淺析鉆孔灌注樁施工工藝

李培俊

隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是高速公路建設(shè)，從無(wú)到有，到2009年年底，中國(guó)高速公路的通車總里程達(dá)6.5萬(wàn)km。作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到相應(yīng)發(fā)展。而作為橋梁隱蔽工程中的基礎(chǔ)就尤為重要，現(xiàn)就鉆孔灌注樁施工工藝闡述如下。

1 鉆孔樁鉆孔施工

1.1 場(chǎng)地平整與護(hù)筒埋設(shè)

1)場(chǎng)地平整放樣:經(jīng)測(cè)量放樣定出樁位，平整場(chǎng)地，然后準(zhǔn)確測(cè)定出鉆孔樁的位置。2)挖泥漿池:泥漿池設(shè)至距樁位 6m～8m以外的空地，坑口尺寸大約4m×5m(也可根據(jù)鉆機(jī)多少確定)，深1.5m為宜，四周用紅磚鋪砌，坡度大約 60°，上抹20厚1∶2.5的水泥砂漿。泥漿池施工完畢，從樁位至泥漿池施工兩條排漿循環(huán)溝，以便泥漿循環(huán)使用，施工方法同泥漿池。3)制作泥漿:泥漿的制作選用自然水和粘土或黃土拌制而成，粘土必須取樣送試驗(yàn)室鑒定，粒徑不大于5mm，粒徑太大必須過(guò)篩。施工時(shí)將粘土送泥漿池?cái)嚢枋褂谩Ｋ倪x用不得使用對(duì)混凝土有害的水。4)埋設(shè)護(hù)筒:護(hù)筒用4mm～5mm的鋼板壓制而成，其內(nèi)徑比鉆孔大20 cm，高度為1.5m～2m，埋入樁位后高出地面300mm～400mm，側(cè)邊開300mm×300mm左右的孔，距地面100mm～150mm為宜，護(hù)筒埋好后，在筒外墊20厚粘土，用腳踏實(shí)，以防地面水滲入，護(hù)筒中心線與樁位中心線距離不大于 50mm。

1.2 鉆孔施工

1)鉆機(jī)孔位位置必須正確，采用全站儀放樣樁位坐標(biāo)，并進(jìn)一步復(fù)核。施工過(guò)程中經(jīng)常校核，保證樁位準(zhǔn)確無(wú)誤。護(hù)樁用砂漿固定木樁，上面釘小鐵釘。2)鉆機(jī)就位時(shí)鉆機(jī)中心應(yīng)與樁位中心重合，鉆機(jī)孔位須經(jīng)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可后方可開鉆。鉆孔過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查鉆頭中心偏位及垂直度。3)鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，鉆進(jìn)中應(yīng)保持鉆孔過(guò)程及停滯過(guò)程中加大泥漿比重不小于 1.2 g/cm3，保證鉆孔中孔壁的安全，防止坍孔，確保成孔的質(zhì)量。4)在鉆孔階段應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)水位高過(guò)護(hù)筒底口 0.5m以上，同時(shí)孔內(nèi)水位高度應(yīng)大于地下水位1m以上。鉆孔過(guò)程中，隨時(shí)檢查垂直度和鉆頭的平面位置，防止偏孔或斜孔現(xiàn)象的發(fā)生。5)鉆進(jìn)過(guò)程中要認(rèn)真做好鉆孔施工記錄，交接班應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班注意事項(xiàng)。并應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)與設(shè)計(jì)地質(zhì)剖面圖不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)將資料上報(bào)監(jiān)理工程師以便根據(jù)具體情況調(diào)整樁長(zhǎng)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取護(hù)孔措施，防止坍孔。6)在地層情況發(fā)生變化時(shí)，對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，特別是進(jìn)入細(xì)砂和中粗砂土層時(shí)，以及發(fā)現(xiàn)溶洞時(shí)，一定要及時(shí)匯報(bào)，采取減慢鉆進(jìn)速度、加大泥漿比重等措施護(hù)好孔壁。7)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后須經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽認(rèn)確定是否終孔。終孔檢查后，應(yīng)立即進(jìn)行清孔，使孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)達(dá)到規(guī)范允許范圍(見表1)，并保證沉淀厚度在規(guī)范允許值以內(nèi)。8)清孔后泥漿比重應(yīng)控制在1.03～1.10之間，粘度17Pa?s～20Pa?s，含砂率小于2%，膠砂率大于98%。

