灌注樁施工方法及控制措施

劉禹 柳春濤

中交一航局第三工程有限公司 遼寧大連 116001

1 施工方法

1.1 控制方法

（1）測(cè)量定位：為保證灌注樁滿足規(guī)范精度要求，放設(shè)樁位采用GPS動(dòng)態(tài)測(cè)量，施放前由技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)樁位平面布置圖計(jì)算好各樁位坐標(biāo)，并對(duì)每根樁進(jìn)行編號(hào)。測(cè)量人員對(duì)灌注樁樁位進(jìn)行放樣，打入中心點(diǎn)標(biāo)樁，并設(shè)置十字形控制樁，便于校核。護(hù)筒埋設(shè)完畢之后還需對(duì)樁位予以復(fù)核，護(hù)筒中心的埋設(shè)位置與樁位中心偏差須把控于20mm內(nèi)，且確保其垂直。測(cè)量放出樁中心點(diǎn)位置后，在樁周?chē)迦胨膫€(gè)鋼筋樁做十字型控制點(diǎn)，在4個(gè)鋼筋樁上掛上線繩，其交叉點(diǎn)位于樁中心位置。護(hù)筒埋入后用卷尺量線繩交叉點(diǎn)至護(hù)筒的距離來(lái)檢查護(hù)筒的位置，無(wú)誤后，其四周縫隙分層回填搗密，保證筒身穩(wěn)固[1]。

（2）護(hù)筒埋設(shè)：為增強(qiáng)其剛度以防范變形，可在其上下端口部位以及中部靠外側(cè)部位各焊一道加勁肋。先確定護(hù)筒所要埋設(shè)的位置及深度，再通過(guò)挖掘機(jī)進(jìn)行挖孔作業(yè)，然后將其放入就位，確保其頂高露出地面約0.3m。若地層內(nèi)部存在承壓水，其頂高則要比水位高于1.5-2.0m，確保垂直性及其中心位置，在鉆的時(shí)候需沿樁位垂直性進(jìn)行。

（3）泥漿控制：在制備泥漿時(shí)需嚴(yán)格依照在試驗(yàn)階段確定好的材料配合比來(lái)實(shí)施。對(duì)于施工中，在對(duì)泥漿的性能進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證每班均能檢測(cè)一次的基本頻度，且每項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)都能夠達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)與要求。泥漿制備的主要材料：水、黏土，其主要作用是懸浮鉆渣和護(hù)壁。根據(jù)配合比向泥漿池中加入黏土和水，通過(guò)高速攪拌制備泥漿，泥漿池內(nèi)配置好的泥漿要經(jīng)常攪動(dòng)以防止沉淀離析。將制備合格的泥漿經(jīng)泥漿泵及泥漿管輸送至孔內(nèi)。為縮減漿量與排放率，則要對(duì)澆灌階段較好的實(shí)施回收處理，做到盡最大可能的來(lái)提升二次利用率，進(jìn)而縮減廢漿量。經(jīng)及時(shí)的對(duì)回收泥漿予以處理，以保證循環(huán)泥漿質(zhì)量，從而確保樁基施工環(huán)節(jié)的泥漿護(hù)壁質(zhì)量。

1.2 灌注樁成孔施工

（1）開(kāi)鉆前需進(jìn)行測(cè)量來(lái)核定樁位，而后再進(jìn)行開(kāi)鉆作業(yè)。鉆機(jī)就位時(shí)需做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作并開(kāi)展相應(yīng)檢查，確保平穩(wěn)且不會(huì)發(fā)生沉陷或位移現(xiàn)象，保證開(kāi)孔位精準(zhǔn)。在作業(yè)時(shí)要保持連續(xù)性，還要做好相應(yīng)施工記錄，且定時(shí)段對(duì)泥漿實(shí)施檢測(cè)，若不合格則及時(shí)予以調(diào)整，還要及時(shí)進(jìn)行新泥漿補(bǔ)充工作。水頭要在2m左右，起到良好的預(yù)防孔壁坍塌或埋鉆頭等狀況發(fā)生，以保證成孔質(zhì)量及速度。鉆進(jìn)作業(yè)中，每進(jìn)5-8尺時(shí)，則要對(duì)鉆孔直徑和豎直度予以檢查，還要關(guān)注地層所產(chǎn)生的變化，及時(shí)撈取渣樣進(jìn)行判明，并做表記錄，對(duì)地質(zhì)剖面圖與地勘報(bào)告予以校核。

