淺談沖擊式鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

岳晨，侯小龍

（中建市政工程有限公司，北京100073）

1 施工準(zhǔn)備

清除場(chǎng)地雜物，進(jìn)行場(chǎng)地平整，各墩臺(tái)進(jìn)行壓實(shí)處理。如遇軟弱地基需要換填處理或硬化處理。用測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確放樣各樁位中心，用十字樁固定位置，十字樁底部建議用混凝土固定牢固以防人為的移動(dòng)或破壞。用水準(zhǔn)儀測(cè)量地面高程，確定鉆孔深度；測(cè)好的樁位必須復(fù)測(cè)，誤差控制在規(guī)范要求以內(nèi)。

施工前先進(jìn)行試樁，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的鉆孔情況，積累各種地質(zhì)參數(shù)，以指導(dǎo)大面積鉆孔樁施工，確保鉆孔樁的施工質(zhì)量。

2 埋設(shè)護(hù)筒

鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止鉆后的孔壁坍塌，所以安裝護(hù)筒也是防止孔壁坍塌的措施之一。護(hù)筒一般采用焊接整體式鋼護(hù)筒，壁厚不小于10mm，護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計(jì)樁徑大至少20cm。旱地上護(hù)筒埋深較淺，采取人工開(kāi)挖或邊挖坑邊下沉的方法埋設(shè)，埋設(shè)護(hù)筒的坑不要太大，護(hù)筒四周用粘土回填，并分層夯實(shí)。嚴(yán)禁采用機(jī)械等重錘擊打安裝護(hù)筒。沖擊鉆成孔剛開(kāi)始對(duì)土體的震動(dòng)較嚴(yán)重，所以護(hù)筒埋設(shè)要特別注意。護(hù)筒埋設(shè)深度不小于2m，底部宜低于樁頂50cm，頂部高于原地面30～40cm或高于地下水位1.5m，以保持孔內(nèi)水位高于孔外水位。鋼護(hù)筒埋設(shè)時(shí)要求豎直，且定位準(zhǔn)確，其頂面位置偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。護(hù)筒凹槽處開(kāi)挖排水溝，并在樁位附近開(kāi)挖泥漿循環(huán)池。

3 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)安放提前準(zhǔn)備的枕木上，必須平整穩(wěn)固，不傾斜不移位，機(jī)架不擺動(dòng)，鉆機(jī)就位安裝鉆頭中心點(diǎn)與護(hù)樁十字線中心點(diǎn)在一垂線上。鉆頭起吊可以利用吊裝機(jī)械輔助操作，操作過(guò)程中應(yīng)避免對(duì)護(hù)筒的磕碰，以防護(hù)筒移動(dòng)。鉆機(jī)就位后檢查機(jī)械設(shè)備情況，卷?yè)P(yáng)機(jī)，鋼絲繩等。鉆頭一般選用十字鉆頭，鉆頭直徑、鉆頭磨損需檢測(cè)。十字鉆頭錐頂和提升鋼絲繩之間應(yīng)設(shè)置保障鉆頭自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置以及掏渣筒。

4 開(kāi)孔

開(kāi)孔前需開(kāi)挖排水溝以及泥漿循環(huán)池，排水溝不宜過(guò)短。泥漿循環(huán)池根據(jù)樁的大小自行開(kāi)挖，開(kāi)挖后做好安全防護(hù)。測(cè)量護(hù)筒標(biāo)高后計(jì)算鉆孔深度，進(jìn)行測(cè)繩準(zhǔn)備，測(cè)繩需堅(jiān)固耐用，不易折斷，伸縮性小，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，建議采用鋼絲測(cè)繩,準(zhǔn)備好渣樣袋，鉆孔記錄，泥漿比重儀所需設(shè)備。開(kāi)孔時(shí)，必須使鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位中心，以0.5m左右的低沖程高頻率錘擊，開(kāi)孔鉆進(jìn)2～3m時(shí)需進(jìn)行樁位復(fù)核，保證孔形的良好和樁位的準(zhǔn)確。當(dāng)表層土為淤泥、細(xì)砂等時(shí)，可以根據(jù)孔內(nèi)情況加黏土塊、小石塊反復(fù)沖擊，等樁孔深度達(dá)到4～5m，泥漿穩(wěn)定時(shí)，可以采用1.5-2m的大沖程連續(xù)沖擊。泥漿比重開(kāi)孔時(shí)控制在1.4～1.5，沖孔進(jìn)入巖石層后泥漿比重控制在1.2左右，以減小對(duì)鉆頭的附著力正常沖孔，提高沖擊效率。沖擊過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)及時(shí)根據(jù)護(hù)樁檢查樁位是否準(zhǔn)確以及檢測(cè)泥漿比重，泥漿比重過(guò)大，對(duì)孔壁穩(wěn)定性有利，但影響鉆進(jìn)效率;泥漿比重過(guò)小，沖擊鉆進(jìn)時(shí)鉆渣不易懸浮，導(dǎo)致在孔底重復(fù)破碎，同樣也會(huì)影響鉆進(jìn)效率。鉆進(jìn)進(jìn)入巖石層后應(yīng)采用大沖程低頻率沖擊，要及時(shí)開(kāi)啟泥漿分離器降低含砂率[1]。沖擊巖石層容易發(fā)生成孔偏移現(xiàn)象，（如巖層斜面或孤石）應(yīng)回填片石至偏孔處50cm，重新大沖程小沖程交替沖擊致使達(dá)到正常過(guò)程，采取有效的技術(shù)措施防護(hù)擾動(dòng)孔壁，塌孔，擴(kuò)孔，卡鉆及泥漿流失等事故。沖擊進(jìn)入巖層時(shí)及時(shí)的掏渣觀察渣樣來(lái)確定進(jìn)入巖層的界面，從而確定巖石界面鉆到設(shè)計(jì)入巖深度即可終孔。在此過(guò)程中留取渣樣及做好詳細(xì)的地質(zhì)變化記錄。在沖擊階段確保泥漿循環(huán)池泥漿充足及護(hù)筒內(nèi)泥漿水頭高度，避免泥漿不足造成塌孔。

