超長鉆孔灌注樁施工要點分析

呂關誼

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

超長鉆孔灌注樁施工要點分析

呂關誼

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

分析了超長鉆孔灌注樁施工的技術要點、工藝流程、質量和安全控制措施，對超長鉆孔灌注樁應用的效益情況進行了分析，可以作為同類工程的借鑒。

超長;鉆孔灌注樁;技術要點;工藝流程;質量和安全控制;效益分析

0 概述

超長鉆孔灌注樁是以鉆孔方法成孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等工藝施工的基礎樁，其形似細長桿件,樁孔深度60 m以上,樁徑不小于800 mm。超長樁施工，既要保證成孔安全，又要保證樁孔形態（垂直度、孔徑、彎曲度等）、混凝土灌注等成樁質量，一般深度的鉆孔灌注樁施工工藝難以滿足上述要求。采用常規設備，通過控制泥漿性能和合理選擇鉆進技術參數，提高成孔速度，有效地防止孔壁坍塌、縮徑，保持孔壁穩定，可有效控制樁孔形態，實現超長樁施工。

1 施工工藝流程及操作要求點

1.1 施工工藝流程

超長鉆孔灌注樁工藝流程為：放樣定位→鋪設軌道或基臺木→埋設護筒并檢驗樁位中心、測護筒標高→鉆機定位、調正、對中→泥漿制備、泵送泥漿→鉆進成孔→成孔完畢，一次清孔→驗孔→吊安鋼筋籠→下導管→二次循環清孔→混凝土灌注。

1.2 施工操作要點

1.2.1 現場準備

場地應基本平整，硬化堅實，不積水。在城市施工，宜鋪設10 cm厚的道渣，地面澆筑混凝土進行硬化處理。根據施工進度、排漿運輸條件及場地條件，設若干個儲漿池，儲漿池的設置應保證施工正常開展。

根據業主提供的測量基準點，使用全站儀或經緯儀配50～100 m鋼卷尺引測樁位軸線，復核后進行樁位放樣。軸線定位用木樁加小鐵釘作標記，并在硬地面上彈出墨線。樁位定位用鋼筋作標記。

采用十字交叉法定位、校正護筒。以樁位為中心，以大于樁徑20 cm為直徑，劃一圓作邊界開挖至硬質土。護筒埋深不小于1.5 m，筒口應高出硬地坪10～20 cm，周邊用黏土填實，穩固周正。護筒中心線與樁位中心允許偏差不大于20 mm。

1.2.2 成孔施工

超長樁樁位間距小于4 D（D為樁徑）時，應采取間隔跳打措施，或在鄰樁水下混凝土灌注完畢36 h后再成孔施工。施工場地的工程地質條件較好，對樁孔形態控制有可靠保證措施時，對樁孔施工間距及間隔時間可作調整。成孔過程應符合下要求：

1.2.2.1 樁孔深度控制

1）按設計樁長或設計要求的控制指標，嚴格控制鉆孔深度。

2）回轉鉆進時，鉆機的鉆具必須定長，按設計樁深單孔配備定長鉆具,根據軌道標高量準機高，計算、標明機上余尺。在更換鉆頭、鉆桿及終孔深度變化時，應重新計算、標明機上余尺。

3）沖擊鉆進時，按機臺平面標高計算孔深，并在鉆進過程中經常用專用測繩準確量測深度，交接班時應做好移交工作。

1.2.2.2 保持樁孔垂直度

回轉鉆進時，除鉆機安裝穩固、開孔時主動鉆桿軸線位于轉盤中心外，鉆進時每次加接鉆桿單根之前，必須檢查主動鉆桿軸線是否對中轉盤中心。沖擊鉆進時,在每次提升鉆頭或進行清孔替漿時，應檢查提升鋼絲繩在重力懸吊下，是否始終于樁孔中心軸線一致。若發現偏離，應及時調整樁機機臺或采取措施糾斜。

1.2.2.3 終孔控制

用尺丈量機上余尺，或用專用測繩量測，嚴格控制終孔深度，以滿足設計要求。進行一次清孔，逐步調整泥漿黏度達22～25 s，泥漿比重達1.30；間斷性上下緩緩活動鉆具、慢速回轉孔底鉆頭或低沖程提放沖擊鉆頭，破碎泥塊，排出巖屑，一次清孔結束應初測沉渣。終孔下鋼筋籠前，必要時可用樁孔檢測儀或孔規檢測樁徑與垂直度。若發現樁孔形態存在問題，應及時處理。

1.2.3 鋼筋籠制作及安裝

1）鋼筋進場按規定應有出廠質量證明書或試驗報告單,每捆鋼筋均應有標牌，進場應按爐罐（批）號及直徑分批驗收。鋼筋應經原材料抽檢及焊接或機械連接試驗檢驗合格后，方可使用。

