深層崁巖灌注樁在施工中的應(yīng)用

鄭現(xiàn)振

摘要：鉆孔灌注樁施工是一種很常用的方法，鉆孔灌注樁在各類土木工程中應(yīng)用廣泛，具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、可以解決特殊地基沉載力等諸多優(yōu)點。但是在實際施工中，灌注樁的崁巖是其中一個難點，特別是深度在5m以上的深層崁巖灌注樁，更是給我們的施工帶來難度，本文就自己的實際施工經(jīng)驗，對深層崁巖灌注樁的施工進(jìn)行闡述，希望可以帶給同行一些啟示。

關(guān)鍵詞：灌注樁；深層崁巖

在灌注樁施工中，碰到復(fù)雜地質(zhì)的施工情況很多，而灌注樁嵌巖卻是最叫人頭疼的一種，通常給我們的施工帶來很大的困難。從施工經(jīng)驗來看，當(dāng)遇到灌注樁嵌巖或是需要穿透孤石時，是我們施工中的最大難點，很多事故和變更都是由于卡錘時，無法將錘提出孔口，而必須采取變更灌注樁的樁位來解決原樁位廢掉的問題，從而導(dǎo)致施工費用增加、工期拖延，給施工帶來不可估量的損失。

為了解決這個問題，本人根據(jù)過去施打的100多根各種類型灌注樁的施工經(jīng)驗，針對深層嵌巖灌注樁施工過程中的難點等問題總結(jié)以下觀點：

一、鉆機(jī)的選擇

選擇鉆機(jī)是非常關(guān)鍵的一個步驟，以廈門港后石港區(qū)海洋石化碼頭工程中1.8m灌注樁的施工為例，施工樁長18.5m，經(jīng)過勘察鉆探后，設(shè)計要求我項目部嵌巖7～8m，施工難度非常大，幾乎達(dá)到灌注樁嵌中微風(fēng)化巖的極限。施工中錘牙平均3天換掉一副，沖孔1天，就需要2天時間來加焊錘牙、邊牙，其施工難度可想而知。

這種情況下，我們選擇了反循環(huán)鉆孔法，而且反循環(huán)鉆孔法具有低振動、低噪音，對相鄰結(jié)構(gòu)影響較小，發(fā)生有害氣體少、泥漿較少且進(jìn)展速度快等優(yōu)點。

我們選用泵吸反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，二次換漿清孔，導(dǎo)管灌注水下混凝土的一整套鉆孔灌注樁的施工工藝，達(dá)到了將樁底沉渣控制在50mm以內(nèi)，在后來的灌注樁抽芯檢測時，灌注樁砼和持力層花崗巖的結(jié)合相當(dāng)緊密，幾乎看不到沉渣，保證了樁體質(zhì)量。

二、施工方法運用

灌注樁嵌巖是施工中的難點之一，特別是嵌巖要求在5m以上的深層嵌巖灌注樁施工，其難度系數(shù)加大，出現(xiàn)卡錘、偏孔、縮徑等事故的幾率也相應(yīng)增大，對嵌巖深度達(dá)到5m以上的灌注樁施工時，總結(jié)一下幾點：

1 控制錘徑

為了保證孔徑達(dá)到設(shè)計要求，起初在選錘的時候，就要選擇合適的錘，并且將邊牙的直徑加大一圈，往往要比設(shè)計樁徑每邊大出5cm，當(dāng)然所要嵌巖的深度越深，需要增加錘的直徑就越大。因為對嵌巖樁施工時，開始沖孔時孔徑較大，后來隨著錘牙的磨損，孔徑會越來越小，最后往往就達(dá)不到施工設(shè)計要求的孔徑了，而且當(dāng)施工到臨近終孔，因為孔壁為堅硬的微風(fēng)化或中風(fēng)化花崗巖，這時只要稍微加大錘徑就會出現(xiàn)卡錘事故，根本無法再加大錘徑施工。只有回填和所嵌巖巖質(zhì)相同的塊石重新沖孔才能將原孔擴(kuò)孔，費時費力，而且這種方法也不是萬能的，一旦卡錘，如果不能提出孔口，結(jié)果只能改變樁的位置。所以只有起初就保證錘直徑比設(shè)計樁徑稍大點施工，保證擴(kuò)孔量，才能確保嵌巖灌注樁樁徑達(dá)到設(shè)計要求。

