分析現(xiàn)場灌注混凝土樁基礎(chǔ)施工的要點(diǎn)

韓業(yè)輝

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)

1 鉆孔方法和機(jī)具設(shè)備的選擇

依據(jù)詞義，顯而易見鉆孔是鉆孔灌注樁的關(guān)鍵所在。其施工方法可歸納為沖擊法、沖抓法與旋轉(zhuǎn)法三種類型。沖擊法系用沖擊鉆機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)沖錐，借助錐頭自重下落產(chǎn)生的沖擊力，反復(fù)沖擊破碎土石或把土石擠入孔壁中，用泥漿浮起鉆渣，或用抽渣筒或空氣吸泥機(jī)排出而形成鉆孔。沖抓法系用沖抓錐靠自重產(chǎn)主沖擊力，切入土層或破碎土層，葉瓣抓土、棄土以形成鉆孔。旋轉(zhuǎn)法系用入力或鉆機(jī)，通過鉆桿帶動(dòng)錐或鉆頭旋轉(zhuǎn)切削土壤，用泥漿浮起排出鉆渣形成鉆孔。每種方法又因動(dòng)力與設(shè)備功能的不同，而分為多種。根據(jù)上述各種鉆孔方法的實(shí)用范圍和特點(diǎn)，結(jié)合機(jī)具設(shè)備供應(yīng)情況、設(shè)計(jì)和工期要求以及土層狀況，可以正確地選擇鉆孔方法。

2 鉆孔灌注樁施工工藝注意事項(xiàng)

(1)埋設(shè)護(hù)筒:防止孔壁坍塌是鉆孔施工過程成敗的關(guān)鍵。在施工過程中可能出現(xiàn)各種情況，當(dāng)鉆孔到一定深度時(shí)，在靜水壓力作用下，地下水位以下的孔壁土?xí)蚩變?nèi)坍塌，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生流砂現(xiàn)象。防治此種現(xiàn)象發(fā)生，就必須保證做到孔內(nèi)有保持比地下水位高的水頭，目的為增加孔內(nèi)靜水壓力，達(dá)到穩(wěn)定孔壁、防止坍孔，因此就有了護(hù)筒的設(shè)施。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)還有起到鉆頭導(dǎo)向、隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置的作用。護(hù)筒的制作原材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。從護(hù)簡要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大的特點(diǎn)來看，一般常選用鋼護(hù)筒，選擇此種類型，除因上述原因，還因?yàn)殇撝谱o(hù)筒在陸上與深水中均能使用。鉆孔工序完成之后，可取出護(hù)筒重復(fù)使用。其底部和周圍一定范圍內(nèi)，在操作過程中應(yīng)夯填周圍粘土，借助粘土的壓力和護(hù)筒的隔水作用，保持護(hù)筒穩(wěn)定、保護(hù)孔口周圍地面，防止周邊土進(jìn)入護(hù)筒。在深水中進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒施工時(shí)，先打入導(dǎo)向架，再用外力加壓，逐漸沉入護(hù)筒，沉入護(hù)筒入土深度應(yīng)考慮土質(zhì)、流速、設(shè)計(jì)標(biāo)高、勘測數(shù)據(jù)等因素而定。

(2)泥漿制備:鉆孔泥漿的主要作用是排渣，同時(shí)還具冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。它的組成由水、粘土和添加劑而成。施工時(shí)，先調(diào)制泥漿，方法為攪拌機(jī)或人工調(diào)和，此時(shí)注意泥漿的稠度，機(jī)動(dòng)掌握，泥漿稠度與地層變化、操作要求有關(guān)。如果泥漿太稀，排渣能力小，護(hù)壁效果就會(huì)差差;反之泥漿太稠，就會(huì)削減鉆頭沖擊能力，減弱鉆進(jìn)速度。將調(diào)解好的泥漿貯存在泥漿池內(nèi)，再用泥漿泵輸入鉆孔內(nèi)，在這個(gè)過程中應(yīng)注意:泥漿泵應(yīng)有足夠的流量，以免影響鉆進(jìn)速度。根據(jù)鉆孔方法和地層情況采用不同，調(diào)制的鉆孔泥漿、經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿也需要應(yīng)根據(jù)的性能指標(biāo)選用。值得注意的是:在大直徑深孔采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)法施工時(shí)，泥漿泵還應(yīng)經(jīng)過流量和泵壓計(jì)算來選擇。

