淺談旋挖鉆孔灌注樁在樁基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用

陳欽浩

摘 要：隨著各重點工程項目對樁孔質(zhì)量、成孔速度等要求的不斷提高，鉆孔灌注樁在房屋建筑基礎(chǔ)中日益增多，鉆孔灌注樁在基礎(chǔ)應(yīng)用中，越來越重要，相應(yīng)地促進了鉆孔灌注樁施工技術(shù)的快速發(fā)展。現(xiàn)結(jié)合在樁基礎(chǔ)施工過程中的體驗，分析在施工過程中旋挖鉆孔灌注樁的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆機；灌注樁；樁基礎(chǔ)工程

1 工程概況

某房屋建筑工程采用鉆（沖）孔成孔灌注樁基礎(chǔ)，樁總數(shù)為588根，樁徑為800mm、1000mm、1200mm三種，樁凈長13-23m，單樁豎向承載力特征值分別為3800KN、6000KN、8000KN。樁基礎(chǔ)以上結(jié)構(gòu)為地下室兩層，地上27層框剪結(jié)構(gòu)。

由于場地狹小，樁數(shù)多且工期緊，為確保施工質(zhì)量及進度，決定采用旋挖鉆孔灌注樁的施工技術(shù)進行施工。

圖1 某房屋建筑工程場地情況

2 旋挖鉆機成孔原理

旋挖成孔是利用旋挖鉆機鉆桿與鉆斗的旋轉(zhuǎn)作業(yè)，從而讓鉆斗自重同時添加液壓當做鉆進壓力，導(dǎo)致土屑填充實鉆斗后抬高鉆斗出土。根據(jù)鉆斗的反轉(zhuǎn)、挖土、抬高、卸土以及泥漿護壁，重復(fù)進行成孔。對粘結(jié)性好的巖土層，可選擇非濕式或清水鉆進技術(shù)，可以沒有泥漿護壁。但是針對容易坍塌地層，以及地下水覆蓋領(lǐng)域，需要選擇泥漿護壁鉆進技術(shù)，往孔內(nèi)填進護壁泥漿實施護壁。

3 旋挖鉆孔灌注樁工藝流程

3.1 旋挖鉆機就位準備

旋挖樁機開孔前必須確保樁位準確性，樁機施工面回填土穩(wěn)固性，并合理設(shè)置泥漿池、卸土的堆放位置及鋼筋加工場。鉆孔時為避免影響成樁質(zhì)量，相距5.0m內(nèi)的任何其他樁在砼灌注完成24h后才能開鉆。在鉆孔進行的過程中，應(yīng)不斷檢查鉆機穩(wěn)定、位移與傾斜，避免出現(xiàn)成孔傾斜等問題。

3.2 鋼護筒埋設(shè)

護筒應(yīng)穿過淤泥質(zhì)黏土層及粉土層，避免護筒底出現(xiàn)坍塌。此工程鋼護筒選擇8mm厚鋼板卷制而成，內(nèi)徑超出樁徑20cm，長是6米，埋設(shè)時候保證鋼護筒的豎直度與水平偏位。

3.3 調(diào)整旋挖鉆機鉆桿的垂直度

旋挖鉆機可通過配備的電子控制系統(tǒng)顯示并調(diào)整鉆桿的垂直度，在進行鉆進的時候配備專業(yè)人士對鉆機垂直度進行監(jiān)督，指引機手調(diào)整鉆桿垂直度。同時通過人工觀測鉆機鉆桿的作業(yè)情況隨時進行調(diào)整，確保樁成孔的垂直度。

3.4 護壁泥漿

施工中須做好現(xiàn)場泥漿的配制、排污、更換工作，并控制泥漿的各項指標滿足施工過程需要。針對特殊地質(zhì)情況，不斷調(diào)整泥漿各項指標，確保護壁泥皮的厚度及強度。

3.5 鋼筋籠的安裝

鋼筋籠安裝采用大型吊車起吊，對準樁孔中心放入孔內(nèi)。樁孔較深時鋼筋籠應(yīng)分段加工，在孔口處進行對接。下放鋼筋籠應(yīng)防止碰撞孔壁，如下放受阻，不得強行下插。一般采用正反旋轉(zhuǎn)，緩慢逐步下入。

