淺談鉆孔樁施工方法

宋健

摘 要：通過2011-2014年在江山港橋施工過程中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單總結(jié)了鉆孔樁施工工序流程內(nèi)容。通過文章的撰寫，加深對(duì)鉆孔樁施工工序流程的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和技巧，對(duì)未來工作產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：鉆孔樁施工；樁位測(cè)量；施工工序

1 工程簡(jiǎn)介

江山港橋有鉆孔樁596根，其中直徑1米的296根、直徑1.25米的270根、直徑1.5米的30根，均為摩擦樁。根據(jù)橋所在位置地質(zhì)情況采用沖擊鉆機(jī)鉆孔，利用吊車吊裝鋼筋籠，混凝土拌合站集中拌合混凝土，混凝土罐車運(yùn)輸混凝土。

樁基的施工工序?yàn)椋轰撟o(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→開孔→第一次清孔→吊放鋼筋籠→下導(dǎo)管→第二次清孔→水下混凝土灌注→成樁→破除樁頭→樁基檢測(cè)。

2 鋼護(hù)筒加工與埋設(shè)

鉆孔前需要埋設(shè)鋼護(hù)筒以防鉆孔過程中孔口坍塌。

（1）護(hù)筒通過鋼板卷制而成，樁徑1m的選用直徑1.2m的護(hù)筒、樁徑1.25m的選用直徑1.45m的護(hù)筒、樁徑1.5m的選用直徑1.7m的護(hù)筒，護(hù)筒頂面高出地面0.3m。護(hù)筒地面埋置深度2.8m。

（2）根據(jù)測(cè)量放樣的點(diǎn)位確定護(hù)筒中心位置，護(hù)筒埋設(shè)過程保證正直下沉不傾斜，護(hù)筒埋深達(dá)到2.8米。護(hù)筒中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不得超過5cm，傾斜度不得大于1/100。

3 樁位測(cè)量放樣沖擊鉆機(jī)對(duì)位

通過全站儀在地面放出每個(gè)待鉆樁基（孔）位置并用鋼筋或木樁標(biāo)記，然后在四周加設(shè)護(hù)樁來保證標(biāo)記位置準(zhǔn)確，即使原鋼筋或木樁遭到破壞可通過護(hù)樁精確找到測(cè)量放樣的樁基位置。平整、夯實(shí)場(chǎng)地避免鉆機(jī)正常工作時(shí)不均勻沉降，根據(jù)樁位將鉆機(jī)對(duì)位。

4 制作泥漿、開孔

泥漿由粘土和水拌合而成，制作泥漿量為孔體積的100～120%，制作好的泥漿性能與指標(biāo)要滿足比重、粘度、含砂率、膠體率、pH值的規(guī)范要求。鉆進(jìn)中要隨時(shí)量測(cè)泥漿比重、粘度、含砂率、膠體率等保證泥漿質(zhì)量，并填寫泥漿量測(cè)記錄表。

每個(gè)樁開孔前需要計(jì)算出鉆進(jìn)深度，實(shí)測(cè)護(hù)筒標(biāo)高減去圖紙?jiān)O(shè)計(jì)樁底標(biāo)高為鉆進(jìn)深度。鉆機(jī)對(duì)位固定以后校核鉆頭與樁點(diǎn)位置，平面偏差控制在2cm以內(nèi)。循環(huán)泥漿開始鉆孔，計(jì)算在不同土層沖擊應(yīng)注意鉆頭沖程和泥漿濃度，在護(hù)筒下部2-3m內(nèi)宜采用小沖程0.8-1.0m，泥漿比重應(yīng)為1.35-1.5；在黏性土層中鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)稀釋泥漿后采用1-2m中、小沖程鉆進(jìn)并及時(shí)清洗鉆頭上的泥塊；在粉砂層或中粗砂層中鉆進(jìn)時(shí)，宜采用1-2m中、小沖程勤沖擊鉆進(jìn)，泥漿比重宜為1.2-1.35；在砂卵石層中鉆進(jìn)時(shí)，宜采用2-3m中、高沖程鉆進(jìn)，泥漿比重宜為1.35-1.5；在基巖中鉆進(jìn)時(shí)宜采用3-4m高沖程鉆進(jìn)，泥漿比重宜為1.2；如鉆孔出現(xiàn)異常情況需回填重新鉆進(jìn)時(shí)，宜采用小沖程小于1m反復(fù)沖擊，同時(shí)泥漿比重宜為1.35。

鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常量測(cè)孔深、孔徑、傾斜度及泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，撈取碴樣進(jìn)行分析是否出現(xiàn)地層變化，與地質(zhì)勘察資料核對(duì)，及時(shí)調(diào)整偏差保證成孔質(zhì)量。

5 第一次清孔

清孔是當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度（終孔），通過泥漿加清水循環(huán)清除孔底較厚沉碴及稀釋泥漿，當(dāng)沉碴厚度滿足要求才可以進(jìn)行下步工序下鋼筋籠。

6 下鋼筋籠

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制作焊接鋼筋籠，鋼筋骨架的保護(hù)層采用與混凝土同強(qiáng)度砼墊塊按豎向每隔2m設(shè)一道，每道4塊墊塊以保證鋼筋籠的保護(hù)層滿足7cm要求。完成第一次清孔后由專業(yè)指揮人員指揮吊車吊起鋼筋籠，起吊時(shí)采取雙勾分別吊鋼筋籠的1/4和2/4處整體吊起保證鋼筋籠不變形，下落過程垂直緩慢下入孔里，保證鋼筋籠不傾斜，在孔里居中，不得碰撞孔壁引起坍孔。如果樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，鋼筋籠有幾段，可在護(hù)筒上通過鋼管支撐分段焊接成一條整鋼筋籠吊下入孔，接籠焊接前用足夠強(qiáng)度鋼管垂直插入鋼筋籠中，將孔內(nèi)籠子重量通過鋼管傳遞在護(hù)筒頂端，然后吊車再吊起下一段鋼筋籠進(jìn)行搭接焊接，逐段焊接逐段下放。各段之間的主筋可以采用單面焊，焊縫應(yīng)飽滿無焊?jìng)?，焊縫長(zhǎng)度不小于10d，厚度不小于0.3d，寬度不小于0.8d，同一截面接頭應(yīng)交錯(cuò)布置，不得超過接頭總數(shù)的50%。吊入最后一節(jié)鋼筋籠時(shí)，應(yīng)在其頂端主筋上對(duì)稱焊接吊環(huán)，吊環(huán)長(zhǎng)度要經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算，吊筋過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠伸入承臺(tái)鋼筋不足，過短會(huì)導(dǎo)致樁基鋼筋籠長(zhǎng)度不足。吊環(huán)鋼筋直徑不小于鋼筋籠主筋直徑，且焊縫滿足規(guī)范要求，避免吊筋拉斷或焊口斷裂導(dǎo)致鋼筋籠掉落。吊入后校正軸線位置，防止扭轉(zhuǎn)變形。

7 下導(dǎo)管

導(dǎo)管進(jìn)場(chǎng)前和使用一段時(shí)間后必須對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行密水試驗(yàn)，檢測(cè)導(dǎo)管是否存在滲水漏水現(xiàn)象，以保證水下混凝土灌注過程中混凝土質(zhì)量。導(dǎo)管選用Φ300mm的鋼管，壁厚4mm以上，每節(jié)導(dǎo)管標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)2.7m，配管長(zhǎng)0.5～1.5m短管，底管長(zhǎng)4m，每節(jié)導(dǎo)管接頭處采用帶密封防水橡膠圈法蘭盤連接。導(dǎo)管支撐架用型鋼制作，支撐架放置在護(hù)筒頂面卡住導(dǎo)管，用于支撐孔內(nèi)導(dǎo)管及上部混凝土漏斗。下導(dǎo)管要先計(jì)算出所需導(dǎo)管總長(zhǎng)度然后進(jìn)行配管，例如孔10m可按4+2.7+2.7+1=10.4米配管。在導(dǎo)管支撐架上將導(dǎo)管一節(jié)一節(jié)通過法蘭連接下到孔內(nèi)，導(dǎo)管下放到位進(jìn)行二次清孔。

