钻孔灌注桩围护结构的施工成果

1.成孔方法

钻孔灌注桩一般采用机械成孔。地下铁道明挖基坑中所用的成孔机械多为螺旋钻机和冲击式钻机。正反循环钻机由于采用泥浆护壁成孔，噪声低，适于城区施工，在地下铁道基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用，但应注意泥浆处理问题，避免污染城市环境。

干法钻孔灌注桩施工工艺流程见图6-1，泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程见图6-2。

图6-1 干法钻孔灌注桩施工工艺流程

图6-2 泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程图

（1）螺旋钻机成孔。螺旋钻机分长螺旋钻机和短螺旋钻机两种。由于地质条件限制，长螺旋钻机应用较广，短螺旋钻机由于钻进中挤入钻杆叶片间的土，要把钻头提升到地面后反转甩去，所以需反复钻进和提升，孔壁扰动后易于坍塌，在黏性土中较为适用，其他软土地层则受到一定限制。

长螺旋钻机钻孔直径一般为300～800mm，钻深可达25m，而短螺旋钻机钻孔直径一般为400～500mm，钻深可达35m。

螺旋钻机一般只适宜干作业钻进，如在有水环境下钻进，其施工程序为：钻孔至孔底→随压浆随提升钻杆→吊放钢筋笼后灌注混凝土→形成钢筋混凝土桩。此种钻孔方法，因随提钻随压水泥（砂）浆护壁，解决了螺旋钻机水中钻进的问题。(www.xing528.com)

（2）钢丝绳冲击钻机成孔。利用悬吊着的钻头的冲击力，将钻孔内的土或岩层冲碎，并采用泥浆护壁，通过捞渣将钻孔内的大部分泥土清出孔外。其操作要点为：钻孔前，先在孔口处埋设护筒，然后使钻机就位，并使钻头中心对准护筒中心；钻进过程中当深度在护筒底以下3～4m时，应低锤冲击，锤高控制在0.4～0.6m，并及时加泥浆护壁，保持孔壁稳定；钻进中，每冲击3～4m掏一次渣，并及时加水保持孔内水位高度，防止坍孔，掏完渣后向孔内加护壁泥浆并保持正常浓度。这样反复冲孔、掏渣、注浆，直至设计深度。

（3）正循环回转钻机成孔。这种成孔方式是在钻机驱动钻具回转钻进的同时，使冲洗液沿钻杆与孔壁之间的环形空间上升，从孔口返回沉淀池，形成正循环回转钻进。钻机的主要部件有：转盘、马达、卷扬机、钻架、钻杆、钻头和水管等。

（4）反循环回转钻机成孔。反循环回转钻机成孔时，冲洗液流向从地面沿钻具与孔壁间的环形空间，或采用专门管线以及双壁钻杆的外环间隙流向孔底，然后沿钻杆的中心孔上升返回地面，形成反循环排渣回转钻进。其主要设备与正循环钻进成孔基本相同，但一般不需要泥浆泵，按吸升泥浆和排渣方法不同，需配置吸泥泵与真空泵或空气吸泥机和水力吸泥机等。反循环钻孔，一般有压缩空气法、泵举法和泵吸反循环法等，可根据具体情况选用。

2.钻孔灌注桩混凝土配制与灌注

（1）混凝土应满足下列要求：按设计配合比配制；坍落度为：水下混凝土18～22cm，干作业混凝土12～18cm；强度要达到设计要求，基坑开挖后桩身无蜂窝、麻面、断桩、夹泥等不良现象。

（2）混凝土灌注分干孔和水下灌注两种

1）干孔灌注：一般采用直接由孔口倾倒入孔方式。由于桩身较长，依靠混凝土的自重即可以将其振实。

2）水下混凝土灌注：通常釆用导管灌注方式，混凝土通过导管连续灌入桩孔内。为方便混凝土灌注，导管顶部应放置漏斗。第一次灌注混凝土时，导管应事先在地面组装好，经检查合格后吊入桩孔，并在导管底部装隔水塞（如用橡皮球封堵），但不要妨碍混凝土顺利排出。导管底距桩孔底高度不宜超过500mm。

在灌注混凝土过程中，导管应保持埋入混凝土内2～3m，并严格控制导管拆卸时间，一般不超过15min，混凝土灌注要连续进行。在灌注混凝土的同时，应测量混凝土的上升高度，以便及时提升和拆卸导管。桩身混凝土达到设计强度后方可进行土方开挖。