（2）在開(kāi)孔階段鉆機(jī)要輕壓慢轉(zhuǎn)，伴隨深度增加而適當(dāng)增加壓力和速度，對(duì)于土質(zhì)松散地段，則要運(yùn)用較濃的泥漿護(hù)壁，且做到輕鉆慢進(jìn)，以防范塌孔。當(dāng)鉆頭或是導(dǎo)向部位完全進(jìn)入地層之后才能加速鉆進(jìn)。鉆孔通常運(yùn)用的是減壓鉆進(jìn)方式。對(duì)于砂土或軟土等地段進(jìn)行鉆井時(shí)，極易發(fā)生坍孔，因此則可運(yùn)用低速輕壓鉆進(jìn)方式，而且要將孔內(nèi)水頭提高以及加大泥漿比重。成孔時(shí)孔內(nèi)液面要相較與孔外水位高出1.5-2.0m。若孔內(nèi)外的水頭有較大變化時(shí)，則要對(duì)孔內(nèi)水位實(shí)施穩(wěn)定處理對(duì)策。且要注意預(yù)防地表水流入孔內(nèi)而對(duì)泥漿性能構(gòu)成影響。在澆灌時(shí)要防范砼直接落入樁孔泥漿內(nèi)，需二次處理以最大限度來(lái)縮減廢漿量，將回收利用率控制在大于80%[2]。

2 控制措施

2.1 施工注意事項(xiàng)

（1）成孔作業(yè)階段易出現(xiàn)塌孔問(wèn)題，所以在開(kāi)鉆與鉆進(jìn)的階段，施工者需時(shí)常對(duì)泥漿質(zhì)量展開(kāi)觀察，若質(zhì)量差則要及時(shí)漏報(bào)于管理者。在成孔環(huán)節(jié)若存在護(hù)筒變形或是塌孔以及卡鉆等狀況時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)備管理者予以有效的補(bǔ)救對(duì)策?？椎拇怪倍绕畈坏么笥?%，孔徑、孔深、孔內(nèi)泥漿性能及沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求?？咨畋仨殲橛行Э咨?，即鉆孔中心深度減去鉆頭尺寸滿足設(shè)計(jì)要求部分的長(zhǎng)度。成孔作業(yè)要與吊放鋼筋籠和澆注砼相配合，如果后兩環(huán)節(jié)未能及時(shí)同步進(jìn)行，則要將成孔暫停，且預(yù)留2m左右的深度，等條件都后再鉆至孔底。當(dāng)成孔驗(yàn)收合格時(shí)，則要確保施工工序連續(xù)性，及時(shí)澆注砼。

（2）成孔環(huán)節(jié)存在變形或塌孔等狀況的補(bǔ)救對(duì)策：塌孔：若塌孔不算嚴(yán)重，則需回填至塌孔位置之上，運(yùn)用加高水頭或是改善泥漿性能，甚至重鉆等方式來(lái)解決；而其底口塌孔則要通過(guò)跟進(jìn)護(hù)筒等對(duì)策；倘若塌孔較嚴(yán)重，則要即刻回填砂土或塊石，甚至袋裝水泥，等穩(wěn)定后再改用沖擊鉆成孔。①鉆孔漏漿：可跟進(jìn)護(hù)筒或者是將泥漿加稠來(lái)改善其性能等方式；在運(yùn)用沖擊法成孔環(huán)節(jié)，可填入片石等再反復(fù)沖擊。②孔身偏斜、彎曲：將鉆提至偏斜處進(jìn)行反復(fù)掃孔；回填至偏斜處，重新鉆孔。③卡鉆和埋鉆：可通過(guò)沖和吸等方式，將周邊土層鉆松后再提鉆，同時(shí)運(yùn)用措施來(lái)確?？妆诘姆€(wěn)定。④成孔檢測(cè)：灌注樁鉆孔將至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，需放慢鉆進(jìn)速度至設(shè)計(jì)深度時(shí)，驗(yàn)收孔深、孔徑、垂直度及孔內(nèi)泥漿比重，合格后方可進(jìn)行下道工序的施工。若經(jīng)檢測(cè)后槽內(nèi)泥漿未能符合規(guī)范指標(biāo)的需求，則應(yīng)對(duì)其實(shí)施置換。⑤清孔：須清洗附于護(hù)筒壁的泥漿，且要清除孔底沉淀物。起到換完孔內(nèi)的原漿才行，且要做好泥漿取樣以及其指標(biāo)的檢測(cè)，需注意清孔環(huán)節(jié)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位須確保穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）鋼筋籠及導(dǎo)管入孔后，若孔底沉碴厚度或泥漿比重不滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行二次清孔。二次清孔采用循環(huán)法清孔，循環(huán)法清孔宜采用較大功率的泥漿泵機(jī)，用一根軟管與導(dǎo)管頂連接，向孔內(nèi)灌注新鮮泥漿?？椎椎某猎磻腋∮谀酀{之中，隨循環(huán)漿液進(jìn)入泥漿沉淀池沉淀。當(dāng)沉渣厚度滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求后，則要迅速實(shí)施水下混凝土灌注。①鋼筋籠安放：下放鋼筋籠前須立直鋼筋籠，以預(yù)防鋼筋籠起吊階段出現(xiàn)彎曲變形，下放時(shí)要對(duì)準(zhǔn)吊點(diǎn)中心與槽孔中心, 下放要緩慢。鋼筋籠需現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分段接長(zhǎng)時(shí)，事先可分別在預(yù)接長(zhǎng)的兩個(gè)鋼筋籠主筋上對(duì)應(yīng)位置各焊一面幫條短筋，以減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量。鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)焊接時(shí)，采用吊車(chē)吊住上部鋼筋籠并保持與下部已安放鋼筋籠垂直對(duì)正后方可施焊，焊接操作要確保主筋焊縫長(zhǎng)度和焊縫厚度。②鋼筋籠安裝到位后于護(hù)筒兩側(cè)各使用兩根焊接在一起的鋼管與吊筋連接，鋼管點(diǎn)焊在鋼護(hù)筒上，鋼筋籠定位后及時(shí)進(jìn)行混凝土澆注，防止塌孔。③安放導(dǎo)管：導(dǎo)管通過(guò)螺紋扣連接，其連接處加橡膠墊，以確保連接能夠嚴(yán)密不漏水。隨后通過(guò)汽車(chē)吊逐段吊裝接長(zhǎng)和下放，導(dǎo)管下端距孔底的距離為500mm[3]。

