旋挖灌注樁施工工藝探討

李進(jìn)（雅安燈塔房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，四川雅安625000）

旋挖灌注樁施工工藝探討

李進(jìn)
（雅安燈塔房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，四川雅安625000）

近年來(lái)，隨著我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，旋挖灌注樁施工技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用到道路橋梁施工過(guò)程中，由于其隱蔽性和不可預(yù)測(cè)性，施工方法比較復(fù)雜，難以控制質(zhì)量，如果一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，將影響整個(gè)工程的施工質(zhì)量，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給投資者造成惡劣的社會(huì)影響，因此，旋挖灌注樁施工工藝的控制是工程建設(shè)中最根本的任務(wù)。論文就如何控制旋挖灌注樁的施工工藝進(jìn)行初步研究，旨在提高施工質(zhì)量，確保橋梁整體的使用性與安全性。

旋挖灌注樁；施工工藝；探討分析

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.171

1 工藝原理與工藝特點(diǎn)

1.1 工藝原理

1）通過(guò)鉆機(jī)自有的行走功能和桅桿變幅機(jī)構(gòu)使鉆具能正確就位，利用桅桿導(dǎo)向下放鉆桿并將底部帶有活門(mén)的桶式鉆頭放置到孔位，鉆機(jī)動(dòng)力頭裝置為鉆桿提供扭矩，加壓裝置通過(guò)加壓動(dòng)力頭的方式將壓力傳遞給鉆桿鉆頭，鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內(nèi)，然后再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，往復(fù)循環(huán)取土、卸土，直至設(shè)計(jì)深度。

2）灌注樁后注漿是在灌注樁成樁后一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)預(yù)設(shè)在樁身內(nèi)的注漿導(dǎo)管及與之相連的樁端、樁側(cè)注漿閥注入水泥漿，使樁端、樁側(cè)土體(包括沉渣、泥皮)得到加固，對(duì)樁底、樁側(cè)一定范圍的土體通過(guò)滲入（粗顆粒土）劈裂（細(xì)粒土）和壓密(非飽和松散軟土)注漿起到加固作用，從而增大樁端和樁側(cè)阻力，提高單樁承載力，減小沉降。

1.2 工藝特點(diǎn)

1）成孔效率高，適用范圍廣。由于旋挖鉆機(jī)整機(jī)操縱通常采用液壓先導(dǎo)控制、負(fù)荷傳感，因此，具有操作輕便與舒適的特征，并且其帶有孔深數(shù)碼顯示與垂直度自動(dòng)檢測(cè)調(diào)整等功能，大大提高了施工的自動(dòng)化程度；1.5～4.0m的成孔直徑與60～90m的最大孔深可以滿(mǎn)足各類(lèi)大型樁基施工的需求。

2）施工過(guò)程環(huán)保。旋挖鉆機(jī)作業(yè)時(shí)排出泥渣和泥漿，泥漿可用于護(hù)壁，解決了泥漿排放二次公害的難點(diǎn)，符合綠色施工要求。

3）地層適應(yīng)能力強(qiáng)。該鉆機(jī)既適應(yīng)于淤泥質(zhì)黏土層、黏性黏土和砂性土施工，也對(duì)強(qiáng)度不高的膠結(jié)砂巖層具有很好的可操作性，適應(yīng)范圍較廣。

2 施工工藝分析

2.1 施工流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線(xiàn)→埋設(shè)鋼護(hù)筒→檢查樁中心軸線(xiàn)→鉆機(jī)就位及鉆進(jìn)→成孔檢查→清孔→吊放鋼筋籠→安裝混凝土導(dǎo)管→灌筑混凝土→樁成品檢測(cè)、驗(yàn)收。

2.2 施工要點(diǎn)

2.2.1 泥漿配制

泥漿指標(biāo)：比重1.03～1.08g/cm3，失水量＜20mL/30min；黏度16～28s(漏斗黏度)；泥皮厚＜3mm；pH8～10；膠體率95%～98%。鈉基膨潤(rùn)土摻量8%～10%；CMC摻量0.3%。清孔后樁底泥漿指標(biāo):比重＜1.15g/cm3；黏度＜30s。

