淺談鉆孔灌注樁在軟土地基中的施工

胡先法,王瑞軍,楊 勇

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊，江蘇徐州221004）

淺談鉆孔灌注樁在軟土地基中的施工

胡先法*,王瑞軍,楊 勇

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第五地質(zhì)大隊，江蘇徐州221004）

介紹鉆孔灌注樁在軟土地基地質(zhì)條件下的應(yīng)用、一般規(guī)范要求、應(yīng)用實例、過程中的問題處理及應(yīng)用效果。

施工部署；鉆孔；清孔；水下砼澆筑；后壓漿；樁檢測

1 概述

回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁是一般地質(zhì)鉆機(jī)，在泥漿護(hù)壁條件下，慢速鉆進(jìn)排渣成孔，灌注混凝土成樁，為國內(nèi)最常用和應(yīng)用范圍較廣的成樁方法之一。

回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁的特點(diǎn)是：可利用地質(zhì)部門常規(guī)地質(zhì)鉆機(jī)、可用于各種地質(zhì)條件、各種大小孔徑（由300～2500mm）和深度（10～20m）。護(hù)壁效果好，成孔質(zhì)量可靠，施工無噪音、無振動、無擠壓，機(jī)具設(shè)備簡單操作方便費(fèi)用較低但成孔速度慢、效率低用水量大，污染環(huán)境，擴(kuò)孔率較難控制。

鉆孔灌注樁適用于地下水位較高的軟土層，如淤泥、粘性土、砂土、軟質(zhì)泥巖。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要求

本次鉆孔灌注樁采用?800mm灌注樁，樁長以樁進(jìn)入層粉砂質(zhì)泥巖4.5m控制，單樁豎向承載力特征值為3500kN。施工完成后，應(yīng)根據(jù)樁基檢測規(guī)范要求進(jìn)行大小應(yīng)變檢測。灌注樁要求采用后壓漿工藝成樁。

3 鉆孔灌注樁施工程序

施工前準(zhǔn)備工作→鉆孔→清孔→鋼筋籠制安→澆注水下砼→樁基檢測

4 鉆孔灌注樁應(yīng)用實例

4.1 工程概況

某電廠工程主廠房地基處理為鉆孔灌注樁，樁數(shù)為366根，樁徑為?800mm，承載力要求為3500kN，樁端持力層為⑨層粉砂質(zhì)泥巖，入巖深度為4.5m。主廠房平面尺寸為165m×56m。主廠房基坑已經(jīng)開挖至-5.0m，本層為淤泥質(zhì)土，土層較厚，厚達(dá)15～20m，含腐殖質(zhì)多，呈流塑狀。

4.2 施工方法及注意事項

4.2.1 施工前準(zhǔn)備工作

（1）場地平整、清除雜物，回填土應(yīng)夯打密實。

（2）保證樁位點(diǎn)的偏差符合要求。測量放樣用全站式經(jīng)緯儀，極坐標(biāo)計算數(shù)據(jù)。

（3）挖泥漿池、沉淀池、儲水池、準(zhǔn)備合格粘土或膨潤土。

（4）埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒四周應(yīng)夯實，頂端高出地面30cm，底部埋深1.5～2.0m,護(hù)筒直徑比樁徑大20cm，上下正直，護(hù)筒中心線平面偏差小于5cm。本次施工用鋼質(zhì)護(hù)筒，鋼板厚1.0cm。護(hù)筒用人工方法埋設(shè)，并探明地下障礙物。

（5）樁架就位。機(jī)架要平直，機(jī)座墊穩(wěn)，不能軟硬不均，樁機(jī)下墊枕木。

（6）泥漿指標(biāo)。粘土層16～17s，砂層17～19s，含砂率不超過8%，膠體率90%以上，比重1.2～1.4左右。泥漿質(zhì)量直接影響鉆孔進(jìn)度。

（7）泥漿槽應(yīng)制成高20cm，寬30cm，長度不小于15m，泥漿流速不大于10cm/s。

4.2.2 鉆孔

（1）鉆具聯(lián)結(jié)要牢固，鉛直，初期鉆進(jìn)速度不要太快，在孔深4.0m以內(nèi),不超過2m/h，以后不要超過3m/h。在覆蓋層始終要減壓鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)。

（2）鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常測試泥漿指標(biāo)變化情況，并注意調(diào)整鉆孔內(nèi)泥漿濃度。

（3）經(jīng)常檢查機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況立即查清原因，及時處理。小工具如扳手、榔頭、撬棍用保險繩栓牢，防止掉入孔內(nèi)。

（4）經(jīng)常注意觀察鉆孔內(nèi)附近地面有無開裂或護(hù)筒、樁架是否傾斜。

（5）嚴(yán)格遵守操作技術(shù)規(guī)程，做好鉆孔記錄。記錄中要反映泥漿變化。

（6）鉆至設(shè)計深度時，由監(jiān)理工程師在現(xiàn)場與有關(guān)人員共同判斷并準(zhǔn)確測定孔深。以此作為終孔標(biāo)高的依據(jù)。

4.2.3 清孔

（1）鉆孔到設(shè)計深度，提出終孔要求，由現(xiàn)場監(jiān)理工程師決定，并進(jìn)行孔徑、孔偏斜度、孔深的驗收。驗收方法是制造一個長度等于4～6倍樁徑，直徑等于孔徑的鋼筋籠，將鋼筋籠吊放入孔，并順利放到設(shè)計要求的孔底，說明孔徑和偏斜度達(dá)到要求。孔深用測繩和鋼尺丈量。鋼筋籠放不到底時還需要修孔直至孔壁鉛直，鋼筋籠能順利放到底為止。