2.2 常見(jiàn)問(wèn)題及控制措施

（1）塌孔：塌孔的主要原因有護(hù)筒周?chē)馓畈幻?、漏水，泥漿稠度小，起不到護(hù)壁作用；在較松軟地層鉆進(jìn)速度過(guò)快。采取的控制措施：護(hù)筒周?chē)靥詈粚?shí)，防止漏水， 增大泥漿的比重，在松軟地層鉆進(jìn)速度適當(dāng)放緩。

（2）斷樁：形成斷樁的原因分析有：首批混凝土多次澆灌不成功，多次澆灌的混凝土之間出現(xiàn)夾泥，而造成斷樁；孔壁塌方時(shí)卡住了導(dǎo)管接頭，而強(qiáng)力拔管導(dǎo)致了泥水滲入混凝土；導(dǎo)管接頭不良，泥水進(jìn)入管內(nèi)。為避免此類情況的發(fā)生：嚴(yán)格控制混凝土的塌落度；選用較大密度和粘度的泥漿護(hù)壁；控制進(jìn)尺速度，保持孔壁穩(wěn)定；導(dǎo)管接頭處的橡皮圈密封必須嚴(yán)密；不要在埋置孔口護(hù)筒時(shí)過(guò)淺；鋼筋籠下放途中須盡最大可能減少碰撞孔壁。

（3）鋼筋籠上浮：造成鋼筋籠上浮原因在于最初位置偏高，因而混凝土流動(dòng)性較弱，因此導(dǎo)管在混凝土中埋置過(guò)深導(dǎo)致拖頂升高；當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下，假如此時(shí)將導(dǎo)管提升，其底端距鋼筋籠僅有1m左右時(shí)，因澆筑的混凝土由導(dǎo)管流出后產(chǎn)生較大沖擊力而促使鋼筋籠上浮；因混凝土灌注過(guò)鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，上部分的混凝土由于澆注有一段時(shí)間了致使初凝狀態(tài)，表面出現(xiàn)硬殼狀，而混凝土與鋼筋籠擁有握裹力，若該時(shí)段導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部之上，則致使導(dǎo)管流出的混凝土?xí)杆俚南蛏享斏?，同時(shí)也就促使了鋼筋籠上升。預(yù)防措施：在鋼筋籠最初定位時(shí)須準(zhǔn)確，且與孔口要穩(wěn)固?？杉涌旃嘧⑺俣葋?lái)縮短灌注時(shí)間，或者是摻入外加劑，其目的在于增強(qiáng)混凝土頂層進(jìn)入導(dǎo)管時(shí)的流動(dòng)性，而且應(yīng)控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m?；炷凉嘧⒆鳂I(yè)時(shí)，要隨時(shí)對(duì)澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深予以掌握，在鋼筋籠底端被混凝土埋過(guò)2-3m時(shí)，要迅速將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端之上。導(dǎo)管埋置于混凝土之深度通常宜控制在2-4m，不宜低于1m或超出5m，嚴(yán)禁將其提出混凝土面。處理方法：倘若發(fā)生鋼筋籠上浮狀況，先應(yīng)當(dāng)即刻暫停灌注作業(yè)，測(cè)算上浮高度，若上浮高度偏小，則可運(yùn)用鉆機(jī)護(hù)筒來(lái)防止其上浮，隨后將導(dǎo)管提拔至埋深1m左右，然而不可提得過(guò)多，要防止其進(jìn)水，然后再依照正常速度展開(kāi)灌注操作。若上浮高度偏大，則要即刻將導(dǎo)管拔除，將鋼筋籠吊起，并重新清孔。

3 結(jié)論

近年來(lái)，我國(guó)很大力度的加強(qiáng)工程建設(shè)相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督，施工技術(shù)較之前進(jìn)步很多。建設(shè)工程中灌注樁施工應(yīng)合理運(yùn)用科學(xué)有效的技術(shù)方法，有效解決施工中遺留的問(wèn)題保證灌注樁施工質(zhì)量，通過(guò)實(shí)際工作中不斷歸納總結(jié)，把我國(guó)的工程建設(shè)質(zhì)量提高一個(gè)新的臺(tái)階。