鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

宋偉峰

摘? ? 要：本文通過紹興市袍江新區(qū)洋涇湖22號地塊商住項(xiàng)目樁基工程為例，結(jié)合該項(xiàng)目實(shí)際施工情況對本工程鉆孔灌注樁施工工藝、施工技術(shù)和施工注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，為以后類似項(xiàng)目提供借鑒。

關(guān)鍵詞：施工工藝;施工技術(shù);施工注意事項(xiàng)

1? 施工順序

2? 施工方法

2.1? 放樁位線

根據(jù)建設(shè)單位提供坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行施工測量放樣，并請業(yè)主、監(jiān)理方進(jìn)行復(fù)核;當(dāng)護(hù)筒放置完成后，對護(hù)筒周邊地坪測量孔位標(biāo)高，用來控制鉆孔深度。

2.2? 埋設(shè)護(hù)筒

本工程設(shè)計(jì)樁徑為φ900，鋼護(hù)筒采用3mm鋼板卷制，定好樁位后，先在溝漕兩邊做好控制點(diǎn)以便控制樁位。該項(xiàng)目鉆孔灌注樁宜選φ1000的護(hù)筒。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，其偏差不得大于2cm，護(hù)筒底端應(yīng)埋入原土層大于20cm。并保證護(hù)筒垂直放置，護(hù)筒四周土方回填需用粘土分層、對稱填實(shí)，用來保證護(hù)筒位置牢靠。

2.3? 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)移機(jī)到位后，機(jī)座必須用水準(zhǔn)儀打好水平，保證鉆機(jī)穩(wěn)固，從而保證鉆機(jī)成孔時(shí)不會發(fā)生傾斜、晃動;鉆機(jī)磨盤孔洞與樁位中心點(diǎn)的偏差不得大于2cm，鉆機(jī)磨盤在四個(gè)方位上的水平誤差不大于1%。

2.4? 正循環(huán)成孔

該項(xiàng)目施工GPS-15型鉆孔機(jī)進(jìn)行工程樁施工，采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁成孔、正循環(huán)清孔的施工方式，泥漿采用粘性土造漿;施工時(shí)鉆頭直徑必須保證設(shè)計(jì)成孔樁徑;成孔采用鉆頭分層鉆進(jìn)，并保證成孔質(zhì)量，鉆壓利用鉆具自重加壓，開鉆時(shí)采用低檔位控制鉆孔進(jìn)尺速度，用來確保鉆頭良好的穩(wěn)定性及導(dǎo)向性，根據(jù)成孔深度的增加，可以適當(dāng)增加鉆孔鉆速;如遇砂質(zhì)土層時(shí)，需采用粘性土造漿并增大泥漿濃度進(jìn)行成孔護(hù)壁，并且放慢鉆機(jī)進(jìn)尺和鉆機(jī)鉆速，以免造成成孔孔壁塌方;根據(jù)不同的地質(zhì)土層，及時(shí)調(diào)整各成孔進(jìn)尺技術(shù)參數(shù)和泥漿比重，終孔前0.5m～1.0m范圍，需采用較低參數(shù)進(jìn)尺鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而保證大大降低對終孔部位的土體擾動。當(dāng)鉆到設(shè)計(jì)孔深后，應(yīng)開始清孔。壓力P=鉆具自重、轉(zhuǎn)速為N=40-128Y/min、泵量Q=600-1000L/min、泥漿粘度 18”- 23” 、泥漿比重R=1.15-1.30g/cm3。施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用專用測繩測量成孔深度。

2.5? 第一次清孔

成孔結(jié)束后，清孔分第一次和第二次清孔，第一次清孔在成孔深度至設(shè)計(jì)標(biāo)高后立刻進(jìn)行， GPS-15型鉆機(jī)采用換漿法清孔，第一次清孔先使用鉆桿進(jìn)行，將鉆具提離孔底0.5m左右，鉆機(jī)空轉(zhuǎn)并采用泥漿泵保證泥漿循環(huán)，以中速壓入優(yōu)質(zhì)泥漿，用來置換樁孔內(nèi)的不良泥漿，并同步灌入相對比重較小的泥漿，以保持穩(wěn)定的水位。實(shí)現(xiàn)“一清孔為主，二清為輔”的清孔置換的原則。第一次清孔后樁孔內(nèi)泥漿比重必須控制的在1.3以內(nèi)，沉淤厚度小于50mm，在沉孔過程中不允許故意打深樁底標(biāo)高。用此來隱瞞沉淤厚度。

