鉆孔灌注樁施工工藝淺析

陶 甄

（中建八局第一建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250100）

鉆孔灌注樁施工工藝淺析

陶 甄

（中建八局第一建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250100）

鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)可以根據(jù)持力土層的起伏變化，并按照使用期間可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力組合配置鋼筋，鋼筋用量較少，便于施工，因此在樁基施工中應(yīng)用較為普遍。

鉆孔灌注樁；施工工藝；混凝土灌注樁；鋼護(hù)筒

一：施工準(zhǔn)備工作

1、施工測(cè)量放樣

鉆孔灌注樁施工的第一步是施工放樣，首先用全站儀對(duì)樁位坐標(biāo)精確放樣，并做好控制樁，根據(jù)中心樁引出中心十字護(hù)樁，用4根直徑20mm，長(zhǎng)50cm的鋼筋打入地下，并用石灰粉灑出護(hù)筒邊線，作為后續(xù)施工的根據(jù)。

2、護(hù)筒制作及作用

護(hù)筒是鉆孔灌注樁施工的必備要素，它能夠穩(wěn)定孔壁、防止坍孔，還能夠隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置并在鉆進(jìn)的過程中起到鉆頭導(dǎo)向的作用。其一般使用鋼板加工制作，內(nèi)徑大于樁徑200mm，護(hù)筒高根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活確定。為增加護(hù)筒剛度防止其變形，可在護(hù)筒上、下端及中部的外側(cè)各焊一道加勁肋，并用槽鋼豎向加強(qiáng)，保證護(hù)筒在施工過程中不變形，不漏水。

3、護(hù)筒埋設(shè)

施工中一般采用挖埋法埋設(shè)護(hù)筒。首先，在樁位處挖出比護(hù)筒外徑略大的圓坑，坑底回填粘土分層夯實(shí)。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位的控制樁放樣，把鉆孔位置標(biāo)于坑底，再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出護(hù)筒的圓心位置，從四個(gè)控制樁引十字線找出樁位中心位置，移動(dòng)護(hù)筒，使護(hù)筒中心與樁位中心位置重合，并保證偏差在50mm以內(nèi)，然后把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，護(hù)筒頂須高出地面0.3m。最后，在護(hù)筒外圍對(duì)稱、均勻的回填粘土，分層夯實(shí)，以防止護(hù)筒偏斜，并達(dá)到最佳的密實(shí)度。若在深水中埋設(shè)護(hù)筒，應(yīng)先打入導(dǎo)向架，再用錘擊或振動(dòng)加壓沉入護(hù)筒。護(hù)筒入土深度視土質(zhì)與流速而定。護(hù)筒平面位置的偏差同樣要小于50mm，且傾斜度不得大于1%。

4、泥漿制備

鉆孔泥漿是鉆孔灌注樁施工中的另一必備要素，由水、黏土和添加劑組成，具有懸浮鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具、增大靜水壓力、在孔壁形成泥皮、隔斷孔內(nèi)外滲流、防止坍孔的作用。制備鉆孔泥漿前先把粘土塊盡量打碎，在井孔外以泥漿攪拌機(jī)制成泥漿后使用。樁孔施工中應(yīng)根據(jù)出渣情況判斷土層結(jié)構(gòu)及時(shí)合理地調(diào)整泥漿性能指標(biāo)，遇松散地層時(shí)適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和粘度，保持孔內(nèi)水頭高度，盡量減輕沖液對(duì)孔壁的影響，同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求。

二、施工

1、鉆孔

（1）鉆孔根據(jù)過程中泥漿的循環(huán)路徑可以分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔。

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔系利用鉆具旋轉(zhuǎn)切削土體鉆進(jìn)，泥漿泵將泥漿壓進(jìn)泥漿籠頭，通過鉆桿中心從鉆頭噴入鉆孔內(nèi)，泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升，從護(hù)筒頂部排漿孔排出至沉淀池，鉆渣在此沉淀而泥漿流入泥漿池循環(huán)使用。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔的特點(diǎn)是鉆進(jìn)與排渣同時(shí)連續(xù)進(jìn)行，在適用的土層中鉆進(jìn)速度較快，但需設(shè)置泥漿槽、沉淀池等，施工占地較多，且機(jī)具設(shè)備較復(fù)雜。

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔與正循環(huán)法不同的是泥漿輸入鉆孔內(nèi)，然后從鉆頭的鉆桿下口吸進(jìn)，通過鉆桿中心排出至沉淀池內(nèi)。其鉆進(jìn)與排渣效率較高，但接長(zhǎng)鉆桿時(shí)裝卸麻煩，鉆渣容易堵塞管路。另外，因泥漿是從上向下流動(dòng)，孔壁坍塌的可能性較正循環(huán)法大，為此要用較高質(zhì)量的泥漿。

