淺析泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工方法

楊 剛 陳慶廣

（江西銅安工程集團(tuán)有限公司，江西 高安 330800）

一、鉆孔灌注樁施工方法。鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不同，有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。本文就泥漿護(hù)壁方式法進(jìn)行分析：

沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過程是：平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。施工順序

1.1 施工準(zhǔn)備

①施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場地布置等。

②鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來選擇。

1.2 鉆孔機(jī)的安裝與定位。安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。

為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。

1.3 護(hù)簡埋設(shè)。護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大20～40cm，且在護(hù)筒上、中、下端的外側(cè)各焊一道加勁肋，在護(hù)筒的上口邊緣開設(shè)溢漿口。護(hù)筒的埋設(shè)深度不小于1.5m.護(hù)筒頂端高出地下水位1.0～2.0m，同時(shí)高出施工地面0.3m。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)必須注意保持護(hù)筒垂直，護(hù)筒中心線對正測量標(biāo)定的樁中心線，偏差不得大于F50mm，傾斜度偏差不大于l%。護(hù)簡調(diào)整到位并固定穩(wěn)定后，周邊用粘土均勻回填并分層夯實(shí)，以保證在鉆孔過程中護(hù)筒穩(wěn)定不下落以及周邊不跑漿。鉆進(jìn)過程中應(yīng)經(jīng)常檢查護(hù)筒是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)處理。

1.4 泥漿制備。鉆孔泥漿一般由水、粘土（或膨脹土）和添加劑組成。制漿前，先將粘土打碎，使其易于成漿。縮短攪拌時(shí)間。鉆孔泥漿選用優(yōu)質(zhì)粘土。有條件時(shí)可優(yōu)先采用膨脹土制漿。

當(dāng)使用的泥漿比重過小或泥漿入量不足時(shí)。樁底的沉渣浮起困難，沉渣將堆積在樁底，影響樁與地基的結(jié)合。工程中需采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不能用清水進(jìn)行置換。另外，直徑大于2.5m的大直徑鉆孔灌注樁對泥漿的要求較高，泥漿的選擇應(yīng)根據(jù)鉆孔的工程地質(zhì)、孔位、鉆機(jī)性能、泥漿材料條件等確定。

1.5 鉆孔

①鉆機(jī)穩(wěn)定地安裝在鉆孔的一側(cè)，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生位移和沉陷，否則應(yīng)及時(shí)處理。開始鉆孔時(shí)保持鉆錐穩(wěn)定，應(yīng)采用小沖程，慢速，使初開孔堅(jiān)實(shí)。豎直能起導(dǎo)向作用，避免碰撞護(hù)筒。

②沖擊中，如遇堅(jiān)硬漂卵石，宜采用中、大沖程，操作時(shí)防止空錘和大松繩。遇有表面不平整的漂石，硬巖時(shí)，應(yīng)先投入粘土夾小片石，將表面墊平后鉆進(jìn)。

③鉆孔作業(yè)分班連續(xù)作業(yè)，并作好詳細(xì)的鉆孔記錄，經(jīng)常注意地層變化，查看地質(zhì)資料，每進(jìn)尺3m測鉆桿的傾斜度，以便及時(shí)調(diào)整。鉆孔時(shí)及時(shí)填寫鉆孔施工記錄，交接班時(shí)應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。

④另外，在群樁施工時(shí)，打樁的順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。打樁順序一般分為：由一側(cè)向單一方向打，自中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ打。自中間向四周打。因此，應(yīng)根據(jù)地層情況，樁距大小，樁機(jī)性能等綜合考慮確定打樁順序，減少樁機(jī)的移動和轉(zhuǎn)向，提高打樁的效率。

1.6 清孔。在清孔排渣時(shí)必須保持孔內(nèi)水位要保持在地下水位以上1.0～1.5m。且不宜過猛過快，防止坍孔及孔上涌。清孔應(yīng)盡可能地使樁孔中的沉渣全部清除，使混凝土與基巖結(jié)合完好，提高樁基的承載力。清孔后沉淀層控制在300mm以內(nèi)，如果清孔后尚未開始灌注混凝土則應(yīng)對孔底進(jìn)行重新清孔。清孔方法有以下幾種：