（2）清孔方法是用原漿換漿法清孔，清孔后泥漿指標(biāo)比重1.15～1.20之間，含砂量小于4%，粘度20～22s，孔底沉渣小于5cm。為防止孔內(nèi)沉渣大于規(guī)范要求，用抽砂筒先將孔內(nèi)泥砂打掉再換漿。

（3）清孔時應(yīng)保持鉆孔內(nèi)泥漿面高于地下水位1.5～2.0m防止塌孔。

（4）清孔達(dá)到要求，由監(jiān)理工程師再次驗收孔深、泥漿和沉渣厚度。經(jīng)監(jiān)理工程師簽證，同意隱蔽，灌注砼，再進(jìn)行下道工序。

4.2.4 鋼筋籠制安

（1）鋼筋籠制作必須嚴(yán)格按設(shè)計圖和規(guī)范要求執(zhí)行。鋼筋籠用焊接方法，個別連接點(diǎn)用綁孔。鋼筋籠外側(cè)的定位鋼筋用鋼筋彎曲成型并焊接在主筋上，以保證主鋼筋保護(hù)層厚度。

（2）鋼筋籠的加強(qiáng)箍必須與主筋焊牢，焊條用5字頭型號，以保證鋼筋籠焊接質(zhì)量。鋼筋籠在安裝過程中不能變形。鋼筋籠最好一次性使用一臺吊機(jī)。

（3）鋼筋籠頂端要焊吊掛筋，高出鋼護(hù)筒。鋼筋籠就位后，吊掛筋支承在護(hù)筒頂?shù)恼砟旧?，不能直接放在護(hù)筒上。

4.2.5 澆注水下砼

（1）用直徑20cm導(dǎo)管灌注水下砼。導(dǎo)管每節(jié)長度3～4m。導(dǎo)管使用前試拼，并做封閉水試驗（0.3MPa），15min不漏水為宜。仔細(xì)檢查導(dǎo)管的焊縫。

（2）導(dǎo)管安裝時底部應(yīng)高出孔底30～40cm。導(dǎo)管埋入砼內(nèi)深度2～3m，最深不超過4m，最淺不小于1m，導(dǎo)管提升速度要慢。

（3）砼落度為18～22cm，以防堵管。

（4）砼要連續(xù)澆注，中斷時間不超過30min。澆灌的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高0.5m以上。砼用自備攪拌設(shè)備，用泵送砼直接入槽。

4.3 施工過程發(fā)生問題處理

4.3.1 解決工期問題

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計劃要求，結(jié)合現(xiàn)場的實際，要求全部鉆孔灌注樁于2013年10月1日結(jié)束，共計65個工作日。鑒于此，考慮到場地的大小，基坑內(nèi)布置12臺樁機(jī)。對所有的灌注樁和12臺樁機(jī)進(jìn)行編號，每臺樁機(jī)與施打的鉆孔樁的編號一一對應(yīng)，并優(yōu)先考慮樁密集的地方，以保證在樁基在有限的時間內(nèi)完成。

4.3.2 解決環(huán)境問題

考慮樁機(jī)在淤泥質(zhì)土的基坑里施工，為保證施工操作面的方便和文明施工，決定在原基坑面上鋪30～70cm厚度的黃土，表面形成泛水到基坑周遍的排水溝，同時考慮到吊車和基坑以后開挖的行走路線，在路線區(qū)域鋪成路基，分遍壓實，路的坡度小于20°。泥漿池布置在主廠房南測的A排外場地上，面積為20m× 30m，深度為2m，并在池中間布置2臺3P的泥漿泵，通過泥漿泵打到廠外。

4.3.3 解決混凝土供應(yīng)問題

考慮到主廠房和外圍工程的進(jìn)度，緩解現(xiàn)有攪拌站的負(fù)荷，決定在主廠房的東南側(cè)布置一小攪拌站，專門用于灌注樁的混凝土，通過混凝土固定泵來供料。

4.3.4 解決后壓獎問題

（1）后注漿施工中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定最佳的注漿時間，本次選定在灌注混凝土后1～2d。

（2）注漿閥的制作應(yīng)確保對注漿管進(jìn)行密封，同時嚴(yán)禁泥漿及混凝土漿液進(jìn)入注漿管。

（3）在注漿管下放過程中應(yīng)將注漿管伸至孔底,避免注漿管閥外混凝土保護(hù)過厚，導(dǎo)致注漿開啟壓力過大甚至不能注漿。

（4）注漿應(yīng)與相鄰鉆孔灌注樁的鉆孔及灌注施工錯開，以避免注漿漿液的流失和對相鄰孔的成孔、灌注質(zhì)量產(chǎn)生影響。

5 樁基檢測

（1）鑿除樁頂預(yù)加高的砼，樁頭鋼筋不能亂彎。鑿樁頭用風(fēng)鎬或人工鑿除。樁頂標(biāo)高按設(shè)計要求，樁頂要大致平整。

（2）樁基檢測的方法是低應(yīng)變和高應(yīng)變動測。每條樁都做低應(yīng)變檢測，根據(jù)低應(yīng)變的結(jié)果，選擇20%的樁做高應(yīng)變檢測。

6 總結(jié)

該電廠主廠房的灌注樁通過前期周密的策劃和良好的過程控制，尤其在清孔和混凝土灌注上從嚴(yán)控制，在樁達(dá)到齡期后做高應(yīng)變和低應(yīng)變檢測，Ⅰ類樁占96%；高應(yīng)變的檢測的結(jié)果為6200kN左右，滿足設(shè)計要求。樁的質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良。同時通過施工順序的優(yōu)化，所有灌注樁也在合同工期內(nèi)完成。

TU473.1

B

1004-5716(2015)05-0179-02

2014-05-15

胡先法（1965-），男（漢族），安徽六安人，工程師，現(xiàn)從事巖土工程設(shè)計與施工工作。