超長樁鉆孔灌注樁的施工方法研究

摘要：本文對超長樁打樁施工實際分析其技術特點，提出了預制樁質量的保證措施及打樁的技術要點，重點針對大直徑超長鋼筋籠的特點，總結其制作場地的選擇、制作方法、吊裝沉放與連接、以及防止其變形的各種施工技術措施，供廣大施工技術人員參考。

關鍵詞：超長樁；鉆孔灌注樁；施工方法

1超長樁的定義

關于超長樁的概念和定義至今尚未有明確的規定，現實的規范也沒有具體的規定。不同的學者也有著不同的提法。同濟大學的趙錫宏于1989年提出超長樁是指樁長大于50 m的各種類犁的樁，隨后的陽吉寶(1998)、胡建華(1999)、池躍君(2000)等還有不少其他學者也這樣認為；而劉金勵(1991)認為樁長大于40m就是超長樁；俞炯奇(2000)把10％端阻分擔比作為長短樁的分界點，認為均質土中L／D>50作為超長樁判斷依據；以及其他的文獻認為L／D>70，或者L>50m且L／D>50，又或者L>50m且L／D>100為超長樁判斷依據。以上關于超長樁的提法可以大致分為兩類：（一）根據樁長確定，主要是考慮施工因素。（二）以樁長和長徑比綜合確定，主要是考慮到施工和樁的荷載傳遞特性。實際上，隨著樁長的增加，樁端阻力在其承載力中所占的比例越來越少，因此把某一端阻分擔比作為劃分超長樁界限的標準，其實質還是以樁長為依據的。同時現有的研究表明，L／D對荷載傳遞的影響較大。在均勻土中的鋼筋混凝土樁，其荷載傳遞性狀主要受L／D的影響。綜上所述，在定義超長樁的概念時應當同時考慮樁長和L／D，因其對樁的荷載傳遞特性影響很大，至于究竟是L／D>50，還是L／D>100屬于超長樁，其具體的界限值應當進一步研究后再做決定。

2 施工工藝

2.1鉆機選擇及鉆孔方法的確定

根據工程實際，考慮施工的基本思路是：①鉆孔施工在水上平臺上進行，穩定性差；②樁孔密集且樁又長，對樁垂直度和孔壁穩定性要求嚴格；③鉆進過程必須平穩，鉆具導正性要強；④樁孔深度大清孔困難，泥漿性能要好，并有足夠大的泵量。

2.2鉆孔

2.2.1鉆機就位

要求鉆機支墊牢固，鉆尖對中(偏差小于10m)，鉆桿垂直(鉆孔垂直度偏差不得大于l／300)，采用相應精度的水平尺測量。為保證鉆孔垂直度，機架滑車中心、磨盤中心、樁位中心3點必須成一直線(這點很重要，許多大的偏差均因忽視此項檢察而造成)。

2.2.2泥漿的調制

鉆孔開始階段，泥漿一般由水、粘土(或膨潤土)和添加劑按適當配合比配制而成，其性能指標如表l所示。中間及后期的鉆孔泥漿采用已完成基樁的泥漿。

在正常鉆進時，泥漿根據地層的不同略做調整，鉆進時泥漿稠些為好。一般要求比重為1．1~1．2，粘度為18～22S，含砂率<8％。

2.2.3鉆孔

鉆速是保證孔不傾斜的關鍵因素，開鉆時應慢速鉆進，待導向部位或鉆頭全部進入地層，方可加速鉆進，當遇地層軟硬變換時，應輕壓慢鉆，以防鉆孔偏斜。需要注意：在粉砂土地層要慢速鉆進，防止擴孔系數過大，或在地層變化處出現縮徑現象。在地層變化處撈取渣樣，判明后記人記錄表中并與地質剖面圖核對。鉆進采用增重減壓鉆進保持孔底承受的壓力不超過鉆具重量之和(扣除浮力)的80％，以避免斜孔、彎孔和擴孔現象。護筒內外水頭差保持在2.0m以上。

成孔過程中，必須做好泥漿的維護管理工作。每o.5h測一次泥漿的稠度和相對密度。根據泥漿成分的變化，分析孔內、護筒腳等部位的變化而做出相應的處理措施，并密切注意黃河流量與水位情況，及時調整泥漿面位置。鉆進時孔位傾斜檢查用水準儀、經緯儀、水平尺配合進行。

2.2.4 鉆孔檢查

清孔后，用JJC-1A型孔徑檢測儀和JJX-3B型測斜儀對孔徑、傾斜度以及沉淀厚度進行測定，測試檢查合格后做好下放鋼筋籠的準備。

2.3鋼筋籠的制作

2.3.1制作場地的選擇

制作場地宜選擇在運輸和安裝比較方便的場所。一般設置在施工現場內。制作場和臨時堆場應有較好的排水條件，地面適當硬化，如采用澆灌混凝土或鋪水泥石屑等。

在儲存保管時宜按鋼筋的不同型號、直徑與長度分別堆放。通常都在施工現場附近的場所進行綁扎，然后將綁扎好的半成品放置在現場附近，在沉放前再用吊車裝運。為了使吊裝工作能順利進行，制作場地需滿足吊車的操作，并有車輛或移動式吊車的通行道路。

當施工現場相當狹窄，或即使在同一現場內卻分散在整個場地面積內時，可另選在其它場地制作，如企業的加工場等。對此應注意在公路上用卡車運輸半成品鋼筋籠的長度限制、卡車轉彎半徑及長距離運輸時防止變形問題。迫不得已仍需在施工現場制作時，可以采取隨著施工樁位的不斷移動，制作場地也跟著不斷搬移的辦法。

2.3.2制作方法

綁扎時，一般是將主筋等間距布置，在固定好架立筋后，按設計間距安設箍筋。可預先將箍筋與架立筋加工成圓形，再將主筋與箍筋、架立筋用電弧焊接等方法固定。但采用電弧焊接時，應防止燒傷主筋。

鋼筋籠的主筋應采用直鋼筋，對分段制作的上下兩段鋼筋骨架的連接，一般都把搭接段的箍筋暫緩安設固定，待沉放鋼筋籠時兩段連接好后再綁扎。

在吊裝時一般以架立筋為吊鉤，因而架立筋不僅要有一定的強度，而且應綁扎得比較牢固。近年來，有些工程使用角鋼或扁鋼作為架立筋，這對大直徑超長鋼筋籠的制作剛度和防止吊裝時變形等，是很有利的。

3結束語

對大直徑超長樁鋼筋籠的施工實踐，應因地制宜地結合工地的實際情況及單位的機具設備與技術條件予以具體解決；另同行們在各種工程的建設中，對大直徑超長樁鋼筋籠的施工方法，應不斷總結出更好的經驗和做法。