用粉质粘土、外加剂配制，配制泥浆的粘性和流动性须满足施工的需要。桩施工前首先对所施放的桩点进行测量线。复测无误后按施放的桩位点人工清除土体，挖掘护筒坑，在护筒坑内重新施放桩位，埋设大于桩径200mm的钢护筒。钢护筒埋设时将钢护筒中心对正桩位，然后将护筒底部及外壁用粘土填实，准备钻机就位。采用吊车将GPS-20型回 转钻机吊放至桩位，将钻机回转中心对准桩位点，采用水平尺调平确保钻头垂直下钻，然
***1 钻孔施工 ***2 泥浆循环
后用枕木垫稳钻机。钻孔时采用泥浆护壁回转钻进成孔，首先采用三翼钻头进行开孔向下钻进，钻进过程中使用泥浆泵通过空心钻杆向孔底注入泥浆护壁，泥浆再由桩孔上口流向泥浆坑，如此循环确保泥浆的密度。当三翼钻头进入强风化岩层后换用牙轮钻具钻进至终孔。钻孔过程中根据地勘报告和泥浆带出的岩石碎块查看钻头的入岩情况，当钻头进入中风化化岩层后在钻杆上做好进尺1.2m的标记，当钻头进入持力层1.2m以后停止步钻进。钻进至设计岩层深度、满足设计要求后，要对已经钻好的桩孔进行清渣、调浆。清除孔底的碎石和沉渣，直至符合规范要求。清孔完成后准备钢筋笼安装和混凝土浇筑。
3.3钢筋笼制作、安放：
钢筋笼采用直流电焊机人工现场制作，主筋需要连接时采用同心双面搭接施焊。箍筋采用为螺旋渐
进式，与主筋采用22#镀锌铁线绑扎，对于超长的钢筋笼按规范要求进行井口搭接焊接。钢筋笼采吊车吊装安放，安放时确保钢筋笼轴心与孔轴心对正后，将钢筋笼准确安放，安放钢筋笼时人工调直扶稳，缓慢下沉。确保钢筋笼安放正确后，准备进行混凝土灌注施工。钢筋笼安放应在立即进行混凝土浇筑，如遇特殊情况不能及时
浇筑混凝土，需要在混凝土浇筑***3钢筋笼制
之前吊出钢筋笼对孔内的泥浆沉渣进行二次清孔，再安放钢筋笼浇筑混凝土。
3.3 砼搅拌、灌注、成桩
混凝土采用现场搅拌，当钻头进入设计要求的位置后现场准备混凝土搅拌，配制混凝土时严格按配
合比配制，砼灌注采用导管水下连续灌注法，灌注时将灌浆导管下至距孔底0.3～0.5m处，混凝土通过导管灌注入孔底，通过混凝土面的提升从而将泥浆从孔内挤出，首次下料保证导管底端被埋在混凝土下面0.8m以上后再开始向上提升，然后一边浇筑混凝土一边向上提升导管，当导管开始向上提升时，尽量保证导管底端始终距混凝土面2.0m以上，混凝土灌注时必须保证连续灌注，如遇特殊情况需中断混凝土浇筑，间隔时间不得大于45min。最后一次灌注混凝土量确保混凝土灌注高度，按规范要求高出设计桩顶标高0.8m以保护桩头。混凝土灌注完成后拔出混凝土导管、钢
***4混凝土浇筑护筒，然后除桩顶表面的浮浆。
4. 钻孔压灌桩施工方法
4.1单桩施工工艺流程为：
桩位测量钻机就位钻进成孔砼搅拌砼灌注钢筋笼制作钢筋笼安放成桩。
4.2钻孔成孔
钻孔时机械采用步履式ZYL800BB型长螺旋钻机，首先根据设计***纸放出桩位位置，每个桩位采用白灰和φ8短钢筋设双重标识，桩施工前首先对所施放的桩点进行复测、复测无误后，将钻机行走至施放好的桩位，钻具调直对准桩位，用水平尺将钻机调平，检查钻机各部位正常后开始钻进成孔，成孔深度根据钻进状态、检查钻头上所夹带的岩土成分，结合桩孔附近的勘察资料确定钻头的钻进情况，当确定钻头进入岩层后，在螺旋钻杆上做好1.0m标记然后再继续向下钻进。当钻头进入持力层1.0m以后停钻准备灌注。
4.3混凝土灌注
成孔达到深度后，将搅拌好的混凝土用高压混凝土输送泵通过输送管、中空钻具压灌到孔底，
***5 压灌桩施工首灌压力大于5MPa，以保证混凝土与持力层紧密接触待混凝土超出钻头底面0.5m以上时，缓慢提升钻具，边提升边灌注，连续灌注至超出设计桩顶标高0.8m以上时终止。
4.4钢筋笼安放、成桩
