岑 健

(黔西南州南下交通工程檢測(cè)有限公司)

淺談鉆孔灌注樁施工技術(shù)

岑 健

(黔西南州南下交通工程檢測(cè)有限公司)

鉆孔灌注樁施工具有較強(qiáng)的地質(zhì)條件適應(yīng)性、施工簡(jiǎn)單方便而且投入的設(shè)備比較少，所以在交通工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。要控制好各個(gè)施工環(huán)節(jié)，確保施工不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量安全問題，使工程進(jìn)度和工程質(zhì)量得到保障，帶來(lái)更好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。要做好鉆孔灌注樁技術(shù)控制，對(duì)產(chǎn)生的質(zhì)量問題采取措施予以解決。結(jié)合具體實(shí)例主要介紹了鉆孔灌注樁的施工工藝和施工方法，為水利工程鉆孔灌注樁技術(shù)的施工提供理論依據(jù)。

鉆孔灌注樁;施工工藝;技術(shù)

1 工程概況

右輔道橋的起點(diǎn)樁號(hào)為 CK0+049.828，終點(diǎn)樁號(hào)為CK0+410.595，全長(zhǎng)360.767 m，跨徑布置為17 ×21 m;樁基采用鉆孔灌注嵌巖樁，左輔道橋共有樁基40根，樁徑為1.2 m，單排布置2根，樁均長(zhǎng)為43 m。擬采用正循環(huán)鉆機(jī)及沖擊鉆泥漿護(hù)壁成孔。擬投入正循環(huán)鉆機(jī)6臺(tái)，沖擊鉆機(jī)2臺(tái)，分兩頭左右幅同時(shí)作業(yè)。

2 鉆孔灌注樁

2.1 場(chǎng)地準(zhǔn)備

規(guī)劃好場(chǎng)地布置，對(duì)樁基平面位置進(jìn)行放樣，設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行混凝土拌和站與鉆孔設(shè)備、原材料堆放等清場(chǎng)工作。

設(shè)置鉆架，清除鉆孔場(chǎng)地雜物，換除軟土，整平夯實(shí)，安置鉆架。在開鉆前，應(yīng)控制鉆架的鉆頭與鉆孔對(duì)正，鉆架穩(wěn)固無(wú)位移。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)的技術(shù)員、施工人員進(jìn)行技術(shù)及安全交底。制備合格泥漿在儲(chǔ)漿池備用。

2.2 護(hù)筒埋置

護(hù)筒采用2 m高的鋼護(hù)筒，埋置采用人工挖孔施工方法。護(hù)筒埋設(shè)要求準(zhǔn)、正、直，護(hù)筒頂面中心和護(hù)筒底面中心位置與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于1 cm。護(hù)筒豎向的傾斜不得大于1%，且護(hù)筒頂面標(biāo)高須滿足護(hù)壁水頭的要求。通過(guò)護(hù)筒定樁位、引導(dǎo)鉆孔方向、隔離地面水流入井口，保護(hù)孔口不坍塌。

2.3 鉆孔

鉆機(jī)就位前，先對(duì)鉆孔前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括主要機(jī)具設(shè)備的檢查和維修。鉆機(jī)就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移或沉陷，鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心與鋼護(hù)筒中心位置偏差不得大于2 cm。

除地質(zhì)本身為粘性土，能在鉆孔中形成合格泥漿外，鉆孔前準(zhǔn)備數(shù)量充足和性能合格的粘土，以造漿護(hù)壁。鉆孔前做好水下混凝土配合比設(shè)計(jì)，合格材料進(jìn)場(chǎng)，鋼筋籠成型，導(dǎo)管及混凝土拌和設(shè)備到位等一切準(zhǔn)備工作。鉆架就位后用纜風(fēng)繩穩(wěn)固不得晃動(dòng)。

