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大直径钻孔灌注桩施工技术研究及试验分析
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岳良
【摘要】文章通过桩位放线、钻机定位、钢筋笼的制作、混凝土的灌注等9个方面对大直径钻孔灌注桩的施工过程进行详细阐述，结合桩基荷载试验的观测，分析试桩抗压、抗拔极限承载力的确定方法。试验分别对两根试桩进行测试，得到其实际承载力符合设计要求，为类似大直径桩基的施工与试验提供参照。
【關键词】钻孔灌注桩；施工方法；桩基承载力；试验分析
引言
桩基是一种广泛应用的结构基础形式，具有承载力高、沉降量小而且较均匀的特点。随着现代工程建设规模的扩大，工程上部结构尺寸也不断增大，对桩基的承载力提出了更高的要求，桩基向着大直径、深长、扩底等方向发展。
桩基的承载力影响因素较多，桩土相互作用十分复杂，因此桩基一直是工程研究领域中的热点和难点[1-2]。近年来，大直径钻孔灌注桩在工程中得到广泛应用，本工程为某轨道交通换乘站，桩基础皆采用钻孔灌注桩。下文主要阐述大直径钻孔灌注桩施工技术方法及荷载试验结果分析。
1、试桩概况
根据国家相关规范规定及设计要求，进行2根桩基静载荷试验，以验证其极限承载力是否达到设计要求。各土层物理力学性质指标见表1。
表1各土层物理力学性质指标
层号
名称
含水量
土重度
孔隙比
液限
塑限
塑性指数
液性指数
w
γ
e
WL
WP
IP
IL
%
kN/m3
-
%
%
-
-
①-1
杂填土
28.7
19.70
0.777
37.0
19.7
17.3
0.99
①-2
素填土
27.7
19.30
0.800
29.4
17.1
12.2
0.87
②-1b3～2
粉质黏土
25.5
19.80
0.729
29.9
17.5
12.4
0.65
②-3b4～3
粉质黏土
36.3
18.40
0.990
35.1
20.4
14.8
0.99
②-3c3
粉土
31.1
18.90
0.873
29.4
23.6
5.9
0.93
②-3d4～3
粉砂、细砂
29.0
19.30
0.798
-
-
-
-
②-5b4～3
粉质黏土
34.8
18.40
0.993
33.2
19.6
13.7
1.10
②-5d2～1
粉砂、细砂
25.7
19.40
0.744
-
-
-
-
③-2b2
粉质黏土
23.5
20.30
0.655
28.0
16.4
11.5
0.65
③-2c2
粉土
23.3
20.00
0.665
31.1
22.5
8.6
-
依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）的规定以及相关参数[3]，大直径桩单桩极限承载力标准值时，可按下式计算：（1）式中：为桩侧第层土极限侧阻力标准值；为桩的极限端阻力标准值；为大直径桩侧阻尺寸效应系数；为大直径桩端阻尺寸效应系数；为桩身周长，取。
基桩的抗拔极限承载力可按下式计算：（2）
式中：为基桩抗拔极限承载力标准值；为桩身周长；为桩侧表面第层土的抗压极限侧阻力标准值；为抗拔系数，取值为1。试桩详细参数见表2。
表2试桩参数
试桩编号
类型
桩径
（mm）
桩长
（m）
承载力特征值
（kN）
预估加载值（kN）
GC-3
抗拔
1200
25
5423
2×10846
JC-21
抗压
1000
7.5
2356
2×2450
2、试桩施工技术
下面就本工程钻孔灌注桩施工过程中几个关键步骤做技术说明：
1.放桩位线
根据图纸提供的桩位中心，做好保护及复核，桩位中心点处做出三角标志，打好十字控制桩并及时保护处理[4]。
2.埋设护筒
HPE液压垂直插入机就位，根据桩位十字线，使HPE液压垂直插入机的定位器中心与桩位中心对齐，控制护筒中心位置。护筒采用20mm钢板制作，上部做一到两个溢浆孔，
3.钻机定位
钻机定位时，必须保证钻机稳定性。钻机在完成定位、水平和垂直度调整后，由现场操作人员对本台机器的各项设置参数进行锁定，使机器达到最佳工作状态，从而有效地保证下一步成孔作业的施工质量。
4.钻机成孔
护筒埋设完毕后，用泥浆泵向孔内注入稳定液，钻机利用钻斗自重以及液压旋转筒式钻头加压进行原始土的挖掘，反复循环钻至设计深度，注意在钻机钻进过程中要不断加注稳定液，成孔作业结束后，测量孔深、孔径是否达到设计要求[5]。
5.一次清孔
一次清孔主要是粗略清理的过程，清孔时将铲斗放至孔底，通过铲斗旋转钻进渣土达到清孔目的。
6.钢筋笼的制作
钢筋笼整体制作，材料采用HRB400热扎钢筋，主筋与主筋制作中可采用搭接焊或机械接头，主筋应调直、除锈、下料准确，并应符合设计及施工规范要求，搭接焊或机械接头应先进行试焊送验，合格后方可使用。
本工程钻孔灌注桩主筋与箍筋均采用电焊连接，主筋与螺旋筋全部采用点焊，定位筋用环型模制作，焊接必须牢固[6]。钢筋笼焊接选用502焊条，焊距宽
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