8 第二次清孔

由于下鋼筋籠和導(dǎo)管這段時(shí)間里出現(xiàn)泥漿沉積，局部孔壁塌陷導(dǎo)致孔底出現(xiàn)沉碴，因此導(dǎo)管下放到位后，利用泥漿循環(huán)將泥漿從導(dǎo)管頂壓入導(dǎo)管底沖出，至下而上從孔口排出，排出的泥漿經(jīng)過泥漿池沉淀后的上層泥漿再通過泥漿泵抽到導(dǎo)管頂以此形成循環(huán)，達(dá)到二次清孔的目的。復(fù)測(cè)沉碴厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)清孔完成，停止清孔在導(dǎo)管頂安裝混凝土料斗準(zhǔn)備灌注水下混凝土。

9 灌注水下混凝土

攪拌站根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)配合比將攪拌好的混凝土進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)合格后采用混凝土罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)。混凝土罐車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)由試驗(yàn)員對(duì)混凝土做坍落度、含氣量等試驗(yàn)如符合規(guī)范要求可灌注混凝土并且制作3組試塊。

灌注樁混凝土原理為利用導(dǎo)管內(nèi)外壓力差使混凝土從導(dǎo)管底上頂排擠出孔內(nèi)泥漿。開始灌筑混凝土前首先計(jì)算出首次開盤混凝土量，目的是保證首盤混凝土灌下去以后導(dǎo)管埋深1m以上，導(dǎo)管底距孔底30-50cm，否則會(huì)出現(xiàn)樁底有泥夾層或斷樁。然后計(jì)算孔內(nèi)混凝土應(yīng)該灌注的標(biāo)高，應(yīng)至少高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高80cm，高出設(shè)計(jì)標(biāo)高這段為混凝土與泥漿的夾層稱為樁頭。開始灌樁，把料斗下料口封堵，待料斗內(nèi)混凝土放滿以后打開封堵，混凝土具有一定沖擊力，下沉把導(dǎo)管中泥漿從管底壓出，擠開泥漿，埋住導(dǎo)管底口。在整個(gè)灌注過程中，技術(shù)人員要經(jīng)常測(cè)量導(dǎo)管埋置深度，保證導(dǎo)管在混凝土埋深2-6m，并按照實(shí)際混凝土灌注量、導(dǎo)管埋深、拆除導(dǎo)管長(zhǎng)度、灌注時(shí)間等詳細(xì)填寫水下混凝土澆筑記錄表等原始記錄。

10 樁基檢測(cè)

每個(gè)墩位的最后一根樁灌注完成7天以上可以開挖基坑，用水準(zhǔn)儀測(cè)出破樁頭的位置，采用環(huán)切法破除樁頭。破除后樁頂表面平整，不得損壞樁頭內(nèi)主筋。在樁基混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)行無破損檢測(cè)和超聲波檢測(cè)，樁基不得出現(xiàn)夾層斷樁，檢測(cè)合格后可進(jìn)行下道工序承臺(tái)施工。

11 注意安全事項(xiàng)

（1）作業(yè)及操作人員持證上崗。（2）大型機(jī)械設(shè)備作業(yè)需專人指揮，經(jīng)常檢查機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況及鋼絲繩有無斷絲。（3）鉆機(jī)停止作業(yè)時(shí)把鉆頭提出孔外，并且孔口加蓋。（4）經(jīng)常檢查現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電情況。（5）警示標(biāo)識(shí)牌牢固安裝在醒目地方，泥漿池采用硬防護(hù)網(wǎng)。（6）施工垃圾集中堆放處理，嚴(yán)禁污染周圍環(huán)境。

以上內(nèi)容為作者在采用沖擊鉆鉆孔施工中總結(jié)出的施工方法與注意事項(xiàng)，望對(duì)類似工程施工起到借鑒作用。