①采用換漿法清孔，用比重儀控制，采用正反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，在鉆孔完成后不停鉆，不進(jìn)尺，繼續(xù)循環(huán)換漿清渣直至達(dá)到清理泥漿的要求。

②采用掏渣法清孔，用掏渣筒或鍋錐掏清孔內(nèi)粗粒鉆渣。

③采用抽漿清孔法，用空氣吸泥機(jī)，由風(fēng)管將壓縮空氣輸進(jìn)排泥管，使泥漿形成密度較小的泥漿空氣混合物，在水柱壓力下沿排泥管向外排出泥漿和孔底沉渣，同時(shí)用水泵向孔內(nèi)注水，保持水位不變直至噴出清水，或沉渣厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。

1.7 鋼筋籠制作及安放。鋼筋籠應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸及鉆架允許起吊高度整節(jié)或分節(jié)制作，并應(yīng)在清孔前制成，經(jīng)檢查合格后方可使用。分段骨架應(yīng)確保不變形，接頭應(yīng)錯(cuò)開。為控制保護(hù)層應(yīng)在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置墊塊，其間距豎向?yàn)?m，橫向周圍不得少于4處。如果鋼筋籠自身彎曲，鋼筋籠之間的接點(diǎn)不好、彎曲，箍筋變形脫落，使得鋼筋籠和孔壁的接觸過于緊密，很容易造成鋼筋籠上浮。因此應(yīng)注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度，防止鋼筋籠在吊運(yùn)過程中碰撞等因素引起的變形。鋼筋籠吊放時(shí)，務(wù)必使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。安放鋼筋籠時(shí)不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中，不得敲打鋼筋籠的頂部。鋼筋籠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將其固定于孔口。

1.8 灌注水下混凝土

①按樁孔深度準(zhǔn)備足夠長度的混凝土灌注導(dǎo)管，管徑在25～35cm之間，使用前趕行試拼，密封檢查試驗(yàn)，保證導(dǎo)管和接口嚴(yán)嘧、牢固、拆卸方便。

②配制混凝土。粗骨料優(yōu)先選用卵石，最大粒徑不大于40mm且不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/8及鋼筋最小凈距的1/4。砂用級配良好的中砂。混凝土水灰比在0.5～0.6。水泥用量不小于350kg/m3，含砂率為40%～50%，坍落為18～20cm，擴(kuò)散度為34～38cm，混凝土初凝時(shí)間為3～4h施工中要嚴(yán)格確定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流動性，坍落度損失亦滿足灌注要求。

③水下混凝土的灌注。將導(dǎo)管居中插入到離孔底30～40cm，導(dǎo)管上口接漏斗，在接口處設(shè)置隔水球。當(dāng)混凝土裝滿漏斗后，放開隔水球，混凝土即下到孔底，排開泥漿。灌注時(shí)先灌入首批混凝土，其數(shù)量經(jīng)過計(jì)算。能把泥漿從導(dǎo)管中排走，并能把導(dǎo)管下口埋入混凝土，其深度不小于1.0m。

開始灌注混凝土后，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時(shí)應(yīng)徐徐地灌注，防止在導(dǎo)管內(nèi)造成高壓空氣囊，堵塞導(dǎo)管影響混凝土的灌注。水下混凝土灌注過程中，專人測量混凝土高度及導(dǎo)管埋入深度，并做好水下混凝土灌注記錄。在灌注過程中應(yīng)經(jīng)常保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。當(dāng)混凝，接近和進(jìn)入鋼筋籠時(shí)，注意導(dǎo)管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以減少混凝土的沖擊力。當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋骨架在導(dǎo)管下口有一定的埋深。

在混凝土灌注后期，由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實(shí)。這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。在控制混凝土初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這對灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及在灌注過程中各道上序的密切配合工作。

結(jié)束語。鉆孔灌注樁現(xiàn)在在公路橋梁基礎(chǔ)工程施工技術(shù)已比較熟練，但也存在諸多影響質(zhì)量的因素，只要我們重視、認(rèn)真做好機(jī)械設(shè)備的選型，尤其是加強(qiáng)施工管理，一些難以控制的指標(biāo)，在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備狀況下也能保證，這些工作的深入就能從施工過程中進(jìn)一步挖掘樁承載潛力，來提高樁基工程質(zhì)量水平。

[1]文德云.公路施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]李志東.公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工工藝[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010，(18).