在《橋梁工程》課程中鉆孔灌注樁施工方案的編制方法

摘要：工程施工方案編制的合理性與否，是保證工程能否按期完成的重要措施之一。本文就鉆孔灌注樁施工中，施工方案的編制方法、步驟、內容做一簡述。

關鍵詞：鉆孔灌注樁 施工方案 編制

鉆孔灌注樁由于其施工速度快，質量穩定，受氣候環境影響小，因而被普遍采用，但其施工前的準備工作十分重要，尤其是施工方案的編制，對工程的順利進行起著重要的保障作用。為了使同學們對鉆孔灌注樁施工方案的編制方法有一個全面的了解，結合案例，就施工方案的編制方法闡述如下。

一、基本步驟

1.自控內容

（1）復測，鉆孔定位準確；

（2）當原材料試驗及混凝土配合比試驗確定后。現場貯存的原材料應與試驗用料一致，不合格者一律清除出場；

（3）按規范要求進行鋼筋籠制作和鉆孔；對鋼筋籠制作、成孔孔徑、孔深、垂直度、沉淀厚度等進行檢測；

（4）混凝土灌注前各種準備工作檢查：對施工過程監控，必須檢查砼灌注記錄，嚴格控制配合比，有否出現砼灌注中斷、鋼筋籠偏移、拔起、導管埋深不合要求等現象，按要求進行砼取樣試驗。

（5）樁頭鑿除是否認真，鑿除后是否已符合質量要求；對成樁樁位進行復測自檢。

2.場地準備及埋設護筒

由測量工程師按照設計文件對樁位進行認真放樣確保樁位準確無誤，并報監理工程師檢查審批后，根據鉆架幾何尺寸、砼拌合機械及原材料堆放、鋼筋籠成型需要和現場實際情況進行場地布置。施工時先清除場地上的雜物，換除軟土，整平夯實，再在夯實的場地上安裝鉆機和其它設備。砂石料堆放場地應進行硬化處理。采用鋼板制作護筒以固定樁位，保護孔口，并形成靜水壓力。護筒的頂端高度在旱地時應高出地面0.3m以上；當處于水中時，根據地質情況，是否易坍孔等實際情況而定，一般應高出施工水位于1.0～2.5m。護筒埋置要位置準確、豎直牢固。同時，根據當地的地質情況，準備好數量充足和性能合格的膨潤土或粘土以備造漿護壁。

3.鉆孔

鉆孔前，做好水下砼配合比設計和報批手續，備齊合格材料，制作鋼筋籠，檢查導管及拌合設備等一切準備工作，開工申請得到批準后即行開鉆，開孔及整個鉆進過程中注意地質情況變化，按不同的地質情況控制鉆進速度，并隨時檢查是否有偏孔和地質異常情況，若發現異常，應及時報告監理，采取措施處理，并詳細記錄偏差及處理辦法，處理結果等情況。鉆孔根據不同地質情況選用正、反循環鉆機和沖擊鉆機進行，用泥漿護壁。開孔和整個鉆進過程中，始終要保持孔內外既定的水位差和一定的泥漿稠度。鉆孔采用連續作業并建立交接班制。每鉆進4～6m或接近及通過易縮孔土層(軟土，軟塑粘土，亞粘土等)和更換鉆錐前要使用外徑等于設計孔徑，長度等于孔徑4～6倍用鋼筋焊接成的檢孔器檢孔，以保證孔徑符合設計。

4.清孔

鉆孔達到要求深度后，用鋼筋制成的檢孔器和測錘等檢查鉆孔的成孔質量，當鉆孔符合要求后，立即清孔。清孔方法根據具體情況采用掏渣清孔，換漿清孔或抽漿清孔等方法進行。清孔時均應注意保持水頭高度，防止坍孔，當孔內泥漿沉淀值符合要求后，填寫隱蔽工程記錄并立即報請監理工程師檢驗，合格后即進行澆注水下砼。

5.灌注水下砼

砼的配合比、坍落度等在灌注砼前28d報請監理審批，當清孔結束后，填報隱蔽工程檢查記錄，并報請監理工程師對成孔檢驗。合格后，將經檢查合格的鋼筋籠安裝到位，并把經過水密承壓和接頭抗拉等試驗合格的導管安置好，導管下口距孔底40cm；拌制的混凝土應檢查其均勻性和坍落度，如不符合須要進行第二次拌合，經二次拌合再達不到要求，就禁止使用。儲料漏斗的容量要滿足灌注首批砼的要求，在灌注首批砼時，須計算好首批混凝土需要量，使其能滿足導管初次埋置深度不小于1m。灌注工作一經開始就保證連續施工并盡可能縮短拆除導管的間隔時間，以杜絕斷樁的可能，灌注中及時緩慢提升導管，使導管埋入混凝土的深度不小于2m，也不大于6m，一般使其控制在3～4m間。灌注過程中認真填寫水下砼灌筑的原始記錄。施工中，將孔內溢出的泥漿引流至泥漿沉淀池，以免污染環境。灌注完成后的樁頂標高應比設計標高高出不小0.5m，在混凝土強度達設計強度的70%時鑿除。

