王存君

摘要：灌注樁在現(xiàn)代的高層建筑及地下工程中的應(yīng)用越來越廣泛，當把灌注樁的暫時存在這些缺陷和問題解決后或較大的改善后，它將在地基處理及基礎(chǔ)工程中發(fā)揮更大的作用。本文通過對灌注樁分類、施工工藝及存在的問題進行分析探討，對灌注樁的發(fā)展前景及方向做了一些展望。

關(guān)鍵詞：灌注樁;施工工藝;鋼筋籠

前 ?言

灌注樁是民用和工業(yè)建筑廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式，具有適應(yīng)性強、施工操作簡單、設(shè)備投入不大等許多優(yōu)點。但是由于灌注樁的施工大部分是在地面以下進行，其施工過程無法直接觀察，成樁后也不能進行直接開挖驗收，使它又成為最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。

一、灌注樁的定義及應(yīng)用范圍

灌注樁（augered pile，bored pile），先在地上鉆一個長的圓筒型孔，然后灌入混凝土，并預(yù)埋桿塔與基礎(chǔ)連接件的樁基礎(chǔ)。

二、施工前準備

1.平整場地

灌柱樁施工，首先要盡量創(chuàng)造干燥的施工條件，如挖除場地表面的淤泥質(zhì)土，設(shè)置縱橫向排水溝，做好泥漿、鉆渣和廢水的排除工作，從而形成干燥整潔的施工條件。

2.構(gòu)筑鉆機平臺

根據(jù)確定的鉆孔方式，因地制宜地通過填筑砼廢渣及鋪設(shè)枕木的方式來構(gòu)成鉆機平臺，使其高于周圍場地。

3.埋設(shè)護筒

為了保護孔口，隔離地面水，形成孔內(nèi)水頭和定位導(dǎo)向，鉆孔開始前應(yīng)在孔口埋設(shè)護筒。

4.粘土和泥漿的準備

在基坑合適的位置開挖泥漿池，并儲備足夠的粘土，以備鉆孔固壁之用。

5.鋼筋籠、砼拌和系統(tǒng)準備

在鋼筋廠將鋼筋籠的縱向及環(huán)向鋼筋加工成半成品，運到灌注樁作業(yè)現(xiàn)場。綁扎成型后以備整體吊裝所用。砼拌和系統(tǒng)及輸送系統(tǒng)仍采用場地2的系統(tǒng)進行砼拌制及輸送。

三、灌注樁的分類及施工工藝

1.鉆孔灌注樁

利用鉆孔機械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土（或先在孔中吊放鋼筋籠）而成的樁。根據(jù)鉆孔機械的鉆頭是否在土的含水層中施工，又分為泥漿護壁成孔和干作業(yè)成孔兩種方法。

2.沉管灌注樁

利用錘擊打樁法或振動打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊澆筑混凝土（或先在管內(nèi)放入鋼筋籠），邊錘擊或振動邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動沉管灌注樁。

3.人工挖孔灌注樁

樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全，施工時必須考慮預(yù)防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生，制定合理的護壁措施。護壁方法可以采用現(xiàn)澆混凝土護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木板樁工具式護壁等多種。以應(yīng)用較廣的現(xiàn)澆混凝土分段護壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。

4.爆擴灌注樁

用鉆孔爆擴成孔，孔底放入炸藥，在灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴大頭，再放入鋼筋籠，澆注樁身混凝土。編輯本段施工方法

四、主要技術(shù)問題

1.灌注樁的長度不夠，灌注樁的樁端承載力不夠

端承樁的承載機理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅固的巖土層上，當樁沒有足夠長度，沒有達到持力層時，就會導(dǎo)致樁端承載力不夠。這種情況一般出現(xiàn)在復(fù)雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗，如不能孔孔取芯，要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況、工程地質(zhì)資料進行綜合考慮。

2.灌注樁的樁身強度的不夠

樁身強度不夠主要是受混凝土強度的影響。對于孔內(nèi)有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆搗時把砼拌均，水抽干，可以采用串筒迅速澆搗，但是在水位以下部分，必須調(diào)整砼配合比，適當減少用水量并增加水泥用量等;對于水位高、出水量大的樁孔，在水位下必須采用水下砼配合比與導(dǎo)管灌注法灌注，在水位之上，為了避免水下導(dǎo)管灌注通病──樁身上部砼強度低，則可采用簡單串筒澆搗，但是水必須抽干，泥漿、浮漿要清除干凈，兩種不同方法施工的交接層，用插搗器穿過反復(fù)插搗。

3.灌注樁沉渣量的檢查

根據(jù)灌注樁的受力特性，灌注樁又分為摩擦樁、端承樁等，對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設(shè)計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大;而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效。所以要認真檢查，采用正確的測繩與測錘;要采用一次清孔和二次清孔，及時有效保證樁底干凈。

4.灌注樁孔徑縮小

當塑性土膨脹時會導(dǎo)致灌注樁的孔徑減小，產(chǎn)生縮頸，所以在灌注樁成孔時，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹，如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴大孔徑。

5.鋼筋籠上浮

當混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時，由于澆注的砼自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上浮;或者因為砼灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時，其上層砼因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，砼與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。所以在灌注砼過程中，應(yīng)隨時掌握砼澆注標高及導(dǎo)管埋深，當砼埋過鋼筋籠底端2～3m時，應(yīng)及時將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上;當發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時，應(yīng)立即停止?jié)沧?，并準確計算導(dǎo)管埋深和已澆砼標高，提升導(dǎo)管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。

6.斷樁與夾泥層

當泥漿過稠增加了澆注砼的阻力，導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴崧┒蜗虑驎r就會造成夾泥層和斷樁。

為了防止斷樁與夾泥層認真做好清孔，防止孔壁坍塌;盡可能提高混凝土澆注速度;提升導(dǎo)管要準確可靠，灌注砼過程中隨時測量導(dǎo)管埋深，并嚴格遵守操作規(guī)程;灌注水下砼前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。

7.施工中孔壁坍塌及對策

灌注樁施工過程中由于土壤的持力層發(fā)生變化等原因，將會出現(xiàn)因漏水、漏漿等導(dǎo)致的孔壁坍塌的質(zhì)量事故。鉆進過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。 施工現(xiàn)場在埋設(shè)灌注樁的護筒時，坑底與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實，必須注意保持護筒安裝垂直，在護筒的適當高度開孔，使護筒內(nèi)保持1.0-1.5m的水頭高度。當發(fā)現(xiàn)地基有地下水時，應(yīng)密切注意是否夾有不透水層。當下層的承壓地下水的水頭比下層的地下水位高時，必須能保持足夠的泥水壓力，在施工前的地質(zhì)情況勘測中，一定要求給出地下水的壓力、出水量、水流方向等要素條件，泥漿的比重以1.1～1.3左右為宜。另外，在成孔時，如果遇到礫石層等土層產(chǎn)生大量漏漿時，應(yīng)考慮是否改成其他施工方法。當中斷成孔作業(yè)時，要著重監(jiān)視漏水、跑漿的情況，為避免此類問題的發(fā)生，在施工中要求施工人員要嚴格按施工規(guī)范進行施工，深入理解設(shè)計意圖是確保成功施工的關(guān)鍵因素，塌孔的樁孔應(yīng)及時回填，當?shù)貙映尸F(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)后，應(yīng)適當?shù)耐Ｖ?～5天后再度施工為宜。

參考文獻：

[1]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）

[2]《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）

[3] 姜曉川： “淺析鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和質(zhì)量控制”，《山西建筑》，2007年第15期.