2.2.2 鉆孔

進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，需要注意以下幾個(gè)方面：（1）樁機(jī)定位時(shí)樁位必須重新測(cè)定。要進(jìn)行認(rèn)真復(fù)核，做到準(zhǔn)確無(wú)誤；（2）護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于鉆孔直徑100mm，護(hù)筒形心與樁位中心偏差不超過(guò)50mm，埋設(shè)深度不小于1000mm；（3）護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，應(yīng)將其周?chē)灭ね撂盥駢簩?shí)，護(hù)筒上沿口高出孔口地坪200mm，預(yù)防浸水后孔口塌陷；（4）鉆機(jī)就位后，將機(jī)架底部墊實(shí)使其保持穩(wěn)固，控制鉆桿垂直度偏差不超過(guò)1%樁長(zhǎng)。

2.2.3 清孔

當(dāng)鉆進(jìn)至距孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高100～300mm時(shí)，停止鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，靜置一段時(shí)間后再次啟動(dòng)進(jìn)行鉆進(jìn)，以利用完成剩余進(jìn)尺的同時(shí)達(dá)到撈渣清孔的目的，如若達(dá)不到規(guī)范清孔要求，可二次采用反循環(huán)法再次清孔；清孔過(guò)程以孔底成渣＜100mm和孔底500mm范圍內(nèi)泥漿相對(duì)密度≤1.2/cm3為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。

2.2.4 安放鋼筋籠

安放鋼筋籠時(shí)，有以下幾個(gè)操作要點(diǎn)：（1）鋼筋籠經(jīng)驗(yàn)收合格后方可安裝，重點(diǎn)檢查鋼筋的規(guī)格、型號(hào)、間距和數(shù)量、鋼筋綁扎情況、鋼筋籠直徑和長(zhǎng)度、鋼筋焊接長(zhǎng)度以及鋼筋籠安裝后的保護(hù)層厚度是否與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的規(guī)范要求相符；（2）鋼筋籠在起吊、運(yùn)輸和安裝時(shí)應(yīng)采取措施防止變形，起吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)在加強(qiáng)筋部位；（3）鋼筋籠安裝入孔時(shí)應(yīng)保持垂直狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)孔內(nèi)慢慢輕放，避免碰撞孔壁。

2.2.5 灌注混凝土

1）當(dāng)孔內(nèi)滲水量＜1m3/h或積水厚度＜50mm時(shí)，宜采用干做法進(jìn)行混凝土施工。混凝土灌注前，對(duì)孔內(nèi)虛土厚度應(yīng)再次測(cè)量，如若超出規(guī)范要求，需進(jìn)行再次清理；采用串桶或?qū)Ч埽ㄉ顦犊讜r(shí)）進(jìn)行混凝土下料，澆灌過(guò)程應(yīng)連續(xù)，并按厚度不超過(guò)1.5m進(jìn)行分層控制。對(duì)于大直徑挖孔樁，混凝土首次灌注量應(yīng)保證澆筑至底部擴(kuò)大部分的頂面，并振搗密實(shí)，再分層澆灌并振搗密實(shí)樁身混凝土至樁頂，控制浮漿厚度不大于30cm。

2）當(dāng)孔內(nèi)滲水量＞1m3/h時(shí)，宜采用水下灌注法進(jìn)行混凝土施工，混凝土坍落度控制在180～200mm之間，采用鋼導(dǎo)管下料，并控制管底距樁底250～400mm范圍之間；導(dǎo)管頂部漏斗尺寸應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，以確?；炷练獾讖氐?，并設(shè)置帶吊鉤的圓形鋼板塞做臨時(shí)封堵導(dǎo)管口用；混凝土澆灌時(shí)，當(dāng)漏斗內(nèi)混凝土量滿(mǎn)足封底要求時(shí)，在快速吊起鋼板塞的同時(shí)不斷放料至漏斗，在重力作用下，混凝土快速下降至管底并在周?chē)鷶傞_(kāi)將導(dǎo)管埋住。

