鉆孔灌注樁施工過程要點

董偉

[摘要]樁基工程鉆孔灌注樁的施工過程中，從成孔、清孔，下鋼筋籠及鋼格構(gòu)柱，到灌注混凝土，成樁后的質(zhì)量檢測，全過程均有需要注意的施工要點，對施工過程要點加以把握和控制，以便提高成樁質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁；施工要點

鉆孔灌注樁在地基處理中應(yīng)用十分廣泛，但因?qū)匐[蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查較困難，所以，在實際施工過程中，要加強(qiáng)對鉆孔灌注樁施工過程要點的控制。

1、鉆孔灌注樁成孔旖工要點

1.1確保樁位、樁徑、樁頂標(biāo)高和成孔深度

在埋設(shè)護(hù)筒前首先要做到場地平整，無雜物，回填土夯打密實。其次要復(fù)核達(dá)到精度要求的導(dǎo)線點作為樁位點放樣的基準(zhǔn)點，樁位點確定之后，再放兩個以上的護(hù)樁用以校核護(hù)筒位置的準(zhǔn)確性，護(hù)筒一般采用鋼質(zhì)護(hù)筒，鋼板厚0.8～1.0cm，直徑比樁徑大20 cm，上下平直：護(hù)筒采用人工或機(jī)械埋設(shè)，頂端高出地面30 cm，埋深1.5～2.0m。護(hù)筒定位后及時復(fù)核護(hù)筒的位置。嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。準(zhǔn)確測量護(hù)筒頂?shù)臉?biāo)高，以便在施工過程中控制鉆孔的深度，一般采用測繩法，用護(hù)筒頂標(biāo)高，設(shè)計樁頂標(biāo)高及設(shè)計樁長控制鉆孔深度，并滿足成樁的灌注高度高于設(shè)計標(biāo)高50～100cm。

1.2確保樁身成孔垂直精度

樁身成孔垂直精度是灌注樁順利施工的一個重要條件。否則鋼筋籠，格構(gòu)柱及導(dǎo)管將無法沉放，為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求，應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固、經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋籠前用簡單的方法，即用探孔器進(jìn)行測試，如果比較順暢則證明鉆孔傾斜度滿足要求，可以下放鋼筋籠，否則需要繼續(xù)鉆孔以便校正鉆孔的垂直度，直到達(dá)到要求。

1.3采取隔孔施工順序

鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打入樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力，鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后茌孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身，土體對樁產(chǎn)生動壓力，尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強(qiáng)度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對防止塌孔和縮頸是一項重要的控制要點。

1.4在鉆孔灌注樁成孔過程中，孔內(nèi)土體極易塌方，與相鄰未施工灌注樁形成串孔，導(dǎo)致已施工灌注樁在混凝土澆筑時，造成孔內(nèi)漏漿，在鄰近灌注樁進(jìn)行成孔作業(yè)時，漏出混凝土形成孔底障礙物，灌注樁循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)困難，且對鉆機(jī)形成損害

本項目對灌注樁孔底混凝土障礙物的處理辦法為：采用履帶式旋挖機(jī)對孔底混凝土障礙物進(jìn)行破碎、清除，然后用循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行后續(xù)的鋼筋籠吊放及混凝土的澆筑。旋挖機(jī)通過自身行走裝置移動到位后，以自帶動力提供鉆孔所需鉆壓和扭矩，結(jié)合使用不同類型鉆頭鉆具切削孔底障礙物，利用可伸縮鉆桿和鉆頭的特殊結(jié)構(gòu)快速出渣，實現(xiàn)較高速鉆進(jìn)。履帶式旋挖機(jī)成孔過程如下：①施工準(zhǔn)備：場地平整，測量定位及護(hù)筒埋設(shè)同循環(huán)鉆機(jī)施工；將旋挖鉆機(jī)駛?cè)腩A(yù)定位置后將鉆頭中心與護(hù)筒中心點或樁位點粗略對中后，再通過機(jī)架水平垂直度儀表精確調(diào)整，將鉆頭精確定位，復(fù)測核準(zhǔn)。②鉆機(jī)就位后，注入調(diào)制好的泥漿，然后進(jìn)行鉆孔。儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關(guān)閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點并及時清運(yùn)。③主動鉆桿入孔前，應(yīng)保證鉆桿勻速慢速鉆進(jìn)，直到主動鉆桿全部入孔后，方可逐漸加大鉆速和鉆壓。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度，由硬地層鉆到軟地層時可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度；當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r，要減速慢進(jìn)；對硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率。砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。④鉆進(jìn)過程中，回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門必須保證處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土或粘土落入護(hù)壁泥漿中，破壞孔內(nèi)泥漿的配比，孔內(nèi)泥漿比重為1.3。泥漿面定要保持不得低于護(hù)筒頂40cm，在提鉆時，須及時向孔內(nèi)補(bǔ)漿，以保證.泥漿高度。⑤嚴(yán)格控制每次的鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故，同時應(yīng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度，鉆進(jìn)時回轉(zhuǎn)斗的提升速度應(yīng)保持在0 5m/s左右，提升速度過快，泥漿在回轉(zhuǎn)斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁泥皮，破壞孔壁的穩(wěn)定，容易引起坍塌。同時，提升鉆斗過快時，其下部產(chǎn)生較大負(fù)壓力作用，致使產(chǎn)生“吸鉆”現(xiàn)象，從而造成孔壁緊縮。故茌易縮頸的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)并對孔壁進(jìn)行有意擠壓，防止縮頸。⑥按以上反復(fù)循環(huán)直至到設(shè)計孔深成孔。⑦樁孔成孔后，泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿，并維持循環(huán)清孔，直至流出孔口的泥漿基本無塊渣，泥漿比重為1。2左右，同時孔底沉渣在15cm以內(nèi)，方可停止第一次清孔。⑧第一次清孔后要盡快完成鋼筋籠吊放及節(jié)段的井口焊接工作。待安裝完混凝土導(dǎo)管后進(jìn)行第二次清孔，二次清孔的終結(jié)條件為：沉渣厚度小于10cm，泥漿比重小于1.15。