(3)成孔方法:就地灌注混凝土樁的成孔方法很多，如正循環(huán)回轉(zhuǎn)法、反循環(huán)回轉(zhuǎn)法、潛水電鉆法、潛水電鉆法、沖抓錐法、沖擊錐法等。其中潛水電鉆法:系將旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)及變速裝置均經(jīng)密封后安裝在鉆頭與鉆桿之間，潛入水下作業(yè)。其特點(diǎn)是鉆具簡單輕便、易于搬運(yùn)、噪聲小，鉆孔效率較高，操作條件亦有所改善。但鉆孔在水中工作，較易發(fā)生故障。沖抓錐法:沖抓錐不需鉆桿，鉆進(jìn)與提錐卸土均較堆鉆快。由于錐瓣下落時(shí)對(duì)土層有一股沖擊力，故適用的土質(zhì)較廣。但不能鉆斜孔;鉆孔深度超過20 m后，其鉆孔進(jìn)度大為降低;當(dāng)孔內(nèi)遇到漂石或探頭石時(shí)沖抓較困難，需改用沖擊錐鉆進(jìn)。

(4)檢查終孔、清理孔底:根據(jù)結(jié)構(gòu)物本身的特點(diǎn)知道，其基礎(chǔ)部分為隱蔽工程。而樁孔樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)決定了成樁質(zhì)量與樁身曲直必須過關(guān)。而關(guān)系到成樁質(zhì)量與樁身曲直的好壞因素為鉆孔的深度、直徑、位置和孔形。為此，在施工過程中當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查，并隨時(shí)密切規(guī)測監(jiān)督。清理孔底工作是在終孔檢查后進(jìn)行，此兩種工序間隔時(shí)間不能過長，否則可致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。清孔的操作方法視使用的鉆機(jī)不同而不同。通?？刹捎谜h(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。

3 挖孔灌注混凝土樁

挖孔灌注樁系用入工和小型爆破，配合簡單機(jī)具挖掘成，灌注混凝土形成樁基。適用于無水或極少水的較密實(shí)的各類土層。其特點(diǎn)是需要機(jī)具設(shè)備少，成孔后可直觀檢查孔內(nèi)土質(zhì)妝況，基樁質(zhì)量有可靠保證。對(duì)于挖深過深、或孔壁可能坍塌、或滲水量稍大等情況，應(yīng)慎重選擇施工工藝，增加護(hù)壁措施和通風(fēng)條件，以確保施工安全。

在灌注混凝土樁施工時(shí)，最為關(guān)鍵的程序之一為:灌注混凝土，在從事此道工序時(shí)，必須一定保證水下混凝土的連續(xù)灌注，安排好人員、機(jī)械，投入所有精力保證連續(xù)灌注混凝土，嚴(yán)禁有夾層和松散層，如果一旦出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，就造成經(jīng)濟(jì)的損失，影響整個(gè)結(jié)構(gòu)物的順利進(jìn)行。除注意以上提到的問題，還應(yīng)保證在澆筑期間，保證混凝土坍落度及強(qiáng)度必須符合要求，鋼筋籠不得上浮，在鑿除樁頭混凝土?xí)r，保證無任何殘余的松散混凝土。

在現(xiàn)場鉆孔灌注樁施工過程中，從場地準(zhǔn)備、成孔、清孔，直至灌注水下混凝土，各個(gè)環(huán)節(jié)均易發(fā)生各類質(zhì)量缺陷。為了保證樁身混凝土的連續(xù)性、均勻性、檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度和有無各種缺陷，必須對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行無破損檢測及對(duì)樁身混凝土進(jìn)行鉆芯取樣。目前，超聲法、穩(wěn)態(tài)激振機(jī)械阻抗菰和水電效應(yīng)法等已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到灌注樁無破損檢測方法中。

總之，鉆孔灌注樁施工因成孔方法的不同和現(xiàn)場情況各異，施工工藝流程不會(huì)完全相同。在施工前，要合理安排好施工計(jì)劃，編制具體的工藝流程圖，作為安排各工序旌工操作和進(jìn)度的依據(jù)。當(dāng)同時(shí)有幾個(gè)樁位施工時(shí)，要注意相互的配合，避免干擾與沖突，并盡可能做到均衡地使用機(jī)具與勞動(dòng)力，既要抓緊新鉆孔的施工，也要做好已成樁的養(yǎng)護(hù)和質(zhì)量檢驗(yàn)工作。