2.6? 鋼筋籠制作與安裝施工

鋼筋籠采用現(xiàn)場分段制作施工，每段鋼筋籠長為9m，制作完成后分段擺放，成品鋼筋籠的擺放高度一般不得高于二層;鋼筋籠制作前必須對原材料進(jìn)行復(fù)試，復(fù)試合格后方能加工使用;鋼筋籠的主筋接頭必須錯(cuò)開且不得大于50%，接頭采用單面焊接時(shí)，焊接長度不得小于10d，焊縫的寬度及高度必須滿足規(guī)范要求;每段鋼筋籠必須設(shè)置鋼筋籠保護(hù)塊用來保證鋼筋保護(hù)層的厚度，每組3塊，平面上呈90度角布置，且上下兩組均勻錯(cuò)開。

一清結(jié)束后使用專用測繩測量成孔深度并做好記錄;鉆桿及鉆頭拆除后立即開始鋼筋籠安裝施工，利用鉆機(jī)機(jī)架及主卷揚(yáng)機(jī)分段吊裝鋼筋籠，鋼筋籠吊裝時(shí)應(yīng)保證樁孔和鋼筋籠的同心度，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙依次吊裝鋼筋籠;底籠安裝需高出機(jī)臺面約1米，上下節(jié)鋼筋籠的主筋必須相互對正位置，要保證兩節(jié)鋼筋籠垂直并且要清理干凈焊接部位鋼筋，主筋焊接完成后還要放置螺旋箍筋及保護(hù)塊，并完成螺旋箍筋與主筋之間的電焊焊接，待焊縫冷卻后方可進(jìn)行下節(jié)鋼筋籠安放施工

2.7? 導(dǎo)管安裝與二次清孔

鉆孔灌注樁砼灌注采用260mm直徑導(dǎo)管，導(dǎo)管安裝前必須要配備好導(dǎo)管的總量，導(dǎo)管的總長度必須滿足灌注要求，并且還要檢查導(dǎo)管有無裂縫、變形、導(dǎo)管連接口的密封橡膠圈是否完好、導(dǎo)管連接的螺紋是否損壞;待鋼筋籠全部安放完畢后立即進(jìn)行導(dǎo)管的安裝施工，導(dǎo)管安裝完成后立即開始二次泥漿凊孔施工。導(dǎo)管下口離孔底約30cm，利用鉆機(jī)的正循環(huán)系統(tǒng)的砂石泵從導(dǎo)管中持續(xù)壓入優(yōu)質(zhì)泥漿（泥漿比重小于1.15），使孔底沉渣從孔口泛出（比重大于1.25泥漿清除至泥漿沉淀池中，由泥漿車組織外運(yùn)），二次清孔后的泥漿比重應(yīng)控制不得大于1.2。一般二清凊孔時(shí)間控制在半個(gè)小時(shí)。二清完成后，必須由質(zhì)量員和監(jiān)理人員進(jìn)行測量最終的孔底沉渣厚度，所測的沉渣厚度不得大于50mm;待沉渣厚度測量滿足規(guī)范要求后方可進(jìn)行下道工序的施工。

2.8? 混凝土澆筑施工

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，本工程砼采用商品砼，商品混混凝質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：

（1）采用的商品混凝土坍落度控制在180±20mm之間，石子粒徑控制在5mm～25mm，含砂率控制在40%～50%之間，水泥用量控制在380kg/m3～500kg/m3。混凝土采用攪拌車運(yùn)輸，運(yùn)輸過程攪拌車不得停止攪拌。必須對每根樁的混凝土進(jìn)行二次坍落度檢驗(yàn)，并且每根樁做一組混凝土抗壓試塊。

（2）初灌量控制?；炷凉嘧r(shí)，首先要安裝導(dǎo)管料斗、導(dǎo)管底距樁孔底為0.5m，并且要在料斗下料口放置隔水鋼蓋板;蓋板放置好后才能在料斗內(nèi)放入商品混凝土，待商品砼約放入2/3料斗時(shí)方可拉開隔水鋼蓋板進(jìn)行灌注，并保證后續(xù)砼不斷放入料斗。首罐混凝土最少方量填埋導(dǎo)管不得少于1.5m。

混凝土初灌方量按下列公式計(jì)算（以Φ900灌注樁，27m長為例）。

V≥0.25πh1d2+ 0.25πKD2（h2+0.5）

式中：

V——混凝土初灌量（m3）;

h1————導(dǎo)管內(nèi)砼柱與管外泥漿柱壓力平衡所需高度;

h1=（h- h2）γw/γc （m）

h——樁孔深度（m），本工程為27m;

h2————初灌后導(dǎo)管外混凝土面高度（m），取1.5m;

rw————泥漿密度，取12kN/m3;

rc————混凝土密度，取24kN/m3;

d——導(dǎo)管內(nèi)徑（m），0.26m;

K——混凝土充盈系數(shù)，取1.3;