2、鋼筋籠、鋼格構(gòu)柱的制作和吊放

2.1鋼筋籠、鋼格構(gòu)柱的制作。

鋼筋籠、格構(gòu)柱制作前首先要檢查鋼筋及鋼構(gòu)件的質(zhì)保資料是否符合設(shè)計要求，再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋及鋼構(gòu)件的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量、以及鋼筋籠、格構(gòu)柱的制作質(zhì)量。在鋼筋籠、格構(gòu)柱的成品驗收中要特別注意鋼筋籠、格構(gòu)柱的吊環(huán)位置，并進(jìn)行加固處理。

2.2鋼筋籠、鋼格構(gòu)柱的吊放

在鋼筋籠的吊放過程中要注意鋼筋籠不能觸碰孔壁，當(dāng)?shù)醴攀茏钑r，不能強(qiáng)行加壓下放，因為這將造成塌孔、鋼筋籠變形及脫焊、散架等后果。應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放，如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆掃孔糾偏，并在重新驗收成孔質(zhì)量合格后再吊放鋼筋籠。如因孔內(nèi)沉渣太厚，影響鋼筋籠吊放至孔底的，可先下導(dǎo)管至孔底，提前進(jìn)行二次清孔，茌清孔過程中試著吊放鋼筋籠，直至鋼筋籠吊放至孔底，如果鋼筋籠存在較長的吊筋，由于吊筋過長以致清孔過程中鋼筋籠無法起吊，可在吊筋適宜部位焊接吊環(huán)，再對鋼筋籠進(jìn)行起吊即試吊放。根據(jù)宇威48號地塊項目地質(zhì)狀況，地層有相當(dāng)厚的粉質(zhì)粘土、粉砂層，在清孔和下放鋼筋籠過程中，容易造成塌孔和縮頸現(xiàn)象，鋼筋籠在吊放過程中容易卡籠，造成吊放困難，以致鋼筋籠下不到孔底，所以采取吊筋適宜部位焊接吊環(huán)，在二次清孔過程中試著吊放鋼筋籠，可以保護(hù)鋼筋籠完整性，且對孔壁進(jìn)行保護(hù)。

在多層地下室的鉆孔灌注樁的施工中，基坑支撐梁往往采用帶有格構(gòu)桂的樁支承。帶有鋼格構(gòu)柱的鉆孔灌注樁在鋼格構(gòu)柱的吊放焊接過程中，要注意以下幾點：①鋼格構(gòu)柱在吊放時，要保證柱身垂直，鋼格構(gòu)柱根據(jù)長度分為兩種情況，一種情況為長度與一節(jié)鋼筋籠長度相當(dāng)，可采用樁機(jī)卷揚(yáng)吊放，另一種情況為長度大于樁架高度，須借用臂長荷載足夠的汽車吊吊放。汽車吊吊放鋼格構(gòu)柱時，由于樁架之前吊放鋼筋籠時樁機(jī)吊鉤頂部須與樁孔中心對正，故在吊放鋼格構(gòu)柱時會與吊鉤頂部沖突，從而影響鋼格構(gòu)柱吊放的垂直度，故在吊放鋼格構(gòu)柱前，須將樁架架體向操作一端傾斜，以保證鋼格構(gòu)柱吊放時，避免與樁架吊鉤頂部碰撞，且避免影響鋼格構(gòu)柱吊放的垂直度。②鋼筋籠與鋼格構(gòu)柱焊接的錨固長度和焊接質(zhì)量，鋼筋籠與鋼格構(gòu)柱的焊接應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求保證焊接錨固長度，鋼筋籠與鋼格構(gòu)柱的所有焊接點均應(yīng)滿焊，且應(yīng)保證鋼筋籠與鋼格構(gòu)柱焊接后整體的垂直度。

3、清孔

灌注水下混凝土前應(yīng)進(jìn)行清孔。清孔的主要目的是清除孔底的沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要原因之一，清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，清孔是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵要點。

4、混凝土澆筑

4.1為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查混凝土原材料的合格證、質(zhì)保書及外加劑的摻量，如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查。

4.2鉆孔灌注樁水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能準(zhǔn)確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計量和測試管理，并及時填入原始記錄，并根據(jù)規(guī)范要求制作試件。

4.3為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。

5、成樁后的質(zhì)置檢測

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質(zhì)量檢查不能采用普通的觀看測量等檢測方法，必須依靠精密的測量儀器來完成，一般采用超聲波無破損檢測法，當(dāng)樁基有質(zhì)量問題時就會出現(xiàn)波形異常，借此來判斷孔或樁的完整性，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時采取補(bǔ)救措施，以保證成樁質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求，影響樁身完整性及質(zhì)量的主要缺陷有：斷樁、夾渣、縮頸、樁底沉渣太厚、混凝土離析、膠結(jié)差、強(qiáng)度不足等，有時我們可能對異常信號產(chǎn)生懷疑而提出疑問，這時檢測單位往往建議采用鉆芯的檢測法作進(jìn)一步判斷。

結(jié)語：

綜上，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，須控制和把握以上施工過程要點，加強(qiáng)鉆孔灌注樁的現(xiàn)場管理，施工人員要有高度的責(zé)任心，以防為主，重視樁基施工的各個環(huán)節(jié)，精心組織，嚴(yán)密施工，才能減少工程質(zhì)量事故，減少經(jīng)濟(jì)損失。