淺談鉆孔灌注樁樁基施工工藝

李 麗

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

隨著國內外交通建設的發展，鉆孔灌注樁作為一種樁基承載方式，廣泛運用于各施工建設領域。筆者根據在某大橋施工中所參與的鉆孔灌注樁施工，對施工工藝進行了詳細敘述。

1 工程概況

某特大橋（預應力混凝土梁橋）橋長1 802.55 m，橋高28 m，孔跨布置為 4×24+7×32+3×24+22×32+5×24+4×32+3×24+6×32+3×24+2×32。位于山前沖洪積傾斜平原及黃河II，III級階地上，地層較簡單，巖性以砂質黃土為主，其次為碎石類土、砂類土，橋梁基礎類型以樁基礎（鉆孔樁）為主。樁基礎采用Ф1000鉆孔灌注樁，樁身混凝土設計強度等級為C30。

2 鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 施工準備

在進場道路及場地平整的基礎上，鉆孔的準備工作主要有樁位測量定位、制作和埋設護筒；泥漿備料調制、泥漿循環系統設置及準備鉆孔機具等。

2.2 工藝要點

成孔采用YTR160型旋挖鉆機、正循環旋轉鉆機成孔及反旋轉鉆機成孔，鉆機通過自行履帶自行就位，就位后，鉆頭中心點對準樁位中心，同時調整鉆桅垂直，然后鉆進。在表層土中采用泥水鉆頭，進入巖層采用螺旋鉆頭加旋挖斗配合進行成孔。施工流程見圖1。

圖1 鉆孔樁施工工藝流程圖

2.2.1 測量定位

根據設計單位提供的測量基準點和基線進行復測，再據此測出樁位中心，打入定位樁。護筒埋設后四周需填黏土夯實，為增加剛度防止變形，在護筒上、下端口和中部外側各焊一道加勁肋。

旋挖鉆機就位時鉆頭應精確對準樁中心，并與鉆架鉆桿在同一鉛垂線上，雙向校正鉆桿的垂直度和磨盤的水平，保證鉆機機身的穩定，以確保鉆孔質量。

2.2.2 泥漿護壁

泥漿性能：比重1.1～1.4 g/cm3，含砂率＜4%。

泥漿造漿材料選用優質黏土，必要時再摻入適量CMC羧基纖維素或Na2CO3純堿等外加劑，并且采取適當的過濾措施，保證泥漿在施工過程中達到性能穩定、沉淀少、護壁效果好和成孔質量高的要求。

2.2.3 鉆孔施工

2.2.3.1 正循環旋轉鉆鉆孔

（1）先啟動泥漿泵和轉盤，使之空轉一段時間，待泥漿輸入鉆孔中一定數量后，方可開始鉆進。開始鉆進時，應低檔慢速鉆進，使護筒下口處有堅固的泥皮護壁。鉆至護筒下口1 m后，才可按正常速度鉆進。如護筒外側土質松軟發現漏漿時，可提起鉆頭，向孔中填入黏土，再下鉆頭鉆孔，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿空隙，穩住泥漿后再繼續鉆進。

接長鉆桿時，先卸去方形套，提升鉆桿達到鉆頭與鉆桿相連處露出轉盤為止。用鉆桿夾持器卡住鉆頭并支承于轉盤，卸去方鉆桿，然后吊起一節圓鉆桿連接于鉆頭，卸去夾持器，把圓鉆桿連同鉆頭放入鉆孔。當圓鉆桿上端接近轉盤時，照上述夾持器支持圓鉆桿，松吊繩，將方鉆桿吊來與圓鉆桿聯結，撤去夾持器，把方鉆桿降入轉盤內并安好方形套，繼續鉆進。以后需要再接長鉆桿時，照以上步驟在方鉆桿同圓鉆桿之間加接圓鉆桿即可，一直鉆孔到需要深度為止，卸鉆桿按上述逆做法辦理。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全，爭取盡快完成，以免停鉆時間過長。

鉆孔作業應連續進行，因故停鉆時，必須將鉆頭提離孔底5 m以上以防止坍孔埋鉆。

（2）在鉆進過程中，應注意地層變化，對不同的土層采用不同的鉆進方法。在砂類土或軟土層鉆進時，易坍孔，宜選用平底鉆頭，控制進尺，低檔慢速、大泵量、稠泥漿鉆進。在砂粒土、碎石類土層中鉆進時，因土層軟硬不均，會引起鉆頭跳動，鉆桿擺動加大和鉆頭偏斜等現象，易使鉆機因超負荷而損壞。宜采用低檔慢速、優質泥漿、大泵量的方法鉆進。

（3）鉆孔時，必須采取減壓鉆進，即使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的80%，這樣可使鉆桿維持豎直狀態，使鉆頭豎直平穩旋轉，避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現象。

（4）鉆進過程中應經常測量孔深，并對照地質柱狀圖隨時調整鉆進技術參數。達到設計孔深后及時清孔提鉆，清孔時以所換新鮮泥漿達到孔內泥漿含砂量逐漸減少至穩定不沉淀為度。