表1 成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法

2 鋼筋籠的加工與安裝

1)鋼筋進(jìn)場(chǎng)應(yīng)分批驗(yàn)收，應(yīng)有出廠合格證、材質(zhì)證明書，并按分批進(jìn)場(chǎng)，分批進(jìn)行試驗(yàn)，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)合格獲得通知單方可下料制作。2)鉆孔樁鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行加工制作。3)制作鋼筋籠所用鋼筋表面應(yīng)潔凈，無(wú)銹蝕和污染現(xiàn)象，鋼筋骨架焊接前，必須根據(jù)施工條件進(jìn)行試焊，焊接試件檢驗(yàn)合格后方可正式施焊。焊工必須持考試合格證上崗。4)鋼筋籠加工采用分節(jié)預(yù)制孔口焊接方式。分節(jié)數(shù)根據(jù)吊車拔桿長(zhǎng)度和懸高以及鋼筋籠長(zhǎng)度來(lái)確定，一般分兩節(jié)，短的可加工一節(jié)。5)鋼筋籠在吊運(yùn)過(guò)程中用兩組鋼絲繩，設(shè) 4個(gè)吊點(diǎn)，并在護(hù)筒口逐節(jié)焊接牢固。鋼筋籠上端焊接 4根 φ25吊環(huán)，吊于護(hù)筒口支架上，標(biāo)高以護(hù)筒標(biāo)高為基準(zhǔn)來(lái)控制。支架的作用是使鋼筋籠定位，以防提升導(dǎo)管時(shí)鋼筋籠被拔起。6)骨架鋼筋的縱向焊接采用搭接焊，鋼筋籠分節(jié)安裝對(duì)接采用單面搭接焊，焊縫長(zhǎng)度不少于10d。分段焊接時(shí)應(yīng)保證搭接長(zhǎng)度，接頭要錯(cuò)開，主鋼筋接頭根數(shù)在1.5m范圍內(nèi)不超過(guò)50%。7)鋼筋籠籠體應(yīng)牢固，在加力筋處安置d=12 cm的圓柱墊塊，以使鋼筋籠有足夠的保護(hù)層。8)清孔檢查符合要求后，便可安裝鋼筋籠。安裝時(shí)鋼筋中心位置要與樁基中心相符，其允許誤差為±20mm。安裝就位后應(yīng)牢固定位，將鋼筋籠固定于鉆機(jī)或設(shè)置的地錨上，防止其上浮。

3 鉆孔樁灌注施工

3.1 導(dǎo)管的制作與安裝

1)導(dǎo)管選用鋼板壓制而成，內(nèi)徑250mm，長(zhǎng)3m左右，上下焊法蘭盤，有利于導(dǎo)管的相互安裝，總長(zhǎng)=地面標(biāo)高-孔底標(biāo)高+2m，上部用法蘭盤同漏斗相連。導(dǎo)管制作所用的鋼管內(nèi)徑必須光滑，接頭嚴(yán)密，不得有跑漿、漏氣現(xiàn)象。導(dǎo)管每使用一次，必須認(rèn)真清理內(nèi)部污物，以便下次再用。2)導(dǎo)管加工后進(jìn)行水密、接頭抗拉試驗(yàn)，水密試驗(yàn)的水壓不小于孔內(nèi)水深的 1.3倍的壓力，檢查合格后方可使用。3)安裝時(shí)導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，拼裝時(shí)接口連接應(yīng)嚴(yán)密、牢固，防止漏水。灌注前應(yīng)進(jìn)行升降試驗(yàn)，檢查是否掛撞鋼筋籠。4)下導(dǎo)管主要確定導(dǎo)管節(jié)數(shù)以及導(dǎo)管底懸空高度。先以孔深為基礎(chǔ)推算導(dǎo)管基本節(jié)數(shù)，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)余數(shù)及方木和實(shí)際情況調(diào)整懸空，導(dǎo)管下放后底口與孔底一般相距20 cm～40 cm。5)導(dǎo)管安裝完成后，要對(duì)孔底沉淀厚度及泥漿比重進(jìn)行檢測(cè)，若超過(guò)規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后再進(jìn)行混凝土灌注。