（2）泥漿池泥漿備完成并選擇好合適的鉆進(jìn)方法之后就可以準(zhǔn)備鉆機(jī)開孔了。

開孔前在孔內(nèi)灌注泥漿，泥漿比重等指標(biāo)據(jù)土層情況而定。使用沖擊鉆開孔時(shí)要嚴(yán)格控制進(jìn)尺，沖擊鉆施工時(shí)鉆頭小沖程開孔，使初成孔壁堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順，能起到導(dǎo)向作用，孔深超過鉆頭全高加沖程后，再行正常鉆孔。在正常鉆進(jìn)過程中,孔內(nèi)水位應(yīng)高于護(hù)筒底口500mm以上，經(jīng)常注意地層變化，在土層變化處撈取渣樣，判斷土層。

2、清孔階段

當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，鉆機(jī)停止進(jìn)尺。使用沖擊鉆作業(yè)時(shí)，沖擊鉆小沖程反復(fù)沖攪，利用泥漿循環(huán)使孔底沉渣隨泥漿排出孔外。清孔排渣時(shí)，需時(shí)刻保持孔內(nèi)水頭高于護(hù)筒底部，防止坍孔。清孔后，保證孔徑、孔深、泥漿比重、含砂率和泥漿稠度等指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求，其中孔徑須使用檢孔器檢測(cè)。檢孔器直徑不小于設(shè)計(jì)樁徑，長(zhǎng)度為樁徑的4-6倍，兩端制作成錐形且長(zhǎng)度不小于檢孔器直徑的一半，若檢孔器能順利下放至樁底，則孔徑合格。

三、鋼筋籠制作與安裝

檢驗(yàn)完畢后將制作合格的鋼筋籠吊裝到孔內(nèi)，鋼筋籠起吊入孔一般使用吊機(jī)，無(wú)吊機(jī)時(shí)，可采用鉆機(jī)鉆架、灌注塔架。吊裝鋼筋所用的繩索要經(jīng)過充分檢查，確保吊裝時(shí)不會(huì)斷開，防止鋼筋籠掉入孔內(nèi)。

四、灌注水下混凝土

1、首先對(duì)灌注使用的導(dǎo)管做水密承壓試驗(yàn)和接頭抗拉試驗(yàn)，合格后根據(jù)孔深組拼安裝導(dǎo)管。期間應(yīng)特別注意檢查導(dǎo)管口處橡膠墊圈是否完好，導(dǎo)管口的污漬是否清理干凈，以確保導(dǎo)管安裝完畢后密封良好，無(wú)漏氣現(xiàn)象，防止斷樁事故的發(fā)生。另外，樁基灌注前，由于從提鉆到導(dǎo)管安裝完成時(shí)間較長(zhǎng)，要進(jìn)行二次清孔。

2、而后計(jì)算好首批混凝土方量，保證首批混凝土灌注后導(dǎo)管埋深在1m以上。

首批混凝土灌注示意圖

首批灌注混凝土數(shù)量計(jì)算如下：

式中： V—灌注首批混凝土數(shù)量（m3）；

D—樁孔直徑（m）；

H1—樁孔底至導(dǎo)管底端間距，一般為0.3-0.4m

H2—導(dǎo)管初次埋置深度；

d—導(dǎo)管內(nèi)徑（m）；

h1—樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外（或泥漿）壓力所需的高度（m）；

γc—混凝土拌和物的重度；

γw—樁孔內(nèi)水或泥漿的重度；

Hw—樁孔內(nèi)水或泥漿的深度（m）；

具體數(shù)據(jù)依據(jù)工程實(shí)際代入計(jì)算。

3、混凝土入孔后必須連續(xù)灌注，不得中斷。整樁灌注時(shí)間不得超過首批混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)灌注的混凝土面接近鋼筋籠底端時(shí)，適當(dāng)降低灌注速度，防止鋼筋骨架發(fā)生上浮。灌注過程中，首先應(yīng)隨時(shí)用測(cè)繩檢測(cè)混凝土面的深度，計(jì)算導(dǎo)管埋深，控制導(dǎo)管埋深在2～6m之間。其次在提升導(dǎo)管時(shí)速度要慢，以防導(dǎo)管碰掛鋼筋骨架，造成鋼筋骨架位置偏移。當(dāng)灌注至樁頂部位時(shí)，應(yīng)采取措施保持導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓力，避免樁頂泥漿密度過大而產(chǎn)生泥團(tuán)或在樁頂出現(xiàn)混凝土不密實(shí)，松散等現(xiàn)象。

4、灌注完成后，仔細(xì)量測(cè)混凝土頂面高度，確保混凝土頂面高程比設(shè)計(jì)高程高出0.5m以上，拔除護(hù)筒導(dǎo)管，完成灌注作業(yè)。

結(jié)束語(yǔ)

影響鉆孔灌注樁的因素有很多，比如人為因素、外界環(huán)境、施工技術(shù)、地質(zhì)因素等等，而且樁形成后的檢測(cè)也非常重要，可以發(fā)現(xiàn)不良的樁要及時(shí)采取措施。所以，想要提高樁的質(zhì)量，需要施工、養(yǎng)護(hù)、管理各個(gè)部門提高質(zhì)量意識(shí)，相互協(xié)調(diào)配合、支持。

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1007-6344（2017）01-0335-01