2.2.3.2 反循環旋轉鉆鉆孔

（1）開始鉆孔時，為防止堵塞鉆頭的吸渣口，應將鉆頭提高距孔底約20～30 cm，將真空泵加足清水，關緊出水控制閥和沉淀室放水閥使管路封閉，打開真空管路閥門使氣水暢通，然后啟動真空泵，抽出管路內的氣體，產生負壓，把水引到泥石泵，通過沉淀室的觀察室看到泥石泵充滿水時關閉真空泵，立即啟動泥石泵。當泥石泵出口真空壓力達到0.2 MPa以上時，打開出水控制閥，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循環，待泥漿均勻后以低檔慢速開始鉆進，使護筒角處有牢固的泥皮護壁。鉆至護筒腳下1.0 m后，方可按正常速度鉆進。如護筒底土質松軟發現漏漿時，可提起鉆頭，向孔內投放黏土，再放下鉆頭旋轉，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿空隙，待不再漏漿時，繼續鉆進。鉆進過程中，保證鉆孔垂直。

（2）在鉆進過程中，應注意地層變化，對不同的土層，采用不同的鉆進方法。在砂質黃土中鉆進時，可用二檔、三檔轉速，自由進尺；在砂類土或碎石中鉆進時，宜用一、二檔轉速，并控制進尺，以免抽吸鉆渣的速度跟不上；遇地下水豐富容易坍孔的粉砂土，宜用低檔慢速鉆進，減少鉆頭對粉砂土的攪動，同時應加大泥漿比重和提高水頭，以加強護壁防止塌孔。

（3）鉆孔時，必須采取減壓鉆進，即使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重力和壓重塊重力之和扣除浮力后的80%，這樣可使鉆桿維持豎直狀態，使鉆頭豎直平穩旋轉，避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現象。

（4）施工中每鉆進1 m或地層變化處，應及時撈取鉆渣樣品，查明土類并記錄，以便與設計資料核對。如遇地質情況與設計發生差異時及時報請設計及監理單位，研究處理措施后繼續施工。

（5）鉆進過程中應經常測量孔深，并對照地質柱狀圖隨時調整鉆進技術參數。達到設計孔深后及時清孔提鉆，清孔時以所換新鮮泥漿達到孔內泥漿含砂量逐漸減少至穩定不沉淀為度。

（6）泥石泵應有足夠的流量，以免影響鉆孔速度。如泥石泵流量不足可用污水泵代替。為了避免泥石泵損壞時停工，每臺鉆機應配備兩套泥石泵輪換使用。

2.2.4 鉆進施工中的質量問題及處理措施

（1）縮徑處理：①開工前機臺抄平，3點對中，確保垂直鉆進；②粉砂層中采用濃泥漿，中速鉆進；③提鉆時避免碰撞孔壁，清孔時保持淺層一點的泥漿比重宜在1.2左右。

（2）塌孔處理：①鉆進時保持大泵量，濃泥漿低速鉆進；②及時清理循環池，排除砂礫，確保泥漿質量；③配加重鉆桿，確保鉆孔的垂直度；④加強工序之間配合，減少停歇時間。

（3）沉渣處理：①鉆進中采用大泵量、濃泥漿、低速鉆進；②清孔時采用氣舉反循環將碎粒清除；③及時清理循環池，確保泥漿的含砂率≤4%。

（4）斜孔處理：①開孔前機臺抄平，3點對中；②在開孔時和軟硬土層交界處，輕壓慢鉆，更換鉆桿時掃孔處理；③必要時配加重鉆桿。

2.2.5 成孔檢測

在成孔后需進行孔徑、孔形、孔深、豎直度等成樁質量檢測，并要進行第一次清孔及下鋼筋籠后的第二次清孔，二次清孔應采用換漿法清孔，以達到置換沉渣的目的。待孔底泥漿各項技術指標均達到設計要求，且復測孔底沉碴厚度在設計范圍以內后，清孔方可完成，即可進行水下混凝土灌注。

3 水下混凝土灌注

樁基采用導管法進行水下混凝土灌注，導管使用前需進行接長密閉試驗。下導管時防止碰撞鋼筋籠，首次灌入的混凝土量需進行計算，一般Ф1 000樁初灌量應≥1.2 m3，以保證有一定的沖擊壓力能把泥漿從導管中排出，灌注開始后，應連續進行，不得中途停止。在灌注過程中，保持導管下口埋入混凝土的深度不少于1 m，一般控制在4 m以內，導管起拔高度應進行計算，并注意孔口泥漿液面的變化，防止斷樁事故。

4 成樁檢測

對鉆孔樁樁身全部進行無損檢測或在樁基砼中埋置鋼管進行超聲波檢測，檢測方法及頻率符合施工規范及設計的相關規定。

5 結束語

鉆孔灌注樁作為一種成熟的施工工藝，近幾年來在我國得到了長足的發展，但在實際施工過程中，由于其不可見性，往往會形成諸多質量問題，為上部結構帶來了的質量安全隱患，希望本文能為廣大施工人員提供借鑒，以控制樁基施工質量。