谈建筑施工立柱桩施工工艺

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摘要：立柱桩施工质量对于基坑结构的安全性具有较大的影响，如施工质量把控不到位，极易使得支撑梁变形，从而引发坍塌事故。本文结合工程实例探讨了建筑施工中立柱桩的施工工艺，接着提出了施工质量保障措施，以期能够为相关工程提供参考借鉴。

关键词：建筑工程；立柱桩；施工工艺

在建筑施工中立柱桩具有非常重要的作用，有利于保证水平支撑在纵向上的稳定性，可以有效增加建筑支撑体系的空间刚度。在施工中，对立柱桩的刚度和垂直位移均有一定标准，因此，对其施工工艺进行深入分析，采取具有针对性的质量保障措施，切实发挥出立柱桩的作用，为建筑工程施工奠定安全保障。

1工程概况

黄浦区文化中心新建工程项目位于上海市黄浦区中华路以南，河南南路以西，周边建筑密集，东侧、南侧为高层住宅，西侧、北侧为老式住宅。地面标高约为+3.06m~+3.58m，地下管线复杂，基坑普遍区域开挖深度24.1m，贴边电梯井、集水坑局部深坑挖深25.25~25.45m。

2立柱桩施工工艺

根据本工程施工图纸及其工艺要求，采用GPS-10型钻机成孔，泥浆护壁；钢筋笼与钢立柱，现场加工，分节拼装，格构柱整体加工，最后水下灌注混凝土的施工方式。2.1测量放线施工场地的基准轴线、水准点引进，并经复核，方可使用；用全站仪、坐标法进行桩位的测定；做好测量放线记录，以便复核。

2.2护筒制作及埋设

护筒制作及埋设技术要求：（1）用厚为4mm钢板卷成直径为1000mm的护筒（桩径+100mm），其上部开设1～2个溢浆孔。（2）在沟槽挖掘时，必须要遵循测量要求，圆心的应当选取桩位中心，与设计桩相比，沟槽直径应比其大200mm，挖土作业需借助挖机进行，挖土深度通常控制在1.1~1.3m之间。若该区域杂填土较多，则需要进行深挖。（3）当取土至原状土时放置钢护筒，安装时护筒中心与桩位中心应吻合。为确保护筒位置的准确及稳定，再次采用十字中心吊锤法将护筒垂直固定于桩位处进行校正，同时高出地面10cm为宜，达到要求后，方可用粘土填实护筒周围的空隙并夯实，确保在钻进过程中，护筒不会发生位移或是漏浆[1]。

2.3泥浆配制、固化

（1）泥浆配制：泥浆配制以自然造浆法为主，一旦出现垮孔情况，需要通过人工方式，使用钠基膨润土进行调配，以提高泥浆性能。（2）泥浆性能要求：在选择泥浆性能参数时，对于较易出现榻孔的地层，性能参数选大值，反之则选小值[2]。泥浆性能主要通过泥浆比重计和泥浆粘度计来测试。泥浆性能要求如表1。2.4废浆固化在施工过程中需要安排专人管理泥浆，同时对循环池内泥浆的比重、粘度要实时监控，以保证顺利钻进。在施工过程中不得使用质量不合格的泥浆，对于施工中产生的废浆均采用泥浆固化器固化，然后将土方外运。

2.5钻进成孔

选用GPS-10型工程钻机进行灌注桩施工。为确保成孔质量要求可采用搀和膨润土降低护壁塌落概率，在钻进时，可以通过降低钻进速度来确保开孔的垂直度，通常垂直度应在1/200。立柱桩桩径为φ900mm，那么施工时应当选择夹角大于120的锥形钻头。在钻进时，必须要对钻杆和钻具长度进行精准计算，确保孔深计算准确。在加接钻杆时，需要提起钻具与孔底保持一定距离[3]。在缩孔部位，使用Ⅰ档（40转/分），增加钻压，减慢钻进速度，并对该部位进行多次扫孔。空内泥浆不应低与自然地面30cm，同时需要根据土层性质对泥浆性能指标进行灵活调整，同时还应及时排除循环池中多余的废浆。

2.6清孔

在第一次进行清孔时，可以采取空转方式，当钻渣成泥浆后，然后使用优质泥浆代替。同时，还可以根据清孔情况，灵活选择清孔方式，如正循环清孔、反循环清孔等。而在进行二次清孔时，可以采取导管法，为了提高孔底冲洗质量，可不断变化导管底口的位置。

