淺談鉆孔灌注樁的施工方法

吳鵬

（陜西省水利機(jī)械設(shè)備制造安裝有限公司 陜西省西安市 710077）

淺談鉆孔灌注樁的施工方法

吳鵬

（陜西省水利機(jī)械設(shè)備制造安裝有限公司 陜西省西安市 710077）

鉆孔灌注樁是目前水利工程、公路橋梁等作為提高基礎(chǔ)承載力采用的一種基礎(chǔ)處理方法，目前已得到了廣泛的應(yīng)用。本文以老撾南杉3B水電站廠房永久橋的施工為例，對鉆孔灌注樁的施工方法及在施工中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了闡述。

鉆孔灌注樁；施工方法

1 工程概況

老撾南衫3B水電站廠房永久橋是通往廠房的唯一通道，距離廠房約1km，屬永久型鋼構(gòu)橋，橋總長83.9m，起點(diǎn)樁號0+121.017，終點(diǎn)樁號0+204.917。橋身下部設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部為裝配式鋼桁架貝雷橋，鋼橋長69m，橋面凈寬4.2m。設(shè)計(jì)載荷汽-20，核算載荷掛-80。

橋墩采用雙柱墩，樁基為端承摩擦樁，樁徑1500mm，樁長25m。

橋位區(qū)主要涉及巖土層有第四系沖洪積層（Qpal）：砂卵礫石夾漂石，第四系坡積層（Qdl）：粉土、粘土夾少量碎塊石和Pz2地層中的泥質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖夾礫巖。

2 施工流程

鉆孔灌注樁的施工因其護(hù)壁形式的不同分為泥漿固壁法和全套管施工法兩種，根據(jù)本工程的特點(diǎn)采用了泥漿護(hù)壁法進(jìn)行施工，其施工流程為：場地平整→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→修筑鉆孔平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。

3 施工方法

3.1 施工準(zhǔn)備

鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，根據(jù)地質(zhì)情況及和各種鉆機(jī)的應(yīng)用條件進(jìn)行選擇。場地平整夯實(shí)，筑島、圍堰，泥漿池的砌筑等。

3.2 泥漿制備

泥漿由水、粘土組成，具有懸浮鉆渣、增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。泥漿的質(zhì)量直接關(guān)系到成孔的質(zhì)量的好壞。其表現(xiàn)為：①泥漿過稀，形不成護(hù)壁泥膜或形成的泥膜粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生塌孔；且排渣能力減小。②泥漿稠度過大，形成的泥膜質(zhì)量差，厚度大，可大大降低樁的摩擦阻力；且增加鉆進(jìn)阻力，降低了鉆進(jìn)的速度。

3.3 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒一般采用鋼制護(hù)筒，堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑比孔徑大20cm，長度通常為2m，埋設(shè)高度高于地面。其主要作用是增大孔內(nèi)靜水壓力，防止塌孔；同時(shí)還有固定樁孔位置和保護(hù)孔口安全的作用，見圖1。

圖1

3.4 鉆機(jī)的安裝及定位

泥漿池和鋼護(hù)筒位置確定好后，修筑鉆孔平臺(tái)，鉆機(jī)的基礎(chǔ)平臺(tái)要求穩(wěn)固，否則，施工中將會(huì)產(chǎn)生鉆機(jī)傾斜、偏心，從而造成斜孔、彎曲狀孔等不良狀況。

鉆機(jī)初步安裝完成后要進(jìn)行定位，可用千斤頂微調(diào)，確保鉆頭的中心線要應(yīng)與樁孔的軸線重合，位置偏差不大于2cm。

3.5 鉆孔

鉆孔是施工中一道關(guān)鍵工序，也是持續(xù)時(shí)間最長的一道工序，鉆孔時(shí)必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能確保成孔的質(zhì)量。