3）控制配合比。對(duì)于水下灌注混凝土而言，由于采用導(dǎo)管灌注，因此，配合比應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況（水泥品種、砂石規(guī)格及用水量）的變化而及時(shí)調(diào)整，確?；炷林笜?biāo)滿(mǎn)足澆筑要求；為使混凝土拌合過(guò)程中每道環(huán)節(jié)準(zhǔn)確無(wú)誤，建議施工現(xiàn)場(chǎng)采用現(xiàn)代化全自動(dòng)計(jì)量拌合站進(jìn)行混凝土拌料，如高產(chǎn)量的1000型拌合站各系統(tǒng)均由電腦控制，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的自動(dòng)控制，其計(jì)量準(zhǔn)、能力強(qiáng)、產(chǎn)量高，完全適用于現(xiàn)代化混凝土施工要求[1]。

3 施工常見(jiàn)問(wèn)題的處理

3.1 坍孔

坍孔形成的原因包括：（1）泥漿密度不夠或其他泥漿性能指標(biāo)不符合規(guī)定，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)的泥皮，護(hù)壁效果不佳；（2）旋挖鉆機(jī)設(shè)置在護(hù)筒上，由于振動(dòng)使孔口坍塌；清孔時(shí)未及時(shí)補(bǔ)水，使孔內(nèi)水位低于地下水等?？刹扇〉奶幚泶胧┯校海?）嚴(yán)格控制泥漿的配備，其比重一般控制在1.05～1.20，且加入的泥漿量應(yīng)保證高于地下水位2m以上；（2）清孔時(shí)應(yīng)指定專(zhuān)人補(bǔ)水，保證鉆孔必要的水頭高度；（3）如發(fā)生孔口坍塌，應(yīng)立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。

3.2 樁尖沉淀厚度

為確保樁尖沉淀厚度，除要求泥漿性能外，施工過(guò)程還需控制不同地層的鉆進(jìn)速度，特別是進(jìn)入粉砂層時(shí)，每次旋挖不能太多，以防止砂子從鉆頭頂口冒出并進(jìn)入泥漿；當(dāng)沉淀不符合要求時(shí)，采用“換漿法”進(jìn)行消孔，換出來(lái)的泥漿一定要經(jīng)過(guò)水力旋流器和振動(dòng)篩進(jìn)行漿、砂分離，直至合格；成孔后，應(yīng)至少沉淀1～2h，然后檢查沉淀厚度，如仍超標(biāo)，可以用旋挖鉆機(jī)直接撈出。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為整個(gè)橋梁工程施工最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，旋挖灌注樁施工過(guò)程控制的好壞是直接影響橋梁整體施工質(zhì)量與運(yùn)營(yíng)安全，這就要求我們?cè)谑┕み^(guò)程中規(guī)范施工工藝，強(qiáng)化施工手段，積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，嚴(yán)防夾泥及斷樁事故的發(fā)生，以此確保橋梁后期的運(yùn)營(yíng)安全。

【1】王毅.旋挖鉆鉆孔樁施工技術(shù)[J].民營(yíng)科技，2012（8）：341-342.

Discussion on Construction Technology of Rotary Digging Grouting Pile

Li Jin
（Ya'an Lighthouse Real Estate Development Co.Ltd.,Ya'an 625000,China）

In recent years, with the continuous development of engineering construction in China, the construction technology ofrotary-grouting pile is more and more applied to road and bridge construction. Due to its concealment and unpredictability, the constructionmethod is complex and difficult to control quality.Alink problems will affect the quality of the entire project construction, and even cause hugeeconomic losses, and give investors a bad social impact, therefore, the construction of rotary pile technology control is the most fundamentalconstruction task. In this paper, how to control the construction of rotary pile technology to conduct a preliminary study to improve theconstruction quality, to ensure the overall use of the bridge and security.

rotary digging pile;construction technology;discussion and analysis

U443.15

A

1007-9467（2016）12-0173-02

2016-11-02

李進(jìn)（1961～），男，四川敘永人，工程師，從事土木工程施工技術(shù)研究。