二、沖擊鉆孔施工方案案例

1.鉆孔場地準備

施工前先進行場地準備，機械開挖，人工平整，保證鉆機置于穩固的地基上，同時作好水池及排水通道，防止施工時泥漿污染附近環境。

2.埋設護筒

采用鋼護筒，用5mm厚鋼板卷制。護筒直徑較鉆頭直徑大40cm。頂節護筒上部留兩個高400mm寬200mm的進出漿口，并設吊環。底節護筒下部設刃角。

護筒采用挖孔埋設或填筑埋設，保證護筒頂端高出地下水位1.5～2.0m。

3.泥漿制備

泥漿采用重粘土。根據鉆孔方法及地層情況，泥漿性能指標如下：

相對密度：1.2～1.45膠體率：90％～95％

粘度：19～28失水率：小于15ml／30min

靜切力：3～5pa酸堿度：8～10

含砂率：小于4％

4.沖擊成孔

鉆機就位時將鉆機座調平，底部用木枕墊起，防止鉆孔偏移。鉆機就位后鉆頭中心和樁中心誤差控制在2cm以內。

開孔階段扶正錘頭，用小沖程低錘勤擊，并多填粘土，控制好樁位。中間沖孔階段采用中、小沖程，連續沖擊，并加快進度，嚴禁大沖程，打空錘；同時勤掏碴，使鉆頭經常沖擊新的原始地層。在沖孔、搗碴過程勤加壓力水，保證孔內漿面穩定。中間沖孔時注意以下幾點：

(1)及時清理孔內殘碴，即要防止殘碴過多，降低錘的沖擊力，又要防止清碴過勤，孔內泥漿比重減小，影響懸浮殘碴能力及成孔速度。

(2)針對不同的地層采用不同的泥漿比重以加快成孔速度。

(3)經常檢查鉆機是否移位，錘頭是否偏移樁中心，防止出現斜孔。

終孔階段采用掏碴法清孔，終孔后用掏碴筒清孔，要求至掏碴筒中的泥漿無2～3mm大的顆粒為止，并使泥漿相對密度降低到1～5。清除孔底沉碴時，向孔底投入一些泡過的散碎粘土，通過沖錘低中程反復拌漿，使沉底沉碴懸浮后掏出。

5.鋼筋籠制作與安裝

鋼筋籠根據設計圖紙采用卡板成型，現場加工制作，根據起吊高度分段制作。

鋼筋籠的安裝采用雙吊點法，12t汽車起重機吊裝入孔，下降速度要均勻，不得碰撞孔壁，就位后使鋼筋籠軸線與樁軸線重合，鋼筋籠吊裝入孔達到設計標高后，在孔口用小鋼軌固定在井字形方木上，防止混凝土灌注過程中鋼筋籠浮起或位移，當灌筑完畢，待上部混凝土初凝后，解除鋼筋籠的固定設施。

6.灌注水下混凝土

(1)導管的配制與安裝

導管采用壁厚5mm鋼板制作，導管內徑300mm。

導管中間節長2.0m，底管節長4.0m，漏斗下配節長1.0m、0.5m導管。導管之間采用法蘭盤連接，在第一次使用前進行試拼試壓。試壓好的導管表面用磁漆標出0.5m一格的連續標尺，并注明導管全長尺寸，以便灌注混凝土時掌握提升高度和埋入深度。安放導管時，導管下口距孔底為25～40cm。

(2)灌注混凝土

混凝土的灌注采用現場拌制與運輸，導管法施工。開導管采用剪塞法。隔水硬塞采用C20混凝土制作，具體形式如下圖所示。

開始灌注時，先拌制0.5m3左右水泥砂漿，置于導管內隔水塞的上部，同時將隔水塞下移，使砂漿全部進入導管。然后向漏斗內灌混凝土，儲足了首批灌注混凝土量后剪繩開灌。導管的初次埋深符合要求后即可正常灌注。

首批混凝土灌注正常后，混凝土應連續不斷地灌注直至完成。混凝土灌注過程中，導管底端埋入混凝土面以下一般保持2～4m，不宜大于6m，并不得小于1.0m。提升導管時保持軸線豎直和位置居中，逐步提升；拆除導管時速度要快，時間不宜超過15min，拆下的導管立即沖洗干凈。在水下混凝土灌注過程中，專人測量導管埋深，填寫好水下混凝土灌注記錄表。

7.破樁頭

為確保樁頂質量，實際灌注樁頂標高比設計高出0.5～1.0m，鑿除此范圍內的混凝土。鉆孔灌注樁施工完成后采用超聲波法對樁進行檢測。

三、結束語

鉆孔灌注樁的整個施工過程都是隱蔽工作，每道工序都必須從嚴要求，才能保證施工質量，任何一道工序出現問題都將帶來嚴重的后果。因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質量，按期完成施工任務，就必須編制出切實可行的施工方案對樁基各個施工環節充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。

參考文獻：

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