鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討

廖勝 李云飛

摘 要：鉆孔灌注樁能適應(yīng)各類地質(zhì)條件且設(shè)備的投入及操作都相對簡易，因而被廣泛的應(yīng)用在房建及大小型橋梁工程的基礎(chǔ)中。由于鉆孔灌注樁大部分在水下進(jìn)行而且其施工過程難成樁后的質(zhì)量又難以直接開挖檢測。因此必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題，保質(zhì)、保量地完成樁基施工任務(wù)。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制

1 前言

由于鉆孔灌注樁包括成孔和成樁兩大過程，是項(xiàng)工序環(huán)節(jié)較多， 技術(shù)要求較高，工作量較大，并需在一個較短時間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土的隱蔽工程。為此，必須以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，推行全面質(zhì)量管理，明確工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立嚴(yán)格的施工管理和工序質(zhì)量檢查制度，以工序過程控制，來保證成樁質(zhì)量。

2 工藝原理

沖擊鉆孔樁是使用沖擊鉆機(jī)通過機(jī)架、卷揚(yáng)機(jī)把帶刃的重鉆頭（沖擊錘）提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力沖擊土層及切削破碎巖層鉆進(jìn)，利用泥漿護(hù)壁和懸浮鉆渣，成孔后放入鋼筋籠，澆筑水下混凝土成樁。

3 鉆孔施工

3.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→定位放線→泥漿制備→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位校正→鉆孔、掏渣→清孔→成孔檢查→下放鋼筋籠及導(dǎo)管→灌注混凝土→成樁養(yǎng)護(hù)

3.2 施工工藝

3.2.1 泥漿制備

鉆孔時，采用泥漿護(hù)壁。

鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內(nèi)及時、連續(xù)地補(bǔ)漿，維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有的水頭，防止孔壁坍塌。

樁孔砼灌注時，孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池內(nèi)，利用于下一基樁鉆孔護(hù)壁中。

3.2.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒采用鋼板卷制，護(hù)筒直徑大于設(shè)計(jì)樁徑200mm，護(hù)筒長度為2～4m，為防止護(hù)筒下沉需在護(hù)筒兩側(cè)焊接擔(dān)鐵，擔(dān)鐵采用10mm鋼板，建議挖孔直徑比護(hù)筒大0.4m左右，挖孔深度以挖盡上部雜填土，進(jìn)入下部原狀土0.2m～0.3m為宜，同時其深度不得小于1.5m深，坑底應(yīng)平整。護(hù)筒埋設(shè)時，通過預(yù)先引放的縱、橫方向的4個護(hù)筒樁點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整就位，護(hù)筒中心與樁位重合，其偏差不得大于20mm，并應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒的垂直度，傾斜度不大于1%。

3.2.3 清孔

清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量等指標(biāo)符合規(guī)范要求。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，且質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后應(yīng)立即進(jìn)行清孔。

沖擊鉆清孔采用泥漿棒換漿進(jìn)行清孔，換漿時及時向孔內(nèi)注入新鮮泥漿，經(jīng)多次循環(huán)，將孔內(nèi)的懸浮鉆渣置換，直到排除泥漿的性能指標(biāo)、粘度、含砂率、沉渣厚度與換入泥漿的性能指標(biāo)，符合規(guī)范要求為止。保持泥漿孔內(nèi)水位，避免坍孔。

3.2.4 鋼筋籠的制作與安裝

（1）鋼筋籠的制作，按設(shè)計(jì)施工圖的鋼筋籠規(guī)格，在施工現(xiàn)場分段加工，分段制作的鋼筋籠單節(jié)長度≤9m。鋼筋籠主筋與加強(qiáng)筋采用手工電弧焊連接、螺旋筋與主筋采用滿焊加固。鋼筋籠加工，主筋等分距用鋼筋定位支架控制，加強(qiáng)筋及螺旋箍筋采用主筋上量距劃點(diǎn)控制；鋼筋籠的制作偏差與焊接要求按驗(yàn)收規(guī)范要求控制，主筋在同一截面內(nèi)的接頭數(shù)量不得多于主筋總數(shù)量的50%，兩個接頭間的距離≥80厘米；主筋搭接長度單面焊不少于22厘米，雙面焊不小于11厘米，主筋不得有焊蝕現(xiàn)象，焊接后，保護(hù)層定位筋每2米一道，每道4個，環(huán)向均勻布置。

（2）鋼筋籠安裝，首先將籠體從原地吊起，使籠體下方對準(zhǔn)孔位護(hù)筒中心時，緩慢下放，嚴(yán)防碰壞?；\頂下放到距護(hù)筒頂約1m高度時，將第一節(jié)鋼筋籠用二根鋼管作為橫桿支擱在護(hù)筒頂部，調(diào)節(jié)模桿水平，使籠體垂直。再吊起第二節(jié)鋼筋籠，將鋼筋籠下部接頭與固定在孔口處的第一節(jié)鋼筋籠上部進(jìn)行焊接，嚴(yán)格按規(guī)范要求控制焊縫長度，焊縫高度（≥0.3d）且不小于4mm和寬度（≥0.8d）且不小于8mm，對接長度≥10d，使主筋中心保持一致，主筋保持垂直。每節(jié)鋼筋籠的接頭在孔口焊接完畢后，須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢查合格后才能放入孔內(nèi)，下放遇阻時，嚴(yán)禁猛提猛墩。鋼筋籠下放時，要使鋼筋籠的中心對準(zhǔn)成孔后的實(shí)際中心，避免在下放過程中損壞孔壁。

