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钻孔灌注桩超灌原因和要求(包含费用划分)

发布于:2025-09-08 09:44:08 来自:给排水工程/给排水资料库 [复制转发]

钻孔灌注桩作为基坑支护体系中的核心支护措施,其桩顶质量直接影响冠梁与桩体的连接可靠性及整体支护结构稳定性。在施工过程中,通过设置 “超灌高度”(即混凝土灌注标高超出设计桩顶标高的长度),可有效规避桩顶浮浆、浮渣影响,保障桩体有效强度与长度。本文结合现行规范与工程实践,系统解析超灌高度的作用、规范要求、控制措施及费用划分原则,为钻孔灌注桩施工质量管控提供技术支撑。

一、超灌高度的核心作用

超灌高度并非 “多余施工”,而是保障钻孔灌注桩桩顶质量的关键工艺措施,主要通过以下三方面发挥作用:

(一)确保桩顶混凝土强度达标

钻孔灌注桩成孔过程中,孔内泥浆与孔底浮渣(如岩屑、泥沙)易在灌注后期混入桩顶混凝土,形成强度极低的浮浆层(强度通常仅为设计值的 30%-50%)。通过设置超灌高度,将浮浆层集中在超灌段,后续凿除后可露出密实混凝土,确保桩顶(与冠梁连接部位)强度满足设计要求,避免因桩顶强度不足导致支护体系传力失效。

(二)补偿混凝土体积收缩

混凝土硬化过程中会因水分蒸发产生体积收缩,若按设计桩顶标高直接灌注,收缩后易出现桩顶标高低于设计值的情况,导致桩长不足。超灌高度可提前预留收缩量,抵消混凝土收缩影响,确保硬化后桩顶标高精准匹配冠梁底标高,保障桩体有效长度符合设计要求。

(三)彻底排除孔底浮渣与泥浆

成孔后孔底残留的浮渣(厚度通常为 100-300mm)若未清除干净,会导致桩底承载力下降;同时,孔内泥浆若混入桩体,会破坏混凝土密实性。通过超灌过程中混凝土的自重压力,可将孔底浮渣与部分泥浆向上顶推,最终集中至超灌段,随超灌部分一同凿除,从根本上消除浮渣与泥浆对桩体质量的隐患。

二、超灌高度的规范要求与调整原则

超灌高度的设置需遵循现行规范要求,并结合工程地质条件、桩型特点动态调整,确保技术合理性与经济性平衡。

(一)通用规范要求

根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)及《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012),超灌高度设置需满足以下基本要求:

一般桩基(如常规基坑支护桩):超灌高度不应小于 0.5m,适用于地质条件相对稳定(如黏性土、粉土)、泥浆比重控制良好(1.1-1.2)的场景;

重要工程或大直径桩:对于桥梁桩基、高层建筑承重桩及直径≥1.2m 的支护桩,超灌高度不应小于 0.8-1.2m,此类桩体对承载力与耐久性要求更高,需通过增加超灌高度进一步保障桩顶质量。

(二)动态调整因素

实际施工中,超灌高度需结合以下因素适当调整,不可机械套用规范数值:

地质条件: 砂层、卵石层等易塌孔地层,成孔后孔壁易坍塌导致浮渣量增加,超灌高度需比常规值提高 0.2-0.3m(如从 0.5m 增至 0.7m);

泥浆性能: 泥浆比重过大(>1.3)或含砂率过高(>8%)时,泥浆易混入混凝土形成厚浮浆层,需增加超灌高度至 0.6-0.8m;

混凝土性能: 若混凝土坍落度偏小(<180mm)或初凝时间过短(<6h),灌注过程中易出现离析或中断,需适当提高超灌高度以规避冷缝风险。

三、超灌高度不足的危害

超灌高度若未达到规范或设计要求,将直接引发桩体质量问题,甚至威胁基坑支护安全,具体危害如下:

(一)桩顶强度不足

超灌高度不足时,浮浆层无法完全凿除,部分浮浆残留于桩顶与冠梁连接部位,导致该区域混凝土强度低于设计值。在基坑开挖过程中,桩顶易出现开裂、压碎,影响支护结构整体承载能力,严重时可能引发基坑边坡变形。

(二)有效桩长不足

混凝土收缩后,若超灌高度未预留足够收缩量,会导致桩顶实际标高低于设计标高,有效桩长缩短。例如,设计桩长 20m,超灌高度仅 0.3m(规范要求 0.5m),混凝土收缩量 0.2m,最终有效桩长仅 19.8m,不符合设计要求,需通过补桩或加固处理,增加工程成本与工期。

(三)检测误判与安全隐患

低应变法检测桩身完整性时,超灌高度不足导致的桩顶浮浆层、离析层,易被误判为 “桩顶断桩” 或 “严重缺陷”,需进行二次检测(如钻芯法),增加检测成本;若缺陷未被发现,后续使用中桩顶可能出现突发性破坏,引发安全事故。

四、超灌高度的全流程控制措施

超灌高度的控制需贯穿  “成孔 - 灌注 - 凿除”  全过程,通过精细化管理确保超灌量符合要求,具体措施如下:

