小議橋梁鉆孔灌注樁施工工藝控制

摘 要:鉆孔灌注樁施工工藝進行了詳細介紹，分別闡述了準備工作、鉆進成孔、清孔、水下混凝土灌注等關鍵工序的施工要點及注意事項，并提出了具體的質量控制措施以指導實踐。

關鍵詞:橋梁 鉆孔灌注樁 施工 質量控制

中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(c)-0109-01

近年來隨著大批高層建筑、高等級公路及重要水利工程的建設，作為基礎承載力普遍采用的一種形式—橋梁鉆孔灌注樁，在工程建設中得到了廣泛的應用，下面著重從施工和質量監督角度，對橋梁鉆孔灌注樁施工中的主要問題進行探討。

1 鉆孔灌注樁施工準備工作

施工單位在鉆孔灌注樁施工中應嚴格按照國家現行的有關規范，并按照設計要求進行施工。但在現場施工中，往往因為地質情況的變化和施工單位對某些薄弱環節的疏忽，影響了鉆孔灌注樁的承載力。以下幾個環節是特別應以注意的:

(1)施工平臺:場地為淺水時，宜采用筑島法旋工。筑島的技術要求應符合有關規定。筑島面積應按鉆孔方法、機具大小等要求決定;高度應高于最高施工水位0.5～1.0m。場地為深水時，可采用鋼管樁施工平臺、雙壁鋼圍堰平臺等固定式平臺，也可采用浮式施工平臺。平臺須牢靠穩定，能承受工作時所有靜、動荷載。平臺的設計與施工可按本規范的有關規定執行。

(2)護筒設置:固定樁位、導向鉆頭、隔離地面水、增大對孔壁的靜水壓力，防止坍塌，護筒多采用鋼護筒和鋼筋混凝土護筒兩種。

(3)泥漿的調制和使用技術要求:護壁泥漿的調制和準備鉆孔泥漿由水、粘土及添加劑組成，其比重為1.1-1.3，鉆孔時一般采用泥漿浮懸鉆渣護壁，用以襯護孔壁，避免出現塌孔現象，當地下水位1.5米左右，除地層本身為粘性性土，能在鉆進中形成合格泥漿外，開工前都應準備數量充足和性能合格的粘土，調制泥漿時應先將粘土加水浸透然后用攪拌機或人工拌制，把拌制好的泥漿投入在鉆孔內隨著鉆機的鉆進在孔壁就形成護壁泥漿了。直徑大于2.5m的大直徑鉆孔灌注樁對泥漿的要求較高，泥漿的選擇應根據鉆孔的工程地質情況、孔位、鉆機性能、泥漿材料條件等確定。在地質復雜，覆蓋層較厚，護筒下沉不到巖層的情況下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥漿，此泥漿的特點是不分散、低固相、高粘度。在砂類土、礫石土、卵石土和粘砂土夾層中鉆孔，必須用泥漿護壁。泥漿由粘土和水拌和而成。

2 鉆孔灌注樁鉆孔施工工藝控制

鉆孔樁的關鍵是鉆孔。鉆孔的主要方法主要可歸納為3類，即沖擊法、沖抓法和旋轉法。

(1)沖擊鉆機鉆孔:沖擊法鉆孔是用沖擊鉆機或卷揚機帶動沖錘，借助錘頭自動下落產生的沖擊力，反復沖擊破碎土石或把土石擠入孔壁中，用泥漿浮起鉆渣，或用抽渣筒或空氣吸泥機排出而形成鉆孔。沖擊鉆機的鉆頭有十字形(實心錘)和管形(空心錘)等數種。在碎石類土、巖層中宜用十字形鉆頭;在粘性土、砂類土層中宜用管形鉆頭。近期國產沖擊鉆機的鉆孔最大直徑，土層中為200cm，巖層中為150cm;鉆孔最大深度180m;鉆頭質量1.5～3.0t。沖擊鉆孔的主要缺點是:鉆普通土時，進度比其他方法都慢，也不能鉆斜孔。沖擊鉆孔的施工要點是:為防止沖擊振動使鄰孔孔壁坍塌，或影響鄰孔已澆筑混凝土的凝固，應待鄰孔混凝土澆筑完畢，并已達到2.5MPa抗壓強度后方可開鉆。沖擊法造孔時，應采用小沖程開孔，使其堅實順直、圓順，能起導向作用，并防止孔口坍塌。鉆進深度超過鉆頭全高加沖程后，方可進行正常的沖擊。在不同的地層，采用不同的沖程:粘性土、風化巖、礫砂石及含砂量較多的卵石層，宜用中、低沖程，簡易鉆機沖程1～2.0m;砂卵石層，宜用中等沖程，簡易鉆機沖程2～3m;基巖、漂石和堅硬密實的卵石層，宜用高沖程，簡易鉆機沖程3～5m，不超過6.0m。在鉆大孔時，可分級擴鉆到設計孔徑。當用十字形鉆頭鉆1.5m以上的孔徑時，可分兩級鉆進。當用管形鉆頭鉆0.7m以上的孔徑時，一般分2～4級鉆進。

