樁基礎施工技術的探討

佘偉強

1 人工挖孔樁基礎的施工

根據水準測量控制基準點，確定樁位中心位置。開挖樁孔時應從上到下逐層進行，先挖中間部分的土方，然后擴及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺寸。每節的高度應根據土質好壞、操作條件而定，一般以0.9 m～1.2 m為宜。

為防止樁孔壁坍方，保證其穩定性和整體性，確保安全施工，成孔應設置鋼筋混凝土井圈。當樁孔直徑較小，樁較短且土質較好，地下水位較低的情況下，也可以采用噴射混凝土護壁。護壁模板采用拆上節、支下節重復周轉使用。模板之間用卡具、扣件連接固定，也可以在每節模板的上下端各設一道圓弧形的、用槽鋼或角鋼做成的內鋼圈作為內側支撐，防止內模因受脹而變形。為了便于擋土、擋水，第一節護壁以高出地表面15 cm～20 cm為宜，厚度一般取10 cm～15 cm。澆筑護壁的混凝土強度一般為C20，坍落度控制在10 cm，確保孔壁的穩定性。

樁孔挖至設計的深度后，用支桿檢查樁孔的直徑及井壁圓弧度，應使上下垂直平順。樁底可分為擴底和不擴底兩種情況。擴底樁應先將擴底部位樁身的圓柱體挖好，再按擴底部位的尺寸和形狀自上而下削土擴充成設計的要求。如無明確要求，擴底直徑一般為1.5d～3.0d。擴底部位的變徑尺寸為1∶4。

樁成孔以后必須對樁身直徑、擴頭尺寸、孔底標高、樁位中線、井壁垂直度和虛土厚度進行全面地測定。

2 鉆孔灌注樁基礎施工

目前常用的鉆孔灌注樁有沖擊鉆和回旋鉆兩種。均采用泥漿循環護壁法成孔，導管法灌注水下混凝土。鋼筋籠采用標準節12 m分段制作，最后一節為調整節段。

2.1 鋼護筒制作與埋設

一般護筒用10 mm的鋼板制作，其內徑要求:如用旋轉鉆機，則比鉆頭大20 cm;如用沖擊鉆機，則比鉆頭大40 cm。護筒一般情況埋深宜為2.0 m～4.0 m。但在特殊情況應加深，以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進行。為防止變形，在護筒上、下端口和中部外側各焊一道加勁肋增加剛度。陸地、淺水中樁基護筒的埋設采用人工挖埋法。

護筒內存儲泥漿使其高出地面或施工水位至少0.5 m，保護樁孔頂部土層不致因鉆頭(鉆桿)反復上下升降、機身振動而導致坍孔。護筒埋置時，護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2 m，還應滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時還應高出施工地面0.5 m。埋設鋼護筒時應通過定位的控制樁放樣，把鉆機鉆孔的位置標于孔底。再把鋼護筒吊放進孔內，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部作標記，然后移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鉆機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒豎直。此后，在鋼護筒周圍對稱、均勻地回填最佳含水量的粘土，要分層夯實，達到最佳密實度。以保證其垂直度及防止泥漿流失、位移、掉落，如果護筒底土層不是粘性土，應挖深或換土，在孔底回填夯實30 cm～50 cm厚度的粘土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏坍方，夯填時要防止鋼護筒偏斜。

2.2 鉆機就位

鉆機立好鉆架并調整和安設好起吊系統，將鉆頭吊起，徐徐放進護筒內。啟動卷揚機把鉆盤吊起，墊方木于鉆盤底座下面，將鉆機調平并對準鉆孔，安裝鉆盤，要求沖錘中心線或鉆盤中心與鉆架上的起吊滑輪在一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不大于2 cm。

2.3 泥漿的制備及循環凈化

泥漿制作的各項指標如下:泥漿比重:1.1～1.3;粘度:一般地層16 s～22 s、松散易坍地層19 s～28 s;含砂率:小于4%;pH值:大于6.5;膠體率:不小于95%。根據樁基的分布位置設置多個泥漿池，泥漿池包括沉淀池和循環池兩部分，用泥漿泵管輸送泥漿。在圍護樁邊線2 m外挖坑用來作為泥漿池，泥漿池大小應滿足鉆孔樁的沉碴和換漿需要，沉淀池和循環池大小均為5 m(長)× 3 m(寬)×3 m(高)。出漿循環槽槽底縱坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10 cm/s，以便于石碴沉淀。泥漿池設置見圖1。