3.2.5 安放導(dǎo)管

（1）導(dǎo)管使用前使用氣泵進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)。試壓前將導(dǎo)管一頭封閉，從另一端將導(dǎo)管內(nèi)注滿水，用帶有進(jìn)氣管的導(dǎo)管封閉端頭將導(dǎo)管封閉，將氣泵氣管與導(dǎo)管進(jìn)氣管連接，加壓至0.6MPa（壓力不小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大內(nèi)壓力的1.3倍，按40米水深壓力進(jìn)行試壓，試壓壓力為0.6MPa）。持壓2分鐘，觀察導(dǎo)管有無漏水現(xiàn)象。

（2）導(dǎo)管采用吊車配合人工安裝，導(dǎo)管安放時人工配合扶穩(wěn)使位置居鋼筋籠中心，然后穩(wěn)步沉放、防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。安裝時用吊車先將導(dǎo)管放至孔底，然后再將導(dǎo)管提起40cm，使導(dǎo)管底距孔底40cm。

（3）導(dǎo)管高度確定后，用枕木調(diào)整導(dǎo)管卡盤高度，用卡盤將導(dǎo)管卡住。

3.2.6 混凝土澆筑

樁基混凝土采用罐車運(yùn)輸配合導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管直徑選用φ27.5cm。灌注開始后，應(yīng)緊湊連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。灌注水下混凝土前對各類設(shè)備進(jìn)行檢修，同時配備水泵、吸泥泵等設(shè)備。特別是導(dǎo)管使用前必須進(jìn)行試拼、過球、水壓試驗(yàn)和接頭抗壓試驗(yàn)，并編號及自下而上標(biāo)示尺度。灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間。拌和所用的各種材料均符合施工規(guī)范要求。拌制配料時，各種衡器保持準(zhǔn)確，并定期進(jìn)行檢測，拌和出的混凝土顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象，澆筑前檢測坍落度，其塌落度宜為180mm～220mm，以保證灌注時保持足夠的流動性。安裝導(dǎo)管，放入孔內(nèi)，以導(dǎo)管下口離孔底50cm為宜，上口與儲料斗相連，儲料斗的容積不小于2.5m3，以保證首次灌注時要導(dǎo)管埋深不小于1m。安裝儲料斗同時，將與導(dǎo)管直徑相等的籃球放入導(dǎo)管內(nèi)（過水球），過水球在混凝土的壓力下將導(dǎo)管內(nèi)水排出。開始灌注前，再次核對鋼筋籠標(biāo)高、導(dǎo)管底距孔底尺寸、孔深、泥漿沉淀厚度、孔壁有無坍塌現(xiàn)象，符合要求后，方可開始灌注。灌注時先將準(zhǔn)備好的過水球（籃球內(nèi)膽）放入導(dǎo)管內(nèi)，灌入首批混凝土，采用拔塞法灌注首批砼，用稍大于漏斗口的鋼板置于漏斗口上方，并設(shè)置吊鉤吊在吊機(jī)上，當(dāng)混凝土裝滿漏斗后，用吊機(jī)拔出鋼板，混凝土拌和料在壓力作用下即刻落到孔底，排開泥漿，并能把導(dǎo)管下口埋入砼，其深度不少于1m。

4 施工監(jiān)測及質(zhì)量控制

（1）灌注樁成孔后應(yīng)逐孔檢查，包括孔位偏差，孔深，孔徑，孔的垂直度，孔底沉渣厚度及泥漿的主要指標(biāo)。

（2）混凝土澆筑前，清孔后孔底沉渣厚度不得大于15cm。

（3）成孔后，孔徑不得小于設(shè)計(jì)樁徑，樁身垂直度偏差不得大于1%。

（4）鋼筋籠直徑允許偏差為10mm，安放后，頂面高程允許誤差為±50mm。鋼筋籠在吊放入孔時，不得碰撞孔壁，灌注混凝土?xí)r，要采取措施固定其位置。

（5）混凝土必須連續(xù)灌注，嚴(yán)禁有夾層和斷樁，每孔實(shí)際混凝土用量嚴(yán)禁小于計(jì)算體積。超灌深度不小于1m。

（6）混凝土坍落度應(yīng)為180mm～220mm，具有良好的和易性；混凝土澆筑時，導(dǎo)管不得橫向移動，導(dǎo)管提升速度與混凝土的上升速度相適應(yīng)，始終保持導(dǎo)管在混凝土中的插入深度不小于2米，也不能使混凝土溢出漏斗。

5 結(jié)語

在實(shí)際的施工過程中導(dǎo)致鉆孔灌注樁施工事故的因素很多，但只要我們在工程施工過程中細(xì)心研究探討認(rèn)真的分析，對各種影響因素都詳細(xì)的考慮，并且事前準(zhǔn)備相應(yīng)的預(yù)防措施，可以有限避免質(zhì)量問題。

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