鉆進(jìn)是樁基施工的非常重要的一個(gè)階段,極其容易出現(xiàn)樁孔偏斜、縮孔、卡孔等現(xiàn)象，所以在該階段一定控制鉆頭、泥漿等一些主項(xiàng)，確保鉆孔質(zhì)量。勤檢查鉆頭和鋼絲繩的磨損情況，若不滿足安全施工要求，應(yīng)立即更換或維修。

5 第一次清孔

終孔后停止進(jìn)尺，一次清孔就是終孔后把鉆桿提起一點(diǎn)，利用鉆頭的攪動(dòng)將鉆渣通過(guò)正循環(huán)排出，清孔過(guò)程不能猛加水，可根據(jù)樁徑大小和樁長(zhǎng)控制清孔過(guò)程的水量，保證孔內(nèi)水頭防止塌孔[2]。泥漿循環(huán)池根據(jù)情況及時(shí)清理沉渣，泥漿比重在≤1.2，含砂率≤2%，泥漿的黏度在18至28s之間?？椎壮猎穸饶Σ翗冻猎穸纫话悴粦?yīng)大于300mm；端承樁沉渣厚度一般不應(yīng)大于100mm，孔深及孔底沉渣采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)錘進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)錘需沉一點(diǎn)，慢慢地沉入孔內(nèi)，憑手感探測(cè)沉渣，嚴(yán)禁增加孔深深度來(lái)代替孔底沉渣厚度。最后清孔合格后對(duì)孔深、樁位垂直度及孔底沉渣等各項(xiàng)指標(biāo)，依據(jù)技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢查、驗(yàn)收，滿足要求即可進(jìn)行下一道工序。

6 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠應(yīng)分段運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)固定到位防止過(guò)程中變形。吊裝前需孔徑檢測(cè)。孔徑檢測(cè)采用專(zhuān)用檢孔器或籠式檢孔器進(jìn)行檢測(cè)，籠式檢孔器直徑比鋼筋籠外徑大10cm，長(zhǎng)度為4～6倍的樁直徑，采用Φ22螺紋鋼筋制作。起吊時(shí)，籠的中心、孔中心與吊繩中心保持一致，慢慢放入孔中，上、下通行無(wú)阻表明孔徑不小于設(shè)計(jì)樁徑。如中途遇阻則在遇阻部位有縮徑或孔斜現(xiàn)象，要采取措施予以消除。鋼筋籠安裝控制有以下幾點(diǎn)：①根據(jù)埋設(shè)的護(hù)樁確定鋼筋籠定位準(zhǔn)確；②計(jì)算鋼筋籠吊筋的長(zhǎng)度，確保鋼筋籠安裝標(biāo)高準(zhǔn)確；③應(yīng)在骨架外側(cè)設(shè)置保護(hù)層厚度的墊塊，其間距為2m，橫向圓周不得少于4處；④聲測(cè)管接口安裝牢固，用“U”型鋼筋固定在鋼筋籠主筋上，注入清水且管口用橡膠蓋密封。