3.2 混凝土澆筑

1)進(jìn)行混凝土灌注前，先鋪設(shè)主便道與樁基間的便道。根據(jù)實(shí)際情況墊山皮土或其他材料，在雨季時(shí)，可用工字鋼焊接路基箱來(lái)鋪墊或鋪鋼板。2)開盤前保證便道暢通、機(jī)械完好及其他各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，試驗(yàn)室開好混凝土配合比通知單。3)剪球方案。用10 cm寬海綿做成直徑為32 cm的剪球(導(dǎo)管內(nèi)徑30 cm)外包塑料包裝袋扎緊。用 1.5m3儲(chǔ)料斗先儲(chǔ)備混凝土，然后拉開料斗閥門，同時(shí)用一臺(tái)6m3混凝土罐車加大油門向?qū)Ч艿膬?chǔ)料倉(cāng)放料剪球，保證首盤混凝土連續(xù)澆筑和埋深，首盤灌下后，往導(dǎo)管丟一小石塊，從聲音判斷導(dǎo)管是否埋住。4)拌和好的混凝土應(yīng)有良好的和易性、均勻性，無(wú)離析、泌水現(xiàn)象，灌注時(shí)應(yīng)保持足夠的流動(dòng)性，坍落度應(yīng)控制在18 cm～22 cm。每車混凝土出拌合站前，要檢測(cè)其坍落度，合格后方可出拌合站。5)值班技術(shù)員還要把握現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量，離析、坍落度過(guò)大或過(guò)小等和易性不好的料堅(jiān)決不灌，以防無(wú)法灌下。6)混凝土灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，間斷時(shí)間不能超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間，施工時(shí)應(yīng)摻入緩凝劑。灌注過(guò)程中，每車混凝土灌下后要用測(cè)繩檢查導(dǎo)管埋深和孔內(nèi)混凝土深度，保證導(dǎo)管埋深控制在 2m～6m，根據(jù)實(shí)際埋深及來(lái)料情況每一車或兩車混凝土拆一次導(dǎo)管，嚴(yán)禁導(dǎo)管埋置太深，防止埋住導(dǎo)管無(wú)法拔出，同時(shí)防止拔漏導(dǎo)管。7)混凝土灌注時(shí)速度不宜太快，尤其到鋼筋籠底部時(shí)應(yīng)放慢灌注速度，防止鋼筋籠上浮。8)時(shí)常觀查孔內(nèi)泥漿情況，特別是剩余最后幾米時(shí)，如果泥漿很稠，甚至結(jié)塊，導(dǎo)管混凝土下不去，要用高壓水槍噴射泥漿，降低泥漿比重或者上、下料抖動(dòng)導(dǎo)管(注意導(dǎo)管埋深)，若不行要用加長(zhǎng)導(dǎo)管;用吊車吊住，用大料斗往導(dǎo)管里放混凝土。9)混凝土的最終灌注標(biāo)高要求，灌注的樁頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)高出一定高度，一般為0.5m～0.8m，以保證混凝土強(qiáng)度，多了既浪費(fèi)又不利于鑿毛，少了無(wú)法確保樁頭質(zhì)量。在灌注將近結(jié)束時(shí)，核對(duì)混凝土的灌入數(shù)量，以確定所測(cè)混凝土的灌注高度是否正確?；炷另斆婢嗟孛姹容^小時(shí)可以用竹桿捅，以準(zhǔn)確確定混凝土面高度，距地面比較高時(shí)可以用測(cè)繩準(zhǔn)確測(cè)量。10)鉆孔灌注樁施工全過(guò)程應(yīng)真實(shí)可靠地作好記錄，如鉆孔記錄、終孔檢查記錄、混凝土灌注記錄等，記錄結(jié)果應(yīng)得到監(jiān)理工程師的簽認(rèn)。11)在混凝土澆筑完畢后24 h內(nèi)，距樁位 5m以內(nèi)不得進(jìn)行鉆孔施工或其他具有振動(dòng)性的作業(yè)，以保證新澆筑的樁基混凝土質(zhì)量。

[1] 周 峰，王 芳.泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工工藝和質(zhì)量控制[J].山西建筑，2010，36(5):130-131.