談建筑工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)

貝洪強(qiáng)

摘要：鉆孔灌注樁施工可采用干成孔或濕成孔，成孔后吊放鋼筋籠，灌注混凝土而成。施工時(shí)要保證設(shè)計(jì)要求的孔徑、孔深和孔的垂直精度，并保證孔底松土沉渣厚度滿足規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：建筑工程；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)

1.干成孔的鉆孔灌注樁施工

干成孔用螺旋鉆機(jī)由主機(jī)、滑輪組、螺旋鉆桿、鉆頭、滑動(dòng)支架、出土裝置等組成。由螺旋鉆頭切削土體，切下的土隨鉆頭旋轉(zhuǎn)并沿螺旋葉片上升而排出孔外。這種鉆機(jī)效率高，無振動(dòng)、無噪聲，宜用于勻質(zhì)黏性土，亦能穿透砂層。用螺旋鉆機(jī)成孔時(shí)，鉆機(jī)就位檢查無誤后使鉆桿慢慢下移，當(dāng)接觸地面時(shí)開動(dòng)電機(jī)，先用慢速鉆進(jìn)，以免鉆桿晃動(dòng)，又易于保證樁位和垂直度。遇硬土層亦應(yīng)慢速鉆進(jìn)。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)在原位空轉(zhuǎn)清土，停鉆后提出鉆桿棄土。鉆出的土應(yīng)及時(shí)清除，不可堆在孔口。鉆進(jìn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)鉆桿不正常的晃動(dòng)或難以鉆進(jìn)，應(yīng)立即提鉆檢查，排除障礙。

鋼筋籠宜一次整體吊入，如過長(zhǎng)亦可分段吊，兩段焊接后再徐徐沉放孔內(nèi)。吊放鋼筋籠時(shí)嚴(yán)防碰撞孔壁。經(jīng)檢查合格后，應(yīng)及時(shí)灌注混凝土，深度大于6m時(shí)靠混凝土下沖力自身砸實(shí)，小于6m時(shí)以長(zhǎng)竹桿插搗，上面的2m用振動(dòng)器搗實(shí)。螺旋鉆孔灌注樁目前在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快。除上述用干式成孔的螺旋鉆機(jī)施工法之外，還有下述幾種方法：

1.1大芯管、小葉片的螺旋鉆機(jī)成樁法

這種鉆機(jī)的鉆桿芯管較粗，待鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，通過芯管下放

鋼筋籠.然后灌注混凝土，留下鉆頭、拔出鉆桿即可。該法無振動(dòng)、

無噪聲，是美國(guó)20世紀(jì)60年代開始使用的，現(xiàn)在歐、美一些國(guó)家

仍在使用。

1.2日本的CTP工法

該法是用帶普通螺旋鉆桿的鉆機(jī)成孔，待鉆至設(shè)計(jì)深度后停鉆，打開鉆頭活門，然后邊提鉆桿邊通過中空的鉆桿芯管向孔內(nèi)泵送混凝土直至孔口，然后向孔內(nèi)混凝土中壓入或打入鋼筋籠而成樁。該法日本從20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用，目前歐洲各國(guó)仍應(yīng)用較多。但該法混凝土的泵送壓力小于2MPa，且向已灌注混凝土的樁孔內(nèi)壓入或打入鋼筋籠較困難，因而應(yīng)用受到一定的限制。

1.3鉆孔壓漿成樁法

該法是我國(guó)的一項(xiàng)專利。其工藝原理是：先用螺旋鉆機(jī)鉆孔至預(yù)定深度，通過鉆桿芯管利用鉆頭處的噴嘴向孔內(nèi)自下而上高壓噴注制備好的以水泥漿為主劑的漿液，使液面升至地下水位或無坍孔危險(xiǎn)的位置處，提出全部鉆桿后，向孔內(nèi)沉放鋼筋籠和骨料至孔口，最后再由孔底向上高壓補(bǔ)漿，直至漿液達(dá)到孔口為止。成樁的樁徑φ300一1000mm，深度可達(dá)50m。

該法連續(xù)一次成孔，多次由下而上高壓注漿成樁，具有無振動(dòng)、無噪聲、無護(hù)壁泥漿排污的優(yōu)點(diǎn).又能在流砂、卵石、地下水位高易坍孔等復(fù)雜地質(zhì)條件下順利成孔成樁，而且由于高壓注漿時(shí)水泥漿的滲透擴(kuò)散，解決了斷樁、縮頸、樁間虛土等問題，還有局部膨脹擴(kuò)徑現(xiàn)象，因此單樁承載力由摩擦力、支撐力和端承力復(fù)合而成，比普通灌注樁約提高1倍以上。

