鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

李福來

摘 要：近年來，在高層建筑基礎(chǔ)施工、鐵路和公路橋基工程、大型設(shè)備基礎(chǔ)、擋土墻以及錨固工程等方面廣泛應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。文章簡要介紹了鉆孔灌注樁施工技術(shù)的一些特點。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)

近年來，在高層建筑基礎(chǔ)施工、鐵路和公路橋基工程、大型設(shè)備基礎(chǔ)、擋土墻以及錨固工程等方面廣泛應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。這是因為采用該技術(shù)具有以下一系列優(yōu)點：（1）減少土石方工作量。采用鉆孔灌注樁可大量減少土石方工作量，從而減輕工人的體力勞動，縮短施工周期。據(jù)統(tǒng)計，用其他方法施工，由于土石方工作量大，工人體力勞動強度大，土石方施工期約占整個工程施工期的1/4到1/3甚至1/2。（2）鉆孔灌注樁基礎(chǔ)適應(yīng)性強。應(yīng)用該技術(shù)對各種土層、巖層都可進行施工，且不受地下水位高低的限制和影響，不必進行降水工作和放坡，對鄰近建筑物也沒有影響，既可在室外又可在室內(nèi)進行施工。（3）單樁承載能力大。其承載能力由幾十噸到幾百噸甚至幾千噸，既能承受垂直荷載，又能承受水平荷載。鉆孔灌注樁根據(jù)需要可嵌入基巖一定深度，使樁更加結(jié)實牢靠。（4）抗震性能好。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)屬于深基礎(chǔ)，構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性好。（5）能大幅度降低工程造價，節(jié)省勞動力。一般基礎(chǔ)工程的造價占整個工程造價的30%左右，而采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)則占8%～12%左右。

1 鉆孔灌注樁施工前的準備

鉆孔灌注樁施工是一項工序多、技術(shù)要求高、工作量較大并需要在短時間內(nèi)連續(xù)作業(yè)的地下（或水下）隱蔽工程，也是一項需要保質(zhì)保量和按期完成的施丁工程，因此首先要認真做好施工前的各項準備丁作。

1.1 編寫施工組織設(shè)計

施工組織設(shè)計是施工過程中各項工作的指南。施l[單位在接受鉆孔灌注樁施工任務(wù)后，首先應(yīng)組織有關(guān)人員全面了解工程的技術(shù)要求，詳細進行現(xiàn)場調(diào)查，搜集和了解陔工程的技術(shù)資料，綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、機具設(shè)備、材料供應(yīng)及勞動力等因素，編寫出切合實際并具有較高的預(yù)見性和可靠性的施工組織設(shè)計。

1.2 施工場地準備

施工前應(yīng)根據(jù)施工地點的地質(zhì)、地形資料，復(fù)核測量基線和基點，標定鉆孔灌注樁的樁位和高程，制作和埋設(shè)護筒，根據(jù)T程平面布置排列及工程的密集程度、工作量大小、使用的鉆進機械等情況，設(shè)計快速移位、定位的場地設(shè)施；綜合考慮施工作業(yè)、材料堆置、廢渣排放、運輸?shù)缆返榷喾矫娴囊?，合理地?guī)劃布置施工場地。在設(shè)備進場前做到直通一平（通水、通電、通路和平整場地），確保施工順利進行。

2 鉆孔灌注樁成孔工藝

2.1 回轉(zhuǎn)鉆進法

目前，回轉(zhuǎn)鉆進法可分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進兩種鉆進成孔工藝方法。

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進法是指循環(huán)介質(zhì)從鉆桿內(nèi)進入孔底，經(jīng)鉆頭并攜帶鉆渣再從鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀間隙中返回孔口的一種鉆進方法。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進法時，樁孔直徑一般不宜大于1000mm。

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進法是指循環(huán)介質(zhì)從鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀間隙中進入孔底，經(jīng)鉆頭并攜帶鉆渣再從鉆桿內(nèi)返回孔口的一種鉆進方法。鉆進大直徑樁孔時，由于鉆桿與孔壁之間的環(huán)隙斷面的面積大，泵排量有限，采用正循環(huán)時泥漿上返流速低，孔底鉆屑排除不凈，造成鉆屑的重復(fù)破碎，嚴重影響了鉆進效率并加快了鉆頭磨損，同時也增大了細小鉆屑從泥漿中分離處理與泥漿維護的難度。采取反循環(huán)鉆進時，因泥漿上返速度一般可達2m/s～3.5m/s（約10倍下最低臨界上返流速），所以能夠及時有效地將孔底鉆屑清除井帶出孔口。即使是在卵礫石層鉆進，只要卵礫石粒度小于鉆桿內(nèi)徑，就可以不經(jīng)破碎直接排出孔口。因此，這種鉆進方法已在大口徑鉆孔施工中得到廣泛的應(yīng)用。

2.2 無循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進法

無循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進是指鉆進個匯總孔內(nèi)無沖洗介質(zhì)（干鉆）或孔內(nèi)液體不循環(huán)。這方面最具有代表性的鉆進方法是螺旋鉆進和鉆斗鉆進。無循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進主要適用于各類粘土層和砂土層，不宜用于大粒徑卵石層鉆進。由于該鉆進方法能及時排除鉆屑，無重復(fù)破碎，也無液柱壓力影響，因而鉆進效率高，不用沖洗液，無泥漿污染，省去了循環(huán)設(shè)備，降低了施工技術(shù)。

2.3 沖擊鉆進

沖擊鉆進適宜鉆進卵礫石地層、碎石地層和基巖地層，亦能鉆進砂土地層、一般性粘土地層和淤泥地層。

2.4 沖抓錐鉆進

沖抓錐鉆進成孔石具有沖擊功能并由錐瓣直接抓取土石的沖抓錐來鑿巖成孔的。其沖擊作用在于使錐瓣易于切入地層中，而不以擊碎土石為主要目的。此種成孔方法適用于雜填土、粘性土、砂土、砂卵礫石和漂礫等地層。若沖抓錐在沖抓錐的配合下，其適用范圍可擴大到各種復(fù)雜的土層，例如腐殖土、淤泥、堅密粘土、砂土、砂礫石、松散砂礫等地層以及各種軟巖層。

總之，鉆孔灌注樁施工技術(shù)由于具有上述優(yōu)越性。其應(yīng)用范圍十分廣泛，常用于高層建筑基礎(chǔ)，淺水建筑基礎(chǔ)，大型塔架（超高壓大容量輸電線塔）、電視塔及工業(yè)煙囪、重型設(shè)備、動力設(shè)備、高精度設(shè)備等的基礎(chǔ)。儀器的安裝基礎(chǔ)，鐵路及公路的路展，橋堆及立交橋基礎(chǔ)，擋土墻樁工程及各種錨固工程。

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