7 導(dǎo)管安裝

導(dǎo)管采用直徑300mm無(wú)縫管，導(dǎo)管分節(jié)長(zhǎng)度為0.5m，1m,1.5m,2m,2.7m，安裝前應(yīng)對(duì)所用導(dǎo)管進(jìn)行試拼，水密試驗(yàn)和接頭抗拉試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為孔內(nèi)靜水壓力1.5倍。連接法蘭接頭，橡膠圈無(wú)破損，導(dǎo)管外觀無(wú)變形、坑凹、彎曲，內(nèi)壁光滑，對(duì)于舊導(dǎo)管應(yīng)除去內(nèi)壁混凝土附著物，合格后方可使用。吊裝時(shí)位置居中，軸線直順，穩(wěn)步下放，防止卡掛鋼筋籠。根據(jù)鉆孔孔深計(jì)算所需安裝導(dǎo)管長(zhǎng)度，滿足灌注混凝土及清孔時(shí)能下至孔底，導(dǎo)管接頭安裝牢固嚴(yán)密，管理人員必須做好導(dǎo)管安裝長(zhǎng)度及節(jié)數(shù)記錄，以便計(jì)算灌注時(shí)導(dǎo)管埋深長(zhǎng)度和拆除導(dǎo)管長(zhǎng)度，導(dǎo)管安裝深度距離孔底0.5m左右。導(dǎo)管安裝完成后安裝蓋帽連接泥漿泵循環(huán)進(jìn)行第二次清孔，清孔時(shí)可以利用鉆機(jī)適當(dāng)提拔導(dǎo)管，提拔幅度不宜過(guò)大，垂直提拔避免卡掛或碰撞鋼筋籠。清孔結(jié)束后對(duì)孔底沉渣以及泥漿三指標(biāo)（含砂率，泥漿比重，泥漿黏度）進(jìn)行檢查，檢查合格后滿足混凝土灌注要求[3]。

8 混凝土灌注施工準(zhǔn)備

混凝土灌注是孔樁施工，保證成樁的重要一環(huán)且各環(huán)節(jié)需連續(xù)緊密，所以灌注混凝土前必須做好充足的準(zhǔn)備工作。注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：質(zhì)檢員及實(shí)驗(yàn)員在混凝土拌合過(guò)程中檢測(cè)混凝土流動(dòng)性、和易性和坍落度，坍落度控制在18～22cm；施工管理人員檢查施工現(xiàn)場(chǎng)用電情況，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；整修好現(xiàn)場(chǎng)的施工便道，準(zhǔn)備應(yīng)急的機(jī)械設(shè)備；統(tǒng)籌安排第一輛混凝土運(yùn)輸車(chē)以及后續(xù)混凝土運(yùn)輸車(chē)到場(chǎng)時(shí)間。

9 混凝土灌注

灌注前根據(jù)樁徑，樁孔深度計(jì)算出混凝土初灌量，施工中要求保證初灌量，初灌量必須保證導(dǎo)管埋深在1.0m以上,3m以下。灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中途停歇時(shí)間不超過(guò)30min，灌注過(guò)程中導(dǎo)管埋深宜控制在2～6m。灌注過(guò)程中專(zhuān)人測(cè)量孔內(nèi)混凝土面反算出需要拆除導(dǎo)管的長(zhǎng)度且準(zhǔn)確無(wú)誤并做好詳細(xì)記錄。嚴(yán)禁導(dǎo)管埋入過(guò)深或拔出混凝土面。特別要注意的是當(dāng)混凝土面接近或初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上位置，并減慢灌注速度，以減少混凝土向上的沖擊力，防止鋼筋籠上浮。當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋骨架4～5m后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置長(zhǎng)度，以增加混凝土對(duì)鋼筋骨架的握裹力。灌注混凝土接近樁頂標(biāo)高時(shí)，應(yīng)控制最后一次灌注量，灌注標(biāo)高控制在比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高高出0.5m至1m，不得過(guò)高，亦不得過(guò)低。灌注過(guò)程中泥漿不得隨意排放，需排放指定位置以免污染環(huán)境?；炷凉嘧⒔Y(jié)束后將導(dǎo)管、料斗等設(shè)備清洗干凈堆放整齊?；炷脸跄蟛鸪o(hù)筒。（圖1）

圖1 鉆孔樁灌注示意圖

10 結(jié)語(yǔ)

沖擊式鉆孔灌注樁施工是一項(xiàng)各工序銜接緊密的復(fù)雜工程，施工前必須做好各項(xiàng)工序的準(zhǔn)備工作，做好技術(shù)、安全、質(zhì)量等相應(yīng)的預(yù)防措施。在施工中要加強(qiáng)責(zé)任感，嚴(yán)格按照施工規(guī)范操作，嚴(yán)把過(guò)程質(zhì)量控制，總結(jié)施工過(guò)程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵工作，為日后工程建設(shè)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。