D——樁孔直徑（m），0.9m。

則h1=（27-1.5）×1.2/2.4=12.75m

樁徑900的初灌量為：3.14×12.75×0.26×0.26/4+2×1.3×0.9×0.9×3.14/4≈2.33方。

料斗體積大小應(yīng)大于初灌量，從而確保初灌量的控制，導(dǎo)管應(yīng)提離孔底300mm～500mm，以保證砼排放暢通，保證砼埋管深度1.5m以上。施工員應(yīng)根據(jù)實(shí)際灌入情況跟蹤測量樁孔內(nèi)混凝土面的灌注高度，用來指導(dǎo)機(jī)長及時(shí)拆除導(dǎo)管，拆除導(dǎo)管是必須保證導(dǎo)管埋深在混凝土內(nèi)2m～6m。 單樁灌注時(shí)間宜控制在8小時(shí)以內(nèi)。

每根樁的混凝土灌注必須應(yīng)連續(xù)施工，導(dǎo)管最小埋入深度必須大于2m，導(dǎo)管應(yīng)不斷振搗勤提勤拆，每次導(dǎo)管振搗提升長度控制在5m以內(nèi)，最佳提管長度為2.5m，應(yīng)時(shí)刻測量混凝土高度，嚴(yán)格控制導(dǎo)管拉升高度，以免導(dǎo)管拉出混凝土造成斷樁。

混凝土超灌高度應(yīng)大于設(shè)計(jì)1.5m以上，由于樁頂離地面較深，混凝土灌至樁頂面標(biāo)高附近時(shí)，用測繩測量或?qū)Ｓ没炷翐贫窚y定。由質(zhì)量員測量超灌高度后才能停止?jié)仓悦庠斐蔂€樁頭等不良后果，影響成樁質(zhì)量。澆筑的混凝土到達(dá)初凝后才能割斷鋼筋籠吊筋，拔出護(hù)筒。

3? 注意事項(xiàng)

開鉆時(shí)應(yīng)遵循小水量、輕壓力、慢轉(zhuǎn)速，以防擴(kuò)徑過大;護(hù)筒腳附近要慢速進(jìn)尺，使護(hù)筒腳有一定的粘性泥皮;在鉆機(jī)進(jìn)尺過程中，最大進(jìn)尺速度不大于1m/min;在進(jìn)尺不同土層時(shí)，要調(diào)整漿泵壓力（砂土5kPa～15kPa）和鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，以免造成成孔擴(kuò)徑，加鉆桿時(shí)應(yīng)輕提，以防抽坍鉆孔。樁端如進(jìn)入粉細(xì)砂或粉砂更應(yīng)控制成孔速度與進(jìn)尺深度。

如有縮孔現(xiàn)象，如有類似（停電、機(jī)械設(shè)備故障等）的情況，成孔后超過16小時(shí)未灌注砼的孔需重新掃孔，確保成孔質(zhì)量及樁身質(zhì)量。相鄰樁距小于4倍樁徑時(shí)，施工成孔時(shí)必須跳開施工，以免造成竄孔及竄漿，如相鄰樁混凝土澆筑大于36h以上，才能開始施工臨近鉆孔樁。

合理地控制泥漿，是鉆孔灌注質(zhì)量成敗的關(guān)鍵，在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)地勘報(bào)告按照各土層地質(zhì)條件嚴(yán)格調(diào)配不同性能的泥漿進(jìn)行護(hù)壁成孔;在粘土地質(zhì)層施工時(shí)，成孔時(shí)泥漿比重宜選用范圍在1.15g/cm3～1.2g/cm3;在砂土層和淤泥質(zhì)地質(zhì)層施工時(shí)，成孔泥漿比重應(yīng)選取范圍在1.2g/cm3～1.3g/cm3，并在施工時(shí)嚴(yán)格控制泥漿的含砂量（泥漿的含砂量不得大于4%），首先把泥漿排到沉淀池中，讓泥漿的中的砂礫先進(jìn)行沉淀，然后把沉淀池中的砂粒進(jìn)行清除的降低泥漿的含砂量，最后在循環(huán)使用泥漿;從而保證泥漿效果及工程質(zhì)量。

4? 結(jié)束語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程施工要求越來越嚴(yán)格，鉆孔灌注樁作為房屋的基礎(chǔ)，對于整個(gè)建筑物質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。通過對鉆孔灌注樁施工技術(shù)的掌握，確保鉆孔樁的施工質(zhì)量;從而確保地基基礎(chǔ)工程的質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)鉆孔灌注樁的不斷進(jìn)步與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許宏亮.基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（36）：104～105.

[2] 姜志.橋梁水下鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].交通世界，2018（34）：120～121.

[3] 唐萍.高速公路橋梁鉆孔灌注樁的應(yīng)用與施工工藝[J].交通世界，2018（34）：126～127.

[4] 李慶.鉆孔灌注樁施工過程中質(zhì)量通病及防治措施[J].交通世界，2018（36）：58～59.

[5] 張帥.鉆孔灌注樁在橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（36）：88～89.

[6] 姜大海，孫連法.鉆孔灌注樁施工過程常見問題及處理措施[J].珠江運(yùn)，2018（24）：48～49.