2 底錘密擊

說白了就是沖孔時錘抬得底一點，沖擊次數(shù)多一點。嵌巖深度超過5m的樁，其巖質(zhì)基本達(dá)到中微風(fēng)化，其堅硬程度與我們所用的錘牙硬度相差不大，如果提錘高度過大，錘會被擊碎散落在孔內(nèi)，無法繼續(xù)施工，給施工帶來了麻煩，會增加清錘牙碎渣、更換錘牙等繁瑣的工序，工料的損耗往往是成倍的增加，而且沖孔效果差。我的經(jīng)驗是確保提錘的高度在20cm左右，一般不能超過30cm為宜。

3 添加塊石、二片石

在沖孔過程中經(jīng)常要添加與嵌巖巖質(zhì)一樣的塊石、二片石沖孔，確保擴(kuò)孔量和孔的圓滑度，同時確保錘不被卡住，還能減少錘的磨損量。因為在沖孔施工時，錘是在旋轉(zhuǎn)中沖擊行進(jìn)的，孔壁并不是標(biāo)準(zhǔn)的圓形，而是程“梅花”形，錘在旋轉(zhuǎn)時很容易被卡住，如果添加塊石和二片石30～50cm，在錘的轉(zhuǎn)動沖孔時，與添加的塊石、二片石一起與孔壁發(fā)生碰撞摩擦作用，就可以避免卡錘事故發(fā)生，同時還解決了擴(kuò)孔的問題。

4及時清除錘渣

即使我們采取了底錘密擊的方法施工，在沖擊過程中錘牙也會被不同程度的擊落一些碎渣。及時將孔內(nèi)的錘牙渣清除，是能保證快速進(jìn)尺的必要條件，微風(fēng)化嵌巖，即使是底錘密擊，錘牙損耗也相當(dāng)大，在沖孔4-5小時后就要進(jìn)行孔底的錘牙渣清理。一般采用先將錘提出泥漿面孔口處，再放強(qiáng)力磁鐵入孔底吸住碎渣，最后將錘渣提出孔口清理。清理錘渣避免了錘牙總是和孔內(nèi)的碎錘牙渣碰撞磨損，解決了錘牙不能和巖石直接作用進(jìn)尺微小、對錘牙損傷大等問題。通過這種方式可以保證每天都有理想的進(jìn)尺，再加上及時清孔，將沉渣清除，便可以收到較好的效果。

5控制泥漿比重

即保持較大的泥漿密度，通過現(xiàn)場試驗，泥漿比重越小錘牙傷害程度越快，泥漿比重大可以有效保護(hù)錘牙，但是如果太大也會使錘在孔內(nèi)無法動彈，沖擊無力，所以將泥漿比重控制在適合的大小也是至關(guān)重要的，通過自己的多次實驗，泥漿比重保證在1.6～1.8g/cm3，是比較理想的，如果控制的好，沖擊微風(fēng)化花崗巖，一天的進(jìn)尺可以達(dá)到20～30cm，這是個天文數(shù)字，一般沒有采用如上的方法時，我們的進(jìn)尺每天只有5～10cm。

三、結(jié)論

通過以上樁機(jī)選擇、施工工藝方法的改進(jìn)，其施工效率提高了2～3倍，保證了施工質(zhì)量，也節(jié)約了材料、同時保證了施工工期，在施工過程中如果能合理的加以利用，對類似深層嵌巖灌注樁的頭痛問題就可以得到很大程度的解決，這將對我們的施工效率和成本節(jié)約都有著非常重大的意義。