2.7混凝土浇筑

在立柱桩施工中，其中一道关键性工序就是水下砼灌注，施工方必须要提供《预拌砼质量证明书》。用于水下灌注混凝土所需的导管，必须要确保使用前处于密封状态，且导管无破损，以免当泥浆进入到导管内时，因混凝土离析、堵塞而发生断桩。根据设计与施工要求，桩孔深度h=58m，h2取1.3m，导管内径250mm，桩孔直径900mm，充盈系数k取1.1，泥浆密度取1.15×103kg/m³，混凝土密度取2.3×103kg/m³；计算导管内混凝土柱与管外泥浆柱平衡所需高度h1=28.35m，计算初灌量V=3.14（0.252×28.35+1.1×0.92×1.3）/4=2.3m³，故立柱桩混凝土灌注时，初灌量需满足2.3m³。灌注施工：在开展灌注施工前，首先要检查导管位置是否居中，且导管底口与孔底间距0.5m，然后将球胆和盖板放置好。待混凝土车靠近孔口时，用漏斗装混凝土，装满后提起盖板将漏斗中的混凝土浇灌到孔底，同时砼车内的混凝土也需要持续向孔中灌注。在每次拔管前都需要对测绳进行测量，质检员需对拔管长度进行检查，并做好记录。出现堵管现象时，应立即进行疏通。首斗灌注量必须确保导管底部埋入砼面1.2m以上，且保持连续灌注，以此来提高灌注桩质量。在施工过程中，还应定期对混凝土面的深度进行测量，确保导管的埋深，一般以2-4米为宜。灌注混凝土泛浆高度大于2m，高出部分高度以保证桩顶标高处砼质量为准。

2.8空孔回填

立柱桩砼浇注完后应立即进行空孔回填，在回填时必须要做好安全防护工作。空孔回填材料主要为砂石，回填高度应不得低于10m，在格构柱周边进行回填时，要注意回填的均匀性，避免因不均匀回填使得格构柱发生变形或偏移，且回填时必须要将砂石压密实。

2.9桩底后注浆

在钢筋笼制作时在钢筋笼外侧通长安装两根注浆管，在底部设置桩底注浆器，注浆器具备止逆功能。压浆管安装时不与钢筋笼焊接，而是采用铁丝绑扎。注浆管的长度根据成孔深度配料，下至槽底0.2～0.5m。灌注桩成桩后的7～8小时内，采用清水进行开塞。在混凝土达到设计强度70%后，即可开始压入水泥浆，水泥采用P.O42.5水泥，水泥浆水灰比0.5～0.6，注浆压力大于注浆深度处土层压力，注浆流量不超过50L/min。桩端注浆分二次进行，第一次注浆水泥量为1.3t，第二次注浆水泥用量为0.9t，且第二次注浆在第一次注浆完成1~2小时后进行。注浆完成指标采用双控指标，即压浆量和压力，以注浆量控制为主，以注浆压力控制为辅。在注浆量达到设计要求时可终止注浆；当注浆量达到设计注浆量的80%，且注浆压力大于4MPa并稳定3min时，可终止注浆。未达到要求，采取相关补救措施。

3立柱桩施工质量保障措施及工程质量标准

3.1质量保证措施

（1）各种钢材进场必须有质量保证书，格构柱由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作。（2）格构柱制作前，各种钢材用料校直，清除表面污垢，严格按施工翻样图纸下料。（3）格构柱为正方形，电焊质量严格按照有关规范及设计要求进行施焊，焊缝连续饱满，并不损伤材质，立柱桩钢筋笼制作采用E50焊条。（4）严格参照设计桩详图，按照设计交底要求，制作格构柱，且制作偏差应当保持在合理范围内，待验收合格后方可将格构柱放入孔内。而为了保证格构柱的垂直度与设计标高一致，可以采取吊筋并加焊保护环的技术措施。（5）格构柱焊接时必须保证焊缝长度，焊缝质量应满足施工图纸和施工验收规范的要求；不得有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边、未焊满等缺陷焊缝必须符合规范要求。

3.2工程质量标准

立柱钻孔灌注桩及钢格构立柱施工参数如表2、表3所示。结语本文通过探讨建筑施工中立柱桩的施工工艺，提出了具有普适性的质量控制措施，并结合具体工程实例，验证控制措施的有效性与可行性，具有一定的参考价值，可在领域大力推广。

参考文献

[1]张高威.基坑支撑梁体系中钢管立柱桩施工技术探讨[J].住宅与房地产,2019，537(15)：170-172.

[2]石海良.超深大直径钢管立柱桩施工控制技术[J].湖南交通科技,2019，210(03)：184-188.

[3]路林海,王国富,徐前卫,等.复合立柱桩支承下深基坑围护结构变形性状[J].铁道工程学报,2019,036(001)：93-98.

作者：张炳宏 单位：上海市地矿建设有限责任公司