(2)沖抓鉆機鉆孔:沖抓法鉆孔是用沖抓錐張開抓瓣，并依靠其自重沖人士石中，然后收緊抓瓣繩，抓瓣便將士抓入錐中，提升沖抓錐出井孔，松繩開瓣將士卸掉。沖抓鉆頭由鉆身和鉆瓣兩部分組成。抓瓣的邊沿和瓣尖，要像刀口一樣，薄、銳、耐磨。一般鉆頭有4瓣、5瓣、6瓣之分。國產沖抓鉆機的鉆孔深度50～60m，鉆孔直徑60～150cm，沖程1～3m。沖抓鉆孔適用于粘性土、砂性土、砂粘性夾碎石及河卵石地層。但當孔深超過20m以上時，鉆孔進度大為降低。此外，因無鉆桿導向亦不能鉆斜孔。

(3)旋轉鉆機鉆孔:旋轉法鉆孔是用鉆機或人力，通過鉆桿帶動錐或鉆頭旋轉切削土壤排出，形成鉆孔。旋轉鉆孔又可分為:人工推鉆、機動推鉆或螺旋鉆、正循環旋轉鉆、反循環旋轉鉆、潛水鉆等。其中人工推鉆、機動推鉆和螺旋鉆的工作原理，適用土層相同，均無水作業，不需要泥漿，但有地下水的地區不能使用。在橋梁工程中以正、反循環回轉鉆使用較普遍。

(4)清孔:鉆孔至設計高程經檢查后，應立即進行清孔。其目的在于使沉淀層盡可能減少，提高孔底承裁力。澆筑水下混凝土前，允許沉渣，厚度應符合設計要求，設計未規定時:柱樁不大于10cm;摩擦樁不大于30cm。終孔檢查后，應及時清孔，避免隔時過長泥漿沉淀引起坍孔。抽渣或吸泥時，應及時咋孔內注入清水或新鮮泥漿，保持孔內水位，避免坍孔。柱樁在澆筑水下混凝土前，應射水(或射風)沖射孔底3～5min，翻動沉淀物，然后立即澆筑水下混凝±。射水的壓力，應比孔底壓力大0.05MPa。不得用加深孔底深莊的方法代替清孔。

(5)灌注水下混凝土:水下混凝土施工級配比設計提高一級，坍落度為18～22cm，擴散度為34～38cm，導管應離孔底0.5m，混凝土初灌量必須保證能埋住導管0.8～1.3m，導管內放置隔水橡皮球膽。由于灌注樁不能像上部結構施工那樣逐層振搗，而且存在一定的混凝土灌入阻力，在灌注混凝土時必須克服很大的灌入阻力以保證混凝土樁身的質量，所以最好采用大體積混凝土沖擊灌注法。每一斗灌注要將2～3m3混凝土在大斗中積蓄夠量，出料口直接插入導管，然后打開活門一次連續沖擊下去。其優點是:①功能大、沖擊力強。在巨大的沖力作用下，混凝土的向上頂升力和側向擠壓力就有了保證，樁的摩阻力和樁身混凝土密實性都可得到保證;②首斗混凝%考試吧%土灌注沖擊力大，沉渣、沉淤被濺開，樁端與持力層能較好地結合，確保端承力的發揮;③灌注時間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強度得到保證。

3 結語

橋梁鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質量檢查比較困難，加強樁基工程檢測是一個手段，要保證鉆橋梁孔灌注樁的施工質量，其關鍵還在于人。強調現場管理人員要有高度責任心，以防為主，對樁基各個施工環節要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

[1]劉海波.鉆孔灌注樁施工質量控制[J].中國科技博覽，2011(23):71-71.