钢筋笼采用直流电焊机人工现场制作，主筋需要连接时采用同心双面搭接焊，箍筋为螺旋式与主筋采用22#镀锌铁线绑扎，当混凝土灌注完成后，立即用吊车将成品钢筋笼吊至桩位上空吊直对准桩中心，人工边转动边用钻具将钢筋笼缓慢平稳的压入孔内，最后用钻机加长装置和平板振捣器将钢筋笼振至设计标高。
5. 钢管桩施工方法
5.1单桩施工工艺流程为：
钢管桩身、钻头制作桩位测量泥浆坑挖设钻机就位钻进成孔水泥浆搅拌水泥浆灌注投入骨料补浆成桩
5.2 桩身、钻头制作
桩身钢管采用φ159×8，桩底为合金钻头。首先将钢管截成1.5m一段，然后采用机械加工内外丝扣。整个桩长大约9m，钻孔连接时用丝扣连接。车间加工合金粒镶嵌钻头，采用硬质合金粒均布焊接在钻头外边缘形成钢管保护层，钻头预留返浆（灌浆）口，钻头采用丝扣与钢管桩身连接，成孔后钻头将被埋在孔内。
***6 钢管制作、连接方式
5.3 钻孔成孔
钻孔机械采用MD-50型钻机，回转钻进成孔采用合金钻头。钻机行走至需要施工的桩位，将钢管
连接好钻头装在钻机上。然后将钻头对准桩位，采用水平尺将钻机调平，钻机稳固后开始钻孔施工。每段钻进深度大约为1.5m，当一段钢管钻入地下以后，将另一段钢管采用丝扣连接在已经钻进的钢管上再次向下钻入，依次分段次第加钢管长度钻进。钻进过程中为防止孔内坍塌采用泥浆护壁,泥浆护壁原理同泥浆护壁钻孔灌注桩。泥浆坑设置在桩施工区域较近处，大小为1.5m×1.5m×1m。当钻进深度达到桩孔附近位置的勘察资料中的中风化岩层位置时、注意查看泥浆翻带上的岩块成分，确定钻头的钻进情况，当确定钻头进入中风化岩层后，在钻杆上做好1.2m标记。然后再继续向下钻进，钻头进入
***7钢管桩施工 中风化岩1.2m以后停止钻进，将钻头及钢管留置孔内准备灌浆。
5.4 灌浆、成桩
按配合比配制出水泥浆液，水泥浆的搅拌时间大于3min，搅拌后应立即灌注，存放时间不得超过45min。灌注时采用高压泥浆泵通过封口注浆器向钢管中注入水泥浆，水泥浆通过钢管注入孔底并将泥浆从管壁外侧反推出钻孔，形成效果为绕壁返浆。注浆至钢管外部孔口冒出新鲜水泥浆液并无泥浆冒出时停止灌浆，然后在指定标高拆除封口注浆器，再将一6吋补浆管插入孔内，准备补浆，然后缓慢从孔口投入碎石（规格10～30mm）。间隔一定时间进行补浆，补浆次数一般不少于3次。
6.小结
随着石油化工行业的高速发展，大型设备在炼油、化工大型行业中得到广泛应用，也就造就了大型设备基础在炼建施工过程中的普遍存在。对地基承载力的要求也就越来越高，因各地区的地质及地下水位不同，设计时所采用的地基处理形式也不相同。为满足建筑荷载和结构形式上的要求，桩基础开始被广泛地应用于大量地基处理过程中。桩基础的优点是施工噪音低、单桩承载力大、桩端能可靠地进入持力层或嵌入岩层，施工时对周围建筑物的影响小，可以忽略地下水对施工的影响。基于上述特点，桩基础成为地基处理的首选。本工程从施工技术准备、施工过程到工程实体等方面均进行严格把关，严格执行施工方案、标准和规范，取得了预期的效果，确保了工程优质完工，为今后类似工程的施工提供了宝贵的理论依据和实践经验。
参考文献
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2010版)GB50204-2002
《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002
《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003
《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300—2001