開始階段，采用低沖程沖擊（0.6～1m），待整個(gè)鉆頭全部、均勻的進(jìn)入孔內(nèi)后采用大沖程（1.2～1.5m），高頻次沖擊。沖擊過程中應(yīng)隨時(shí)注意向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，維持孔內(nèi)的水頭高度，還應(yīng)經(jīng)常觀察打樁機(jī)的穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)移位應(yīng)及時(shí)調(diào)整。如進(jìn)入不均勻巖層、斜狀巖層或大孤石時(shí)，因減慢鉆進(jìn)速度，必要時(shí)，需回填塊石，使孔底基本平整。鉆頭提升或下放應(yīng)保持較慢的勻速工作，避免因鉆錐擺幅加大，鉆頭掛拉損傷孔壁。鉆進(jìn)過程中要定期檢查鉆頭的沖擊孔徑和鋼絲繩的完好程度，鉆頭磨損嚴(yán)重時(shí)，需及時(shí)補(bǔ)焊耐磨牙，確保孔徑達(dá)到設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)進(jìn)行更換。為正確提升鉆錐的沖程，在鋼絲繩上用油漆或綁扎塑料條做長度標(biāo)記。

3.6 清孔

清孔的主要目的是降低孔內(nèi)泥漿的相對密度、粘度、含砂率等指標(biāo)?？刹捎谜h(huán)法清孔，使清孔后的泥漿指標(biāo)滿足規(guī)范要求。如清孔時(shí)間過短，或泥漿比重過小，就難以將沉渣浮起排除孔外，從而導(dǎo)致沉渣過厚大大減小樁的端承力。清孔時(shí)還要注意清孔排渣時(shí)，注意保持孔內(nèi)水頭，孔內(nèi)水位應(yīng)保持在地下水位以上1.5～2.0m，增大靜水壓力，防止坍孔。

3.7 混凝土灌注

混凝土灌注是灌注樁施工最重要的一道工序。但在鋼筋籠和導(dǎo)管安裝之后，混凝土灌注之前，還需進(jìn)行第二次清孔，第二次清孔采用準(zhǔn)300mm導(dǎo)管清孔，在安裝每節(jié)導(dǎo)管前，應(yīng)將損壞密封圈換掉，并將每節(jié)導(dǎo)管擰緊，確保導(dǎo)管封水性能，灌注前，沉渣、泥漿指標(biāo)需滿足規(guī)范要求。

在混凝土灌注施工時(shí)必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比計(jì)算的施工配合比配制混凝土，確保砂石料及水泥的質(zhì)量。因?yàn)楣嘧痘炷敛捎玫氖亲悦軐?shí)混凝土，其特點(diǎn)是免振搗，流動(dòng)性大，塌落度在18～22cm之間。灌注方法見圖2。

圖2

混凝土灌注時(shí)應(yīng)注意以下問題：

（1）必須嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量，如混凝土流動(dòng)性、和易性差，發(fā)生離析，需倒掉重新拌制合格的混凝土，否則導(dǎo)致堵管，造成斷樁，后期處理將很困難。

（2）首盤灌注時(shí)需提前計(jì)算出埋住導(dǎo)管底部至少30cm所需的混凝土量，采用大方量混凝土沖擊灌注法，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去。同時(shí)應(yīng)做好混凝土灌注記錄，確保導(dǎo)管一直要插埋在混凝土內(nèi)部，如果提升過快，將導(dǎo)管拔離已灌注的混凝土，也會(huì)造成斷樁。

（3）灌注時(shí)間要短，避免混凝土發(fā)生初凝造成堵管，這就要求灌注前一定要做好準(zhǔn)備，避免發(fā)生電源、機(jī)械等故障。

（4）應(yīng)注意保養(yǎng)儲(chǔ)料斗和導(dǎo)管，內(nèi)壁光滑可大大減小摩阻力，提高沖擊力，同時(shí)也避免堵管的發(fā)生。

（5）在終孔時(shí)，灌注混凝土應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂0.5m，在下步施工時(shí)將該部分鑿除以保證樁頂部分有足夠的強(qiáng)度。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁的施工看似很簡單，但它是工程的基礎(chǔ)，往往一個(gè)很小的細(xì)節(jié)疏忽，就會(huì)造成一定的工期和經(jīng)濟(jì)損失，很可能埋下安全隱患。因此我們在施工中一定要嚴(yán)格按操作規(guī)程和規(guī)范要求施工，確保施工質(zhì)量。

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）.

TU753.3

A

1004-7344（2016）08-0093-02

2016-3-2

吳 鵬（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事水利項(xiàng)目管理方面的工作。