淺談鉆孔灌注樁的施工工藝及要點(diǎn)

曾政杰

（梧州市廣廈房產(chǎn)實(shí)業(yè)有限公司，廣西 梧州 543000）

1 前言

鉆孔灌注樁由于對(duì)各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性，施工工藝成熟，簡(jiǎn)單易操作且設(shè)備投入不是很大，因此在橋梁基礎(chǔ)中得到廣泛的應(yīng)用。但由于鉆孔灌注樁施工大部分在地下及水下進(jìn)行，其施工過(guò)程不易觀察，成樁后也不能進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)收，施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此，必須加強(qiáng)施工全過(guò)程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控，采取各種有效的預(yù)防措施，保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。

2 工程概況

梧州市某小區(qū)花園面積近12萬(wàn)m2，其中三組團(tuán)建筑面積6.3萬(wàn)m2，由8棟12層框架剪力墻結(jié)構(gòu)住宅樓組成，基礎(chǔ)全部采用鉆孔灌注樁，樁徑600 mm，樁長(zhǎng)30 m，總樁數(shù)749根。本工程鉆孔灌注樁數(shù)量多，工期要求緊，成樁質(zhì)量要求高。

3 鉆孔灌注樁施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來(lái)選擇，本工程根據(jù)實(shí)際情況選擇潛水鉆孔機(jī)。

3.2 鉆孔機(jī)的安裝與定位

安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，再墊上鋼板或枕木加固。為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2 cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。

3.3 泥漿制備

鉆孔泥漿由水、黏土（膨潤(rùn)土）和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具、增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小，護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。

3.4 鉆孔

鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開(kāi)孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)事先規(guī)劃好，既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過(guò)遠(yuǎn)和相互干擾。

3.5 清孔

在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。清孔方法視使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。

3.6 灌注水下混凝土

清完孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

4 鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

4.1 成孔的垂直度

鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載能力的重要指標(biāo)，垂直度的檢測(cè)應(yīng)該是保證樁身質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。為避免鉆孔傾斜，在鉆機(jī)就位和鉆孔過(guò)程中，要隨時(shí)注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)糾正。對(duì)于地基不均勻，土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其他硬物的情形，施工前必須作好準(zhǔn)備。在不均勻地層中鉆孔時(shí)，使用自重大的鉆機(jī)和剛度大的鉆桿則較為有利。進(jìn)入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢擋。處理大孤石和堅(jiān)硬巖石，采用自重大的復(fù)合式牙輪鉆或換用沖擊鉆都是有效的方法。

4.2 成孔的深度

如測(cè)量有誤則達(dá)不到設(shè)計(jì)深度。一般施工隊(duì)伍常用的測(cè)繩一經(jīng)水泡就會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，有的收縮量可達(dá)1 %左右，測(cè)50 m的孔就會(huì)產(chǎn)生0.5 m左右的誤差。采用細(xì)鋼絲測(cè)繩要當(dāng)心數(shù)標(biāo)松動(dòng)錯(cuò)位。避免誤測(cè)的辦法是在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置長(zhǎng)度標(biāo)記作為準(zhǔn)繩，每次終孔都把測(cè)繩拿去核實(shí)。

4.3 鉆孔的孔徑

在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的黏性土和粉土中鉆孔容易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。尤其要重視液性指數(shù)IL＞0.75呈現(xiàn)軟塑狀態(tài)和流塑狀態(tài)的黏性土，而在IL＞1.0呈流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)軟土層成孔縮孔現(xiàn)象更不可避免。與孔徑有關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題有以下內(nèi)容：

（1）由于孔徑小于規(guī)范要求，樁的截面縮小，承載能力降低，實(shí)際上降低了樁的安全系數(shù)。

（2）軟弱土層一般都在地層上部，縮頸現(xiàn)象也發(fā)生在此段，而樁的內(nèi)力也是上段大，容易造成樁身抗壓強(qiáng)度不夠而破壞。

（3）由于孔徑達(dá)不到要求，導(dǎo)致鋼筋籠無(wú)保護(hù)層，樁的抗壓彎能力減弱或喪失。

4.4 孔內(nèi)的泥漿

在鉆孔灌注樁的施工中，泥漿質(zhì)量差，會(huì)形成如下不良后果：

（1）無(wú)法形成護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差，在砂性土地層易于塌壁，在流塑狀黏土層則易于縮孔。