采用泥漿攪拌機制漿。泥漿造漿材料選用優質粘土，必要時再摻入適量CMC羧基纖維素或Na2CO3純堿等外加劑，保證泥漿自始至終達到性能穩定、沉淀極少、護壁效果好和成孔質量高的要求。施工中鉆碴隨泥漿從孔內排出進入沉淀池，人工用網篩將石碴撈出。然后使處理后的泥漿經泥漿池凈化后返回鉆進的孔內，形成不斷的循環。根據現場情況在施工沿線征用棄碴場地，棄碴場地可選用魚塘、荒地及村里垃圾堆放地，并用挖機挖出大坑以堆放泥砂，及時將泥漿池中沉淀的泥砂用泥漿泵抽至棄碴場地或用汽車運至棄碴場地。不得任意堆棄在施工場地內或直接向水塘、河流排放，以避免污染環境。泥漿經過碴漿分離器后，泥漿返回鉆孔內，形成不斷的循環。碴漿分離器里的碴直接吊放到加工好的沉碴箱內，用履帶吊起吊再汽車運至指定場地排放。施工到最后幾根樁時，有多余循環泥漿，必須把多余的泥漿排放在專門加工的泥漿箱里面，及時用履帶吊起吊再汽車運至指定場地排放，嚴禁把泥漿及廢碴直接排入江內。

2.4 鉆進成孔施工

準備工作完成后，可開始鉆進成孔施工，鉆進時需及時與設計地質資料核對樁基地質情況，經常檢查泥漿指標，做好記錄。群樁鉆孔時采用跳樁法施工，在已灌注成樁鄰近樁位鉆孔時，則要等到已灌注鉆孔樁混凝土強度達到2.5 MPa以上后方可施鉆，避免擾動相鄰已施工的鉆孔樁。

2.5 出碴

正循環旋轉鉆進成孔是利用鉆具的旋轉切削土體鉆進，在鉆進的同時，泥漿泵將泥漿壓進泥漿籠頭，通過鉆桿中心鉆頭噴入鉆孔內，泥漿挾帶鉆碴沿鉆孔上升，從護筒頂部排漿孔排出至沉淀池，鉆碴在此沉淀而泥漿仍進入泥漿池循環使用。

2.6 地質情況記錄

地質情況記錄按相應地質的相關表記錄;鉆機鉆進施工時及時填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內容為:工作項目，鉆進深度，鉆進速度及孔底標高;《鉆孔記錄表》由專人負責填寫，交接班時應有交接記錄;根據鉆機鉆孔鉆進速度的變化和土層取樣認真做好地質情況記錄，繪制孔樁地質剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質樣品盒，在盒內標明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時間;鉆機孔樁地質剖面圖與設計不符時及時報請監理現場確認，由設計單位確定是否進行變更設計;鉆孔時要及時清運孔口出碴，避免妨礙鉆孔施工、污染環境;鉆孔達到預定鉆孔深度后，提起鉆桿，用以測量孔深及虛土厚度(虛土厚度等于鉆深與孔深的差值)。

2.7 終孔后清孔

詳細記錄并繪制鉆孔地質剖面圖，掛在鉆臺上，以便對不同的地質情況選擇適當的鉆頭、鉆進壓力、速度及適合的泥漿。在淤泥層、砂層、粘土層，采用籠形鉆頭鉆進。在砂層較厚鉆孔樁，則使用膨潤土泥漿護壁，增大泥漿的比重，以確保順利穿越砂層。

在鉆進過程中，鉆孔作業連續進行，不得中斷，因故停鉆時，要將鉆頭提起距離孔底5.0 m以上，防止埋鉆。護筒內保持一定水頭高度，高于地下水位不得小于1.5 m。隨時做好鉆孔記錄及取樣記錄，并保留樣品。驗孔器應采用Ф22鋼筋加工成型，外徑等于樁徑，有效長度為4倍～6倍樁徑，并隨時檢查泥漿質量。

鉆孔深度達到設計要求或達到要求巖層后，對孔深、孔徑、孔位、豎直度進行檢查。孔深可根據鋼絲繩下鉆錐達到的深度確定，或測錘檢測，測錘的形狀一般采用錐形錘，錘底直徑13 cm～15 cm，高20 cm～22 cm，質量4 kg～6 kg，繩具采用標準測繩。檢查合格后填寫終孔檢查證，報請監理工程師驗孔，驗孔合格經設計地勘認可后，進行孔底清碴和灌注水下混凝土準備工作。

采用泥漿泵進行循環把鉆碴帶出到沉淀池中，并同時向孔內注水以減少泥漿比重使其不大于1.1。當泥漿中無2 mm～3 mm大的顆粒、泥漿比重不大于1.1、含砂率小于2%、粘度17 s～20 s、沉碴厚度不大于5 cm(柱樁)或不大于10 cm(摩擦樁)時則證明清孔已達到目的。為準確判定孔底碴是否清完，在開工前期，采用沉碴盒進行檢測，待積累資料和經驗后再采用測錘法進行檢測。

［1］ 吉月明.淺談鉆孔灌注樁施工［J］.山西建筑，2009，35(13): 123-124.