3.6 清孔

清孔在成樁質(zhì)量中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過清孔保證孔底沉渣厚度滿足設(shè)計及規(guī)范要求。清孔主要通過兩部分構(gòu)成，首次清孔是需要在成孔結(jié)束后馬上實施，二次清孔需要在下放鋼筋籠與澆注砼的導(dǎo)管安裝完成后實施，二次情況必須確?？椎壮猎穸刃∮?0mm。若二次清孔發(fā)現(xiàn)沉渣厚度過大時，應(yīng)將鋼筋籠提至孔外，用旋挖鉆機進行二次清孔，直到滿足設(shè)計要求才能進行下一道工序施工。自清孔結(jié)束至開始砼澆筑的時間需要掌控在1.5h到3h間，大于4h應(yīng)再次清孔。

3.7 砼水下灌注

開始灌注砼時，導(dǎo)管底端到孔底的距離為0.3-0.5m。首批砼必須填充滿導(dǎo)管底部并使導(dǎo)管埋深≥1.0m，后續(xù)砼應(yīng)連續(xù)灌注。在灌注過程中，應(yīng)提動和反插導(dǎo)管，沖搗水下砼密實。專人作好灌注記錄，及時測量和記錄灌注高度和埋管深度，樁砼頂面超過設(shè)計標高0.8m。

4 常見問題及預(yù)防措施

4.1 旋挖鉆孔偏斜

旋挖鉆孔偏斜的原因有旋挖鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，鉆機下鉆不對正，地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。旋挖鉆機就位前場地須夯實平整，或采用鋼板鋪墊施工作業(yè)范圍，鉆機處于水平下再進行作業(yè)。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要慢檔且采用自重進尺。鉆孔偏斜時，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，若無效，偏斜區(qū)域回填粘土重新鉆進。

4.2 成孔過程中塌孔

在成孔過程中，由于護筒埋置深度不夠或護筒周圍回填土夯實不夠、進尺速度過快、泥漿護壁不夠等，極易造成塌孔。應(yīng)在成孔前準確分析場地條件及巖土層分布情況，確保護筒穿過回填土層及淤泥層。若發(fā)現(xiàn)護筒下沉過多或傾斜，應(yīng)將護筒四周回填土清除，扶正護筒并用粘土分層回填夯實。鉆斗經(jīng)過護筒底部時要輕壓慢轉(zhuǎn)，在進入砂礫層及砂層時，要避免進尺過快或停在一處空鉆時間太長。發(fā)現(xiàn)塌孔情況較為嚴重時，應(yīng)采用粘土掩埋孔洞，并在大于24小時以后才能重新成孔。

4.3 縮孔現(xiàn)象

常遇見的縮孔現(xiàn)象主要是由于地層中有塑性土，遇水膨脹后使孔徑縮小。施工前應(yīng)重視地質(zhì)資料，及時掌握地層中是否存在塑性土及其分布情況。發(fā)現(xiàn)地層中存在塑性土應(yīng)提前做好預(yù)防措施，采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔過程中，孔壁能夠快速形成泥皮，則孔壁不會滲水引起膨脹造成縮孔。如出現(xiàn)縮孔應(yīng)上下反復(fù)掃孔，確?？讖竭_到設(shè)計要求。

4.4 沉渣厚度超過設(shè)計要求

沉渣厚度超過設(shè)計要求可能存在以下原因：清孔不到位或未進行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足難于將沉渣浮起反出樁孔；鋼筋籠吊放過程中，碰撞孔壁導(dǎo)致泥土塌落樁底；清孔后，等待砼澆筑時間過長，泥漿沉積重新形成沉渣。成孔過程中應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不可任意添加清水改變泥漿各項比重。鋼筋籠吊放時，控制好鋼筋籠中心線，減免鋼筋籠碰撞孔壁。下完鋼筋籠后，應(yīng)利用導(dǎo)管進行二次清孔，直至沉渣厚度滿足設(shè)計要求才開始灌注砼，首批砼應(yīng)有足夠儲備量，利用砼的巨大沖擊力濺除孔底沉渣達到清除孔底沉渣的目的。

5 結(jié)束語

總之，旋挖鉆孔灌注樁的施工技術(shù)較為復(fù)雜，上層構(gòu)造的安全與建筑物的下沉與成樁的程度是緊密相連的，同時灌注樁最基本的施工具有特殊性，進行施工時候有一點不仔細就不難導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生，因此，在進行施工過程里需提高所有步驟的監(jiān)管力度，努力遵守設(shè)計和施工技術(shù)標準，在最短的時間內(nèi)處理施工進行時存在的不足。

參考文獻

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