2.濕成孔的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔灌注樁施工

濕成孔回轉(zhuǎn)鉆孔灌注校的成孔，可用沖抓錐成孔機(jī)、斗式鉆頭成孔機(jī)、沖擊式鉆孔機(jī)、潛水電站、旋入全套管護(hù)壁成孔鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)等，應(yīng)用最多的是回轉(zhuǎn)鉆機(jī)?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)多為轉(zhuǎn)盤式是目前灌注樁施工用得最多的施工機(jī)械，該鉆機(jī)配有移動(dòng)裝置，設(shè)備性能可靠，噪聲和振動(dòng)小，效率高，質(zhì)量好。該鉆機(jī)配以籠式鉆頭.可多擋調(diào)速或液壓無級(jí)調(diào)速，以泵吸或氣舉的反循環(huán)或正循環(huán)方式進(jìn)行鉆進(jìn)。它適用于松散土層、黏土層、砂礫層、軟硬巖層等各種地質(zhì)條件。

2.1正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔

當(dāng)樁孔徑較大時(shí)，鉆桿與孔壁間的環(huán)形斷面較大，灌漿循環(huán)時(shí)返流速度低，排渣能力弱。如使泥漿返流速度達(dá)到0.20一0.35m/s，則灌漿泵的排量需很大，有時(shí)難以達(dá)到，此時(shí)不得不提高灌漿的相對(duì)密度和黏度。但如果灌漿相對(duì)密度過大，稠度大，難以排出鉆孔，孔壁泥皮厚度大，影響成樁和清孔，這是正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的弊病。

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的基本參數(shù)為；

（1）鉆壓

鉆孔時(shí)，鉆頭是在鉆壓和回轉(zhuǎn)扭矩作用下切削和破碎巖土而獲得進(jìn)尺。切削下來的鉆碴則由泥漿攜出樁孔。為此，鉆進(jìn)時(shí)需有一定的鉆壓。鉆壓一般根據(jù)地層條件、鉆桿與樁孔的直徑差、鉆頭形式、切削刀具數(shù)目、鉆具強(qiáng)度、設(shè)備能力等因素綜合考慮確定。當(dāng)用硬質(zhì)合金鉆頭成孔時(shí)，每片切削刀具的鉆壓以800一1200N或每顆合金的鉆壓400一800N為宜，可由此確定鉆頭的鉆壓。

（2）轉(zhuǎn)速

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔時(shí)，根據(jù)巖土情況合理選擇鉆頭和灌漿性能。下鉆頭后，先使其距孔底50一80mm，開動(dòng)灌漿泵，待灌漿循環(huán)3—5min后再啟動(dòng)鉆機(jī)慢速回轉(zhuǎn)，同時(shí)慢慢降下鉆頭，輕壓慢轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后逐漸增大轉(zhuǎn)速和鉆壓而進(jìn)入正常鉆進(jìn)。此時(shí)合理掌握和調(diào)整鉆進(jìn)的基本參數(shù)，不要隨意提動(dòng)鉆頭，掌握卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的松緊度，減少水龍頭晃動(dòng)。加接鉆桿時(shí)，先將鉆頭提離孔底，代灌漿循環(huán)3—5min后再拆卸加接鉆桿。

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)由于需用相對(duì)密度大、強(qiáng)度大的泥漿，加上灌漿上返速度小，排渣能力差，孔底沉渣多，孔壁泥皮厚，為了提高成孔質(zhì)量，必須認(rèn)真清孔。

2.2反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是泥漿從鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙流入鉆孔，來冷卻鉆頭并攜帶鉆屑由鉆桿內(nèi)腔返回地面的一種鉆進(jìn)工藝。由于鉆內(nèi)腔斷面積比鉆桿與孔壁間的環(huán)狀斷面積小得多，因此灌漿的上返速度大，達(dá)2—3m/s，多是正循環(huán)工藝灌漿上返速度的數(shù)十倍，因而提高排渣能力，保持孔內(nèi)清潔，減少鉆屑在孔底重復(fù)破碎的機(jī)會(huì)，能大大提高成孔效率。實(shí)踐證明，反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔工藝是大直徑成孔施工的一種有效的、先進(jìn)的成孔工藝。

三、結(jié)論

鉆孔灌注樁技術(shù)是一項(xiàng)需要多個(gè)部門聯(lián)合工作的項(xiàng)目，因此，這項(xiàng)技術(shù)既有系統(tǒng)性的一面也有復(fù)雜性的一面。在建筑工程的發(fā)展中，各個(gè)企業(yè)，應(yīng)該應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)大企業(yè)的效益，加快企業(yè)的發(fā)展。

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