在鉆孔過(guò)程中若巖體上為粘性土上層，應(yīng)及時(shí)檢查泥漿稠度外，還應(yīng)根據(jù)進(jìn)度緩慢情況，及時(shí)使用取砂筒，下入孔底進(jìn)行掏渣，再進(jìn)行鉆孔。鉆孔過(guò)程中隨時(shí)檢查是否有偏孔和地質(zhì)異常情況，鉆進(jìn)中用檢孔器檢孔。

鉆孔泥漿采用優(yōu)質(zhì)粘土在泥漿池內(nèi)制備。并設(shè)沉淀池，串聯(lián)并用，鉆孔用的泥漿應(yīng)符合表1、表2要求。

表1 鉆孔用泥漿要求

表2 造漿時(shí)的泥漿性能指標(biāo)

根據(jù)地勘資料，工程地層均為一般地層，無(wú)易塌地層。

泥漿池及儲(chǔ)漿池布置在兩個(gè)墩之間，每隔2墩布置一組泥池池，中間設(shè)置鉆機(jī)。在樁基工程結(jié)束后用自卸汽車將廢度泥漿外運(yùn)棄置，以免污染環(huán)境。

2.4 清孔

鉆孔鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)成孔的孔徑、孔深和傾斜度進(jìn)行檢查，滿足設(shè)計(jì)要求后及時(shí)通知監(jiān)理工程師進(jìn)行終孔檢驗(yàn)，并填寫終孔記錄。各項(xiàng)規(guī)定和允許偏差如下:

軸線偏差:單樁為50 mm;

傾斜度:小于1/100;

樁長(zhǎng):不小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng);

沉淀厚度:不大于20 cm。

在清孔排渣時(shí)必須保持孔內(nèi)原有水頭，防止坍孔。

清孔后泥漿指標(biāo)必須達(dá)到規(guī)范要求，清孔采用換漿法。終孔后，停止鉆進(jìn)尺，稍提鉆錐離孔底10 cm空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正常循環(huán)，以中速度將純泥漿壓入，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出，清孔后使泥漿指標(biāo)及沉淀厚度符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

2.5 鋼筋骨架的制作及安裝

鋼筋到場(chǎng)后按規(guī)范要求對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可用于工程。鋼筋表面應(yīng)潔凈，無(wú)油漬、漆皮、鯪銹，鋼筋應(yīng)平直，無(wú)局部彎曲。

鋼筋籠按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阡摻罴庸?chǎng)地集中下料分段制作，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后吊入孔內(nèi)，并在孔口進(jìn)行焊接接長(zhǎng)，根據(jù)工程需要長(zhǎng)度分成4節(jié)。鋼筋籠焊接要牢固，焊接采用雙面對(duì)焊，其焊接長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并將接頭錯(cuò)開50 cm以上。吊孔要結(jié)實(shí)，主筋、箍筋位置準(zhǔn)確。鋼筋籠標(biāo)高偏差不得大于±5 cm。

吊裝骨架入孔時(shí)應(yīng)輕放、慢放，如遇阻礙，可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌，入孔后應(yīng)牢固定位。鋼筋骨架分節(jié)吊裝、就地焊接時(shí)，上下節(jié)主筋位置應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，軸線應(yīng)一致。吊裝導(dǎo)管時(shí)應(yīng)保持位置居中，軸線順直。在樁孔內(nèi)放入鋼筋骨架后，應(yīng)盡快連續(xù)不斷澆筑混凝土，如清孔后4 h尚未開始澆筑混凝土，則孔底必須重新清理。

2.6 灌注水下混凝土

灌注水下混凝土采用導(dǎo)管法。

(1)灌注前的準(zhǔn)備工作:施工水電正常，拌合站準(zhǔn)備就緒。質(zhì)檢、試驗(yàn)及有關(guān)技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)。通訊設(shè)備齊全。

(2)主要施工措施，導(dǎo)管內(nèi)徑采用直徑于30 cm的導(dǎo)管組成，下設(shè)防水栓，各管節(jié)接頭處用帶墊圈聯(lián)結(jié)法蘭盤連接，用螺絲栓緊，進(jìn)行必要的水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，以保證導(dǎo)管不漏水。