2）鋼筋籠制作場地應平整，場地高差不大于1%。

3）鋼筋籠應在制作臺架上按設計圖紙加工成型，并設置扶正塊。

4）鋼筋籠分段制作后,應在加工場進行試拼裝，并做好標志。

5）鋼筋籠吊放時，鋼絲繩用“一”字鋼架撐開，鋼筋籠吊點主筋用“十”字鋼架撐住，防止籠徑變形。

6）按設計籠頂標高計算吊筋長度。吊筋吊環固定在鉆機基臺通孔兩側中心的吊鉤上，保證鋼筋籠居中和安裝標高。

1.2.4 灌注導管安裝

1）超長樁灌注水下混凝土，應盡量選用內徑較大的Ф250 mm～Ф280 mm導管。底管長度大于4 m，標準節長度為2.5 m，另選配0.5 m、1.0 m短導管。導管連接應平直可靠，密封性好。導管使用前應經試壓后方可使用，試水壓力可取0.6～1.0 MPa。導管的壁厚、連接部位絲扣、內壁光潔應定期檢查，并作及時處理。

2）導管隔水塞。當灌注漏斗容積達不到初灌量要求時，應采用混凝土隔水塞；當使用預拌混凝土時，可采用球膽。

1.2.5 用導管進行二次清孔替漿

1）清孔替漿時，導管底端應下至孔底，并經常上下輕緩活動導管，促進清孔替漿效果。

2）根據樁徑和樁深，二次清孔可采用正循環、泵吸反循環、氣舉反循環等方式進行。

1.2.6 二次清孔過程

1）二次清孔過程中，逐步稀釋泥漿，使泥漿黏度在22～25 s、比重不得大于1.25，保證含砂率不得大于8%。二次清孔替漿時間，視樁徑、樁深、原泥漿性能和孔底沉渣等情況而定。

2）二次清孔替漿結束以后，孔底沉渣厚度應符合設計或規范要求,并在30 min內灌注水下混凝土到達樁底。

1.2.7 水下混凝土灌注

1）水下混凝土灌注過程中，導管應始終埋在混凝土中，嚴禁將導管提出混凝土面。埋入深度除按規范要求執行外，還應觀察孔口返漿情況。如果孔口不能自動返漿，說明導管已埋入太深，應適當拔除導管。

2）卸導管前,應用重錘測繩測量混凝土面位置，并根據混凝土灌注量計算，復核無誤方可卸管。混凝土面位置離孔口深度大于40 m時，每次宜卸一節。

3）導管搗插方法

拔管時，用上拔1 m、下插0.5 m的方法逐漸升降導管搗插混凝土，使樁身混凝土密實和樁周混凝土飽滿。

4）防止鋼筋籠上浮

混凝土面接近鋼筋籠底端時，導管埋入混凝土面的深度應控制在2～3 m,并降低混凝土灌注速度。待混凝土面進入鋼筋籠1～2 m后,可適當提升導管。導管提升要平穩,避免出料沖擊過大或鉤掛鋼筋籠。

5）樁頂處理

當混凝土灌注達到設計樁頂標高時，應繼續灌注一定的超灌高度，一般超灌0.8～1.0 m，以保證設計樁頂標高以下的混凝土質量符合設計要求。

1.2.8 混凝土質量檢查

1）采用預拌混凝土時，應檢查預拌混凝土準用證、水下混凝土配合比、每方混凝土的水泥用量、混凝土坍落度和初凝時間。

2）自攪拌混凝土的原材料（水泥、外加劑）應有質保書，粗細骨料應符合相應規范要求，并按批量檢驗合格后方可使用。

3）混凝土坍落度應控制在180～220 mm范圍。單樁混凝土用量小于25 m3的，每樁測定2次；大于25 m3的，每樁測定3次。采用預拌混凝土時，每車均必須測定。

4）每澆筑50 m3必須留置1組試塊,小于50 m3的樁，每根樁必須留置1組試塊。同組試塊應取自同車或同盤混凝土。試塊脫模后應標準養護28d送檢。試塊強度達不到規定要求時，可從樁身中取芯或采取非破損檢測方法進一步檢驗。

1.2.9 場地內泥漿處理

單根樁混凝土作業完畢，及時清理循環槽、池中渣土，廢漿用密封罐車及時外運排放。在含砂量較高的地層中，可使用除砂器和除泥器等措施凈化泥漿，實施文明施工。

2 質量控制

嚴格按《建筑地基基礎設計規范》、《建筑樁基技術規范》等現行國家和地方標準及設計圖紙要求施工。

3 安全控制

1）鉆機及相關設備使用前必須經鑒定合格。

2）鉆機外露傳動件均應安裝防護罩，塔梯和塔上工作臺應安裝穩固。鉆機轉盤運轉期間，嚴禁工作人員跨越傳動軸。鉆機工作時，嚴禁緊固鉆機任何零件。

3）用副卷揚機加接鉆桿單根時，限重不超過副卷揚機的提升能力。超過時，應采用主卷揚機操作。

4）定期檢查鉆機主、副卷揚機和吊車的鋼絲繩、起重索具的磨損情況。如斷絲超過5%時，應及時更換。在一個擰結距內，6×19鋼絲繩折斷鋼絲12根，6×37鋼絲繩折斷鋼絲22根，應予更換。

4 社會效益分析

1）解決了粉塵、泥漿現場污染問題，施工低噪聲污染、無擠土，對鄰近建（構）筑物及周圍環境影響小，有利文明施工。

2）在深軟土、砂卵石層等復雜工程地質條件下,可選擇基巖、高承載力的地層為持力層，為高承載力要求的深、長建（構）筑物基礎樁的施工提供了技術條件。

3）與預制樁、高強度預應力管樁相比，超長樁的單樁承載力大，不僅可適應不同樁深、樁徑、工程地質條件要求,而且施工過程中對周圍環境影響小。