(一)测量与标高控制

孔深精准测量: 成孔后,采用测绳(需提前标定)与电子测深仪双重复核孔深,扣除孔底虚土厚度(通常≤100mm),确定实际灌注深度,避免因孔深测量不准导致超灌量计算偏差;

灌注过程标高监控: 灌注前,在导管上标注刻度并结合混凝土灌注方量(根据桩径、孔深计算理论方量,叠加超灌量)反算混凝土顶面标高;灌注后期,每灌注 5m3 混凝土需用测绳测量一次混凝土顶面标高,确保最终超灌高度符合要求;

导管埋深控制: 灌注过程中导管埋深需控制在 2-6m,避免埋深过浅导致泥浆返混;最后一次拔管前,逐步将埋深减至 1-2m,缓慢拔管,防止因拔管过快导致桩顶混凝土出现空洞。

(二)混凝土性能优化

配合比设计: 混凝土坍落度宜控制在 180-220mm,确保流动性良好,减少离析;掺入缓凝剂,使初凝时间≥6h,避免灌注中断;

浇筑管理: 混凝土运输时间不宜超过 1.5h,到场后需检测坍落度,不符合要求的混凝土严禁使用;灌注时采用 “连续浇筑、分层振捣” 方式,每层振捣时间 20-30s,确保混凝土密实,减少浮浆产生。

(三)超灌段处理

凿桩头时机: 混凝土浇筑完成后,需待其强度达到设计值的 70%(通常 3-7 天,具体由试验确定)后再进行凿除,避免过早凿除导致桩体破损;

凿除工艺: 优先采用机械凿除(如液压破碎锤)结合人工修整的方式,凿除至设计桩顶标高后,用高压水冲洗桩顶表面,露出新鲜混凝土面;

桩头防护: 凿除完成后,若桩顶需与承台或冠梁连接,需在 24h 内涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,防止地下水渗入桩体引发钢筋锈蚀。

五、超灌高度相关常见问题解答(含费用划分)

在支护桩工程中,“超灌高度部分的混凝土量应由哪方承担” 是常见争议点,需结合设计职责、施工规范与合同约定明确划分,具体如下:

(一)设计单位的职责

根据《建设工程勘察设计管理条例》及相关规范,设计单位的核心职责是明确超灌高度的技术要求,而非直接计算工程量与费用:

设计文件(图纸或说明书)中需明确标注超灌高度数值(如 “桩顶超灌 0.5m,凿除至冠梁底标高”),并引用相关规范依据;

若地质勘察报告显示存在易塌孔、高浮渣等特殊地层,设计单位需在文件中提示施工单位适当调整超灌高度,必要时出具专项说明。

设计单位无需在工程量清单中单独列出超灌部分混凝土量,因超灌属于施工工艺措施,而非设计实体工程量。

(二)施工单位的责任与费用承担

常规超灌量的费用承担: 超灌混凝土是钻孔灌注桩施工的必需工艺,属于 “施工措施费” 范畴。根据《建设工程工程量清单计价规范》(GB 50500-2013),常规超灌量(如设计要求的 0.5m)需纳入 “成桩综合单价”,由施工单位在投标报价时综合考虑,不得单独向建设单位索赔;

超灌量的现场控制: 施工单位需根据地质条件、泥浆性能动态调整超灌高度,若因自身操作失误(如孔深测量错误、灌注控制不当)导致超灌量超标(如设计 0.5m,实际超灌 1.0m),超额部分费用由施工单位自行承担;

增量签证情形: 若因地质条件与勘察报告严重不符(如实际为流砂层,勘察报告标注为黏性土),需将超灌高度从 0.5m 增至 1.2m,超出设计要求的 0.7m 增量,施工单位可凭地质变更资料与监理签证,向建设单位申请追加费用。

(三)费用划分原则与争议解决

常规情形(设计明确超灌要求): 设计文件明确超灌高度(如 0.5m),该部分混凝土量费用由施工单位承担,包含在投标报价中;

地质风险情形: 因不可预见的地质条件(如突发流砂、溶洞)导致超灌量增加,费用由建设单位承担,需通过工程变更签证确认;

设计疏漏情形: 设计文件未明确超灌高度,需由设计单位补充说明,费用划分需结合合同约定 —— 若合同为 “固定单价合同”,常规超灌量由施工单位承担;若为 “固定总价合同”,需建设单位与施工单位协商补充费用。

争议解决优先遵循合同约定,若合同未明确,可参考《建设工程施工合同(示范文本)》(GF-2017-0201)中 “风险范围划分” 条款,或通过监理单位协调、第三方造价咨询机构评估解决。

钻孔灌注桩超灌高度的控制是桩体质量管控的关键环节,需设计单位明确技术要求、施工单位精细化操作、建设单位合理划分费用,三方协同保障超灌高度符合规范与实际需求。工程实践中,不可忽视超灌高度的动态调整,需结合地质、泥浆、混凝土性能等因素灵活优化,同时严格执行凿桩头与防护工艺,确保桩顶质量满足基坑支护安全要求,为后续工程顺利推进奠定基础。


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