灌注樁施工工藝的分析

□樊慶偉 □徐紹欽（臨潁縣水利局）

樁基作為建設工程的基礎，是工程質量的重中之重。鉆孔灌注樁在各類土木及水利工程中廣泛運用。它具有抗震性好、適應性強、成本適中、施工簡便、承載力大、施工速度快、噪音小等諸多優點。鉆孔灌注樁的施工是在地下進行的，屬于隱蔽性工程。施工中不可預見的因素多，樁基施工既有機械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和混凝土灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多?；炷凉嘧⑹┕ひ髧栏瘢杂胁簧鳎陀锌赡艹霈F縮頸、夾渣、夾泥、斷樁等。因此施工中必須嚴格質量控制。

1.前期準備

1.1 施工隊伍：選擇灌注樁的施工隊伍必須是有基礎施工資質的隊伍，因灌注樁是結構的基礎，工程是隱蔽性工程如出現質量問題，處理起來影響整個工程工期，造價也太高，所以必須從施工中嚴格控制。

1.2 施工準備及施工方案

1.2.1 施工工序安排：主要是根據本工程樁基的總數量及施工機械設備的安排、施工場地的平整、工期的要求、施工道路、供水供電情況、料場及鋼筋場的選擇，根據樁的總數量，準備足夠的鉆機、吊車，確保工期和質量。

1.2.2 施工設備的選擇：根據地質的特點和施工工藝要求，鉆機機械必須與現場地質、樁徑、樁深等要求相適應。根據地質，可選擇正循環鉆機、反循環鉆機、旋挖鉆機或沖機鉆機、吊車及發電機組的配備。吊車是根據樁徑及樁長配備的，一般選擇：16t、25t吊車，發電機組是混凝土拌合站必須配備的。

1.2.3 灌注樁的施工工藝:主要是成孔、鋼筋籠加工、混凝土拌制灌注成樁各工序的操作工藝。它是施工方案的核心，鉆孔灌注樁的工藝流程一般如下：混凝土料場的建設，鋼筋籠的加工，測量放線，定樁位，護筒的制作與埋設，樁機就位與調試，造漿，鉆井成孔，安裝鋼筋籠，安放導管，二次清孔，調泥漿，灌注混凝土，成樁，樁質量檢測。

1.3 做好施工準備

1.3.1 施工前首先要做好場地平整、探明和清除樁位處的障礙物，按平面圖的要求做好施工現場的施工便道、供水、供電、泥漿池、排漿槽的布置、施工設施、原材料及半成品的堆放等有關布設。

1.3.2 機械設備的檢修及鉆機具的準備，吊車要準備性能好的吊車，防止灌注過程中吊車出現機械故障，鉆機要提前檢修。鉆頭的制作：鉆頭應根據設計樁徑制作，護筒的制作，一般選用6～14mm厚的鋼板，護筒的內徑一般大于設計樁徑的20～30cm。

1.3.3 施工前還應逐級進行圖紙和施工方案交底，并做好原料質量檢驗工作，鋼筋籠應制好，檢驗合格方能開鉆。

2.施工中質量控制

對測量定位、護筒埋設、調制泥漿、鉆井成孔、鋼筋籠的制作與安放、安放導管、澆樁等工序要作為重點設立質量控制點。

2.1 測量定位：用全站儀根據設計圖紙坐標放好樁位，并復核一次，再用鋼卷尺再復核一次，確保樁距、樁墩，誤差在最小范圍內，再把樁位4面用兩線控制一點的方法打好控制樁，方能進行護筒埋設。

2.2 護筒埋設：護筒埋設應準確和穩定，護筒外壁與坑壁之間用粘土分層夯實、護筒中心線與樁位中心線偏差≤1cm，傾斜度≤1%，高度宜高出地面30cm或水面100～200cm。護筒埋設深度應根據設計要求或水文地質情況而定，旱地、筑搗處一般超過雜填土埋設深度50cm，在粘土中≥100cm，在砂土中≥150cm，同時應保持孔內泥漿面高出地下水位100cm以上，冰凍地區應埋入凍層以下50cm，有沖刷影響的河床，應埋入局部沖刷線以下≥100～150cm。

2.3 調制泥漿：開始鉆井前應先調制泥漿，泥漿的主要性能有相對密度、粘度、靜切力、含砂率、膠體率、失水率、酸堿度（PH值）。

制作泥漿：一般用粘土制作，粘土以水化塊，造漿能力強，粘度大的膨潤土或接近地表經過凍融的粘土為好，盡量就地取材，也可用膨潤土、燒堿、纖維素制作泥漿，制作泥漿一般情況下掌握好相對密度、含砂率、粘度即可，根據地層調制泥漿，一般粘土層（粘土、粉質粘土、粉土）相對密度在1.05～1.2之間，粘度在16～22之間，含砂率≤4，砂土層（粉砂、細砂、中砂、粗砂、礫砂）相對密度在1.2～1.45之間，粘度在20～35之間，含砂率≤4。

