鉆孔灌注樁新技術(shù)應(yīng)用及施工注意事項(xiàng)

黃望莉+吳斌

摘要：灌注樁由于其施工簡便、工期短、噪聲小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在許多地區(qū)被采用。文章介紹了灌注樁的適用范圍，并探討了新技術(shù)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁的施工技術(shù)，以便為超流態(tài)混凝土樁的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)上的參考。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁 新技術(shù) 施工管理

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，進(jìn)一步刺激了交通需求，無論是橋梁的跨度，還是基礎(chǔ)的入水深度等都出現(xiàn)了大幅度的增加，尤其是近年來，不斷開工建設(shè)海灣、海峽、跨江大橋等，更是創(chuàng)新了深水基礎(chǔ)的形式，傳統(tǒng)的沉箱、沉井等基礎(chǔ)，逐步向管柱基礎(chǔ)、各種組合基礎(chǔ)演變，再到現(xiàn)在廣泛使用的各類樁基礎(chǔ)、鐘形基礎(chǔ)等形式，通過創(chuàng)新基礎(chǔ)形式進(jìn)而適應(yīng)不斷變化的建設(shè)條件，而且要求工程施工速度快，符合環(huán)保要求。在這種情況下多種新型樁基礎(chǔ)應(yīng)運(yùn)而生，其中超流態(tài)壓灌樁因其樁身質(zhì)量易保證，工程經(jīng)濟(jì)性好被廣泛應(yīng)用。

1 施工技術(shù)簡介、原理及適用范圍

超流態(tài)混凝土灌注樁又稱高坍落度混凝土灌注樁，與普通鉆孔樁相比，超流態(tài)混凝土灌注樁采用專用的長螺旋鉆孔機(jī)直接將孔鉆至預(yù)定深度，然后將超流態(tài)混凝土通過鉆頭活門連續(xù)泵注到孔內(nèi)，直至樁頂，然后插入鋼筋籠一次成樁，是國內(nèi)近幾年出現(xiàn)的一種新型樁型。該施工方式具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，應(yīng)用范圍比較廣，不受地下水位的影響和制約，施工在樁間距較小的情況下能夠連續(xù)進(jìn)行，在施工過程中不需要進(jìn)行間隔跳打；施工效率高，不需要振動(dòng)處理，并且無污染，單樁承載力比較高，殘?jiān)⑻撏恋炔粫?huì)出現(xiàn)在孔底，樁端的承載能力進(jìn)一步提高，斷樁、縮徑、塌孔等質(zhì)量缺陷在施工過程中不會(huì)容易產(chǎn)生；現(xiàn)場(chǎng)文明施工：在施工過程中，不需要進(jìn)行泥漿護(hù)壁處理，不需要排污，沒有振動(dòng)和噪音，進(jìn)而便于施工現(xiàn)場(chǎng)的管理；灌注混凝土可采用商混，質(zhì)量易得到保障，綜合效益高；工程成本與較其他樁型更低廉。

2 施工機(jī)械與設(shè)備

對(duì)國產(chǎn)長螺旋鉆孔機(jī)進(jìn)行改裝、改造處理后，均能滿足相應(yīng)的施工工藝要求。如果增加樁徑和樁長，對(duì)于超流態(tài)混凝土可以通過循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿進(jìn)行壓灌，在這種情況下，只需將混凝土泵上的軟管與鉆桿旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行連接就行；一般選用泵壓小于7N/mm2的中壓式柱塞泵作為混凝土泵。

3 施工工藝

3.1 施工程序 ①鉆機(jī)就位。②鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)的深度后，進(jìn)行空鉆清底，同時(shí)澆注水泥漿。③將鉆桿提起，同時(shí)鉆頭與孔底之間的距離控制在100～200mm，按照0.45～0.55的水灰比配制水泥漿，經(jīng)鉆頭上的噴嘴，按照樁體積的3%～10%將水泥漿向孔底進(jìn)行灌注。④對(duì)超流態(tài)混凝土進(jìn)行壓灌。⑤提出鉆桿，放入鋼筋籠。⑥灌注超流態(tài)混凝土至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。在樁孔混凝土1～3m處插入混凝土泵軟管，通過泵壓灌注超流態(tài)混凝土，同時(shí)提升軟管，按照樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高灌注混凝土。