灌注前，要對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行二次清孔，使孔底沉淀層厚度不大于20 cm，開始灌注前應(yīng)再次校對(duì)鋼筋籠標(biāo)高、孔底尺寸、孔深、有無(wú)坍塌等，如不符合要求，應(yīng)經(jīng)處理后方可開始灌注。并認(rèn)真做好灌注前的各項(xiàng)檢查記錄并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)方可進(jìn)行灌注施工。

灌注水下混凝土采用商品混凝土，罐車運(yùn)輸并輸送至料斗內(nèi)。灌注首批混凝土?xí)r，導(dǎo)管下口與孔底間距40 cm;設(shè)置隔水栓，待儲(chǔ)運(yùn)足夠混凝土數(shù)量時(shí)，及時(shí)開啟閥門灌注;首批灌注混凝土數(shù)量必須滿足導(dǎo)管初次埋置深度應(yīng)不小于2.0 m。嚴(yán)格檢查混凝土拌合物，如有離析、坍落度不符合要求等現(xiàn)象時(shí)，重新拌和;重新拌和仍達(dá)不到要求時(shí)，不得使用。

灌注水下混凝土應(yīng)連續(xù)澆灌，并經(jīng)常探測(cè)混凝土頂面高度，及時(shí)提升和拆除導(dǎo)管，使導(dǎo)管保持適宜埋深，一般為2～4 m，不得超過(guò)6 m。拆除導(dǎo)管所耗時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格限制，一般不超過(guò)15 min。灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值預(yù)加一定高度，以清除浮漿，確保樁頂質(zhì)量。預(yù)加高度不小于0.5 m，預(yù)加高部分混凝土，可在混凝土強(qiáng)度達(dá)到80以上時(shí)鑿除，鑿除時(shí)防止損毀樁身，使樁頂表面符合要求。

2.7 鉆孔事故的預(yù)防及處理

(1)坍孔的預(yù)防和處理

在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺速度，選用較大相對(duì)密度、粘度、膠體率的泥漿。沖擊鉆成孔時(shí)投入粘土、卵石，低沖程錘擊，使粘土、卵石擠入孔壁起護(hù)壁作用。發(fā)生孔口坍塌時(shí)，立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。發(fā)生孔內(nèi)坍孔，判明坍塌位置，回填砂和粘土混合物到坍孔處以上2 m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再進(jìn)行鉆進(jìn)。

(2)沖擊鉆機(jī)成孔

機(jī)具布置:在埋好護(hù)筒和備足護(hù)壁泥漿粘土后，將鉆機(jī)就位，立好鉆架，對(duì)準(zhǔn)樁孔中心，接好風(fēng)纜繩，就可開始沖擊鉆進(jìn)。護(hù)筒同鉆孔灌注樁。

開孔:開鉆時(shí)先在孔內(nèi)灌注泥漿，待孔內(nèi)有水時(shí)可直接投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿，泥漿指標(biāo)如表3。

表3 泥漿指標(biāo)

開孔及整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位，并低于護(hù)筒頂面0.3 m以防溢出。

3 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工的過(guò)程中要注意加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制，注意施工中各個(gè)環(huán)節(jié)的相互配合。過(guò)程中始終堅(jiān)持“嚴(yán)細(xì)、快速”的原則，嚴(yán)把每道程序，確保灌注樁的成樁質(zhì)量。

［1］邵樺.淺談水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用［J］.經(jīng)營(yíng)管理者，2011，(14).

［2］陸繼軍.水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中的質(zhì)量問題及控制［J］.中國(guó)水運(yùn)(下半月刊)，2011，(3).

［3］朱國(guó)華.鉆孔灌注樁在水利施工中的應(yīng)用研究［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2008，(11).

U445.7

C

1008-3383(2014)03-0100-02

2013-10-16

岑健(1984-)，男，貴州安龍人，工程師，研究方向:公路橋梁施工及試驗(yàn)檢測(cè)。