2.4 鉆進成孔：從控制樁引線至樁中心線，對照鉆機磨盤中心線，誤差應控制在1cm內，同時檢查機架枕木是否穩定，選多個角度檢查磨盤的平整度，在鉆井過程中經常檢查磨盤的平整度及垂直度，有偏差要及時調整，鉆進前要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，方可鉆進，在粘土中鉆進時，由于泥漿粘性大，鉆頭所受阻力也大，易糊鉆，宜選用中等轉速，大泵量，稀泥漿鉆進，在砂類土或軟土層鉆進時易塌孔，宜選用低轉速大泵量，稠泥漿鉆進，在卵石礫石類土層中鉆進時，因土層較硬，會引起鉆頭跳動，鉆桿擺動加大，鉆頭偏斜等現象，宜采用抵擋慢速，優質泥漿、大泵量鉆進，終孔后應先第一次清孔，將鉆頭提離孔底，8～10cm空轉，以保證孔內安全的情況下把孔底沉渣清凈，并對孔徑、鉆深、孔深、孔斜等逐項檢查，并記錄在鉆孔記錄中，盡快組織下一工序施工，以減少終孔后至灌注開始前中間的時間，確?？椎陌踩?。

2.5 鋼筋籠的制作與安放：鋼筋籠的制作應將同規格鋼筋根據不同長度搭配，統籌排料，一般先長料，后短料，以減少短頭和損耗，避免用短尺量長料，防止產生累計誤差，焊工必須持證上崗，施焊前，必須根據施工條件進行試焊，確定工藝參數，試樣數量應與檢查驗收，每批抽樣數量要求相同，施工時，操作人員嚴格執行工藝參數，施工員、質量員對焊機參數，接頭質量隨機抽樣，確保焊接過程監控到位，鋼筋籠一般分節安放，在保證鋼筋籠垂直的情況下，盡量把鋼筋籠少分幾節，以減少孔口焊接時間，鋼筋籠中的檢測管應焊接好，不能漏漿，以保證順利檢測樁基質量，鋼筋接頭錯開焊接，對鋼筋籠立焊要加強檢查控制，鋼筋籠入孔時，應對準孔口徐徐輕放，嚴禁強制性下鋼筋籠，造成鋼筋籠變形，孔壁塌孔，鋼筋籠對中要控制在5cm之內，保證混凝土保護層均勻，便于下一步接樁施工。

2.6 導管是灌注水下混凝土的重要工具：用鋼板卷制焊成或采用無縫鋼管制成，其直徑按樁長、樁徑和每小時通過的混凝土數量決定，導管應提前做好水壓試驗，安放前計算好導管的長度和節數，導管單根長度一般是2～3m，不同廠家，不同規格，另外配有1.5、1、0.5m的調節，導管下口至孔底的距離一般控制在30～70cm之間，安裝導管時應檢查密封圈是否完好，導管井盤要對準孔中，調節平整，防止傾斜。

2.7 灌注混凝土前應測量孔深，孔深沉淀厚度不應超過樁徑的0.3倍，最好二次清孔，以保證沉渣厚度及泥漿上下均勻，初灌料斗大小，應符合初次埋置深度的需要，保證能把底封好，準備好隔水栓（或沙包）隔水栓的大小應小于導管內徑2～3cm，在混凝土到現場后方可停止清孔，進行料斗安裝，混凝土灌注前必須檢查混凝土的塌落度是否符合要求，一般控制在180～220mm之間，還要看一下混凝土的和易性是否良好，檢查完混凝土后，再檢查導管離孔底距離，在料斗內放滿混凝土后，剪斷鐵絲，隔水栓埋入底部混凝土內，此時后續混凝土要及時跟上，保證混凝土連續施工，澆注過程中及時探測混凝土的上升面，探測應仔細，并以灌入的混凝土數量校對，防止錯誤，在混凝土上升到鋼筋籠底部時，應放慢灌注速度，減少導管埋深，以降低混凝土上升的沖擊力，防止鋼筋籠上浮，拆除導管時，必須保證拆除后的導管下口在混凝土中埋置2～6m深度，也不應埋深過多，探測混凝土時應用測量繩，不能盲目估計，以免導管撥空造成斷樁，混凝土在灌注到設計樁頂時應該多灌高50～100cm過后清除，以保證樁頭質量。

3.事后質量控制

成樁檢測：指樁身結構完整性（即樁體質量）及樁承載力的檢測，灌注樁的檢測方法主要有鉆芯法、動測法、聲波透射法及射線法、以及靜荷載實驗法。靜荷載實驗法比較直觀，得出的數據讓人信服，但缺點是操作不變，費工費時，動測法可通過波速檢測出樁身的完整性和長度，取芯法的缺點是取芯深度有限，目前大部分是采用聲波透射法，其機理明確，設備簡單、使用方便、檢測準確可靠，能測出樁身完整性、均勻性，采用靜荷載法不能保證施工后沉降達到設計要求，目前動測法還不能直接測出承載力值，因此把動測法和靜荷載法結合起來使用才較為合理。