3.2 施工要點(diǎn) ①在施工過程中，水泥漿的作用是在壓力作用下使水泥漿與樁端虛土進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步使其固化，并且可以滲透到樁端砂土或砂卵石土層中，進(jìn)而形成擴(kuò)大頭，樁端阻力大大提高。②壓灌超流態(tài)混凝土。對(duì)于超流態(tài)混凝土來說，其主要材料分別為：混凝土的基本材料是強(qiáng)度等級(jí)32.5～62.5的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，粗骨料是粒徑為0.5～2.0m的石子，細(xì)石能夠提高混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)改善可灌性，并且減少離析。

3.3 施工注意事項(xiàng)

3.3.1 按照下列規(guī)定進(jìn)行鉆進(jìn)：①開鉆前需要調(diào)平鉆機(jī)，同時(shí)安裝導(dǎo)向套。②在鉆進(jìn)過程中，或穿過軟硬土層時(shí)，需要緩慢進(jìn)尺，進(jìn)而確保鉆桿的垂直性。③鉆進(jìn)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或者鉆進(jìn)難度較大時(shí)，在這種情況下，可能遇到硬土、石塊或硬物等，需要進(jìn)行提鉆檢查，查明原因妥善處理后再鉆。④孔口積土和地面散落土在鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)清除。⑤在砂土層中鉆進(jìn)如地下水，則鉆深應(yīng)不超過初見水位，以防塌孔。⑥對(duì)于均質(zhì)凍土層、硬土層，可采用高轉(zhuǎn)速、小給進(jìn)量、均壓鉆進(jìn)。⑦鉆孔完畢，孔口要用蓋板蓋好，在蓋板上防止行車。

3.3.2 根據(jù)下列規(guī)定清理孔底虛土：①與鉆機(jī)動(dòng)力頭的進(jìn)料口相比，混凝土泵的出料口位置要低。②按照相應(yīng)的規(guī)定程序進(jìn)行試泵，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，才能進(jìn)行正式使用。③確保注漿泵和混凝土泵壓力表的靈敏性、準(zhǔn)確性。

3.3.3 根據(jù)下列規(guī)定灌注超流態(tài)混凝土：①按照要求對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行改造，如果鉆桿內(nèi)不設(shè)芯桿，通過剛性過渡管將鉆桿上端與供料管相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在一起。②當(dāng)泵送量多、泵壓高時(shí)，應(yīng)加快提升鉆桿的速度。③當(dāng)泵壓低和用鐵件敲擊空心鉆桿發(fā)出空鼓聲時(shí)，在這種情況下需要降低鉆桿提升速度。④初灌量與鉆桿提升要密切配合，鉆桿埋入混凝土中的深度至少1m以上。

4 結(jié)語

鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工遇到粒徑較大的卵石層和厚流砂層時(shí)，成孔成樁困難；且設(shè)備種類多，要求作業(yè)人員技術(shù)水平較高、配合緊密，施工管理較難。因此要求施工前進(jìn)行詳盡的勘察，且要有專業(yè)的施工隊(duì)伍。超流態(tài)混凝土（注漿）樁施工工藝機(jī)械化程度高，施工進(jìn)度快，與沖孔灌注樁相比，雖然混凝土費(fèi)用略高，但在同一地質(zhì)條件下，每立方米混凝土承載力可提高0.55倍，施工工期可縮短50%以上，在地下水位以下施工時(shí)，可省去泥漿護(hù)壁，綜合費(fèi)用可節(jié)省15%～20%，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

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