（2）泥漿稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大，大大降低樁的側(cè)摩阻力。

4.5 孔內(nèi)的沉渣與沉淤

沉淤的控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少空孔時(shí)間。沉渣的清除采用反循環(huán)成孔工藝能達(dá)到較好的效果，速度能達(dá)到2 m/s～3 m/s，是正循環(huán)的40倍以上，故攜渣能力強(qiáng)。為此，本工程采用正循環(huán)成孔，反循環(huán)清孔的工藝。此法現(xiàn)場(chǎng)只需增加一臺(tái)6 m3的空壓機(jī)即可，費(fèi)用不大，簡(jiǎn)便易行，效果良好。

4.6 混凝土的灌注

成孔后孔內(nèi)混凝土的灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。在保證混凝土質(zhì)量合格的前提下，導(dǎo)管法水下灌注混凝土質(zhì)量難以控制。要克服很大的灌入阻力保證混凝土樁身質(zhì)量，必須有相當(dāng)大的沖擊力，沖擊力越大，完成混凝土灌注的時(shí)間越短，混凝土樁身越均勻。由于混凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒徑則摩擦系數(shù)不同，因此僅靠靜力平衡產(chǎn)生的超壓力緩慢流淌，則易造成混凝土粗骨料在樁芯堆積，隨半徑增大而遞減。樁身不勻，則影響樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度和樁的承載能力。

5 提議重視的幾點(diǎn)建議

經(jīng)檢測(cè)，泰達(dá)西區(qū)綜合服務(wù)區(qū)三組團(tuán)鉆孔灌注樁，靜載試驗(yàn)結(jié)果全部滿足單樁承載力設(shè)計(jì)要求；低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果，一類樁695根，占93 %，二類樁54根，占7 %，未出現(xiàn)三類樁，滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)鉆孔灌注樁在泰達(dá)西區(qū)綜合服務(wù)區(qū)三組團(tuán)的實(shí)際操作及檢測(cè)結(jié)果證明，為了提高建設(shè)工程鉆孔灌注樁的質(zhì)量，施工中應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格控制并不斷進(jìn)行研究、改進(jìn)和提高：

（1）對(duì)施工單位鉆孔設(shè)備鉆頭的切削性能、泥漿的處理設(shè)備等與施工效率和質(zhì)量有關(guān)的機(jī)具、儀器等都應(yīng)進(jìn)行檢查。

（2）不同的施工方法其效率和質(zhì)量有很大的差異，施工時(shí)應(yīng)從施工方法著手進(jìn)行預(yù)先控制。

（3）認(rèn)真研究質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性，如大小應(yīng)變動(dòng)測(cè)的適用范圍等。檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確易引起糾紛，處理不當(dāng)會(huì)降低安全度，留下工程隱患。

（4）提高和完善管理水平，應(yīng)強(qiáng)調(diào)過(guò)程控制和事前控制為主，建議擬定系統(tǒng)化的動(dòng)態(tài)管理制度和方法。

（5）健全質(zhì)量管理制度、提高質(zhì)量意識(shí)，樹(shù)立質(zhì)量第一和預(yù)控為主的觀念不斷更新質(zhì)量理念。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，鉆孔灌注樁施工工藝雖已成熟，技術(shù)難度不大，但由于其多為地下施工的不可見(jiàn)性，施工人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范，熟悉各項(xiàng)技術(shù)要求，不斷提高自身水平，并做好事先指導(dǎo)和技術(shù)交底工作，對(duì)施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題進(jìn)行分析后制訂出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收實(shí)施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對(duì)樁基施工質(zhì)量加以控制。