旋挖鉆機施工灌注樁施工要點

蔡靜偉

摘 要：筆者結合昆山中環快速化高架施工，講述旋挖鉆機灌注樁的特點以及灌注樁的全過程，包括施工前的準備、鉆進成孔等步驟。另外還在其施工以及應用上對鉆孔灌注樁進行了簡單的優缺點分析。

關鍵詞：旋挖鉆機灌注樁；施工；控制

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A

一、旋挖鉆機灌注樁的特點

鉆孔灌注樁的含義是指在地基中通過泥漿或者清水護壁，用各種鉆具鉆出具有一定直徑和深度的孔，然后在吊裝有鋼筋籠的孔中澆筑混凝土，這樣冷卻形成后的樁就是我們所說的鉆孔灌注樁。通過我國幾十年的廣泛開展，總結出了鉆孔灌注樁的一些特點。

1 施工范圍廣，像一些用正、反循環和長螺旋鉆都無法施工的地層都可以采用這種技術，比如水位較高、卵石較大的地層等。2 自動化程度高，而且整個成孔的時間很短，成孔后的質量很高。3 旋挖鉆機的伸縮鉆桿利用自身的伸縮性可以使鉆頭進行快速的升降，進而達到快速的卸土然后縮短成孔的時間。另外鉆桿還會對鉆頭傳遞回轉力矩和軸向壓力。4 旋挖鉆機的環保性好。5 旋挖鉆機的底盤用履帶承載，所以接地壓力比較小，進而在各種的環境狀況下都以進行正常施工。

二、旋挖鉆機施工要點

1 施工現場的準備

施工現場準備的好壞，將直接影響到鉆孔灌注樁施工的進度和質量。因此施工現場必須做到：根據不同的場地進行不同的準備工作。如果場地為旱地應先把雜物清除干凈，換除軟土，整平夯實，或采用枕木、型鋼等搭設工作平臺。如果場地為淺水時，宜采用筑島方法施工，筑島時應使用質地均勻的土質填筑，切忌采用夾雜物較多的土質填筑，填筑時應分層夯實，島應高出水面1米以上。如果是在深水中進行施工則要使用鉆船或者在需要施工的地方搭設工作平臺，施工方案更是綜合考慮設備能力、資金情況來制定出合乎經濟和技術的方案。

除此之外施工現場的準備還應該包括樁位放樣、道路布置、供電供水系統的設計、護筒制埋、泥漿池的布設等五個方面的內容。其中需要注意的有護筒制埋、泥漿池的布設，對于護筒制埋在水位漲落的地方，用連通器式裝置、虹吸管式裝置、泥漿船式裝置來穩定住水頭，另外所有的護筒制埋都要符合施工要求和現場的實際情況；而泥漿池的選取位置要正確，一般是在施工場地中水源方便的地方，沉淀池的設置地方更要有利于出碴。等所有的準備工作完成以后就開始把鉆機移動到設計好的樁位位置準備鉆孔了。

2 鉆進成孔，備制泥漿

這里所提到的泥漿既可以提前用拌合機或者制泥機準備好，也可以臨時在護筒內用鉆機來進行制漿。制漿的材料主要有水、粘土（或澎潤土）和添加劑。備制好的泥漿的性能必須符合《公路橋梁施工規范》中的規定，另外在泥漿中還可以添加一些添加劑，比如燒堿或者純堿等，這兩種東西都可以使泥漿的膠體率得到提高，從而減少失水量和泥皮的厚度，還可以起到增加護壁的效果，添加的量一般是孔中泥漿的0.1%—0.4%。

在鉆進的過程中，還應該根據地層的不同，選用不同的鉆頭、不同性能的泥漿、不同的進尺速度。下面將對三個不同進行分別講述：

（1）鉆頭的選擇。如果是粘土質粗中砂層、卵（礫）石土層以及均勻的風化巖層，應采用括刀式鉆頭或者是鼠籠式鉆頭都可以。但如果是硬度較高的巖石，則需要采用破刀鉆頭來進行鉆進。（2）不同性能泥漿的選擇。在選擇泥漿時，要根據不同的地層情況，隨時測定泥漿的性能。曾經的理論實驗證明，當PH值過小時，粘土顆粒在泥漿中很難分解，從而使粘度降低，失水量增加，流動性降低，進而容易形成厚泥皮，易發生縮徑和坍孔事故，同時對浮碴和進尺也造成不利的影響；如果在粘土、亞粘土、粘砂土、粗中砂地層中，泥漿比重只要達到1.2以上就可以進行正常鉆進；但是如果是卵石土、礫石土層，泥漿比重必須在1.8以上，這樣對浮碴和進尺才會產生有利的影響；另外如果是半硬性的淤泥質粘土層就是我們常說的橡皮土層，可以采用清漿鉆進，然后加入添加劑來增加泥漿的PH值；最后對于巖石地層，則以清漿鉆進最為適合。（3）進尺速度的選擇。進尺速度的選擇除了與鉆頭和泥漿有關之外還與鉆碴的處理有關，在旋挖鉆進行鉆進的過程，及時向孔內補充調制好的泥漿，一般一根鉆桿（13米）鉆進時間控制在50分鐘到60分鐘。一定要注意時刻往孔內補漿，避免孔內因泥漿減少的過多造成塌孔的現象。

3 清孔換漿

在進行清孔工作以前先要對孔的高度進行檢查，看是否符合標準，這個標準一般是有兩部分組成：設計高程和設計地層。當鉆孔至設計高程時，核對是否符合設計地層，若不相符，應和設計單位一起查明原因，確定是否加深，不過在一般情況下都是以設計地層為準；當達到設計地層而未到設計高程時，一般情況下則是以設計高程為準。

只有孔的高度無論是設計高程還是設計地層都符合要求時，就開始清孔工作。清孔采用的方法一般是換漿法。這個方法的原理是在鉆孔完成以后，把鉆頭提起直到距孔底的距離為10㎝到20㎝之間為止，然后繼續進行正循環，把密度較低的泥漿壓入從而把孔內的浮碴和相對密度較大的泥漿換出。另外在整個的清孔換漿的過程中，要不停的在孔的頂、中、底三個部位取樣放入取樣盒，然后對泥漿的性能進行檢測，取其平均值看是否符合相對密度1.05一1.2、粘度17一20、含砂率4%、沉淀土厚度小于設計和施工規范要求這樣的一個標準。

4 水下鋼筋混凝土灌注

在進行水下鋼筋混凝土灌注之前，先要做好一些準備工作。

（1）施工所用的導管必須要嚴密，長度一般控制在距離孔底30到50㎝，另外接頭要用螺紋型，使用之前還要做水密、承壓、接頭抗拉的實驗。（2）在混凝土的方面，必須要拌合均勻，整個施工過程中的坍落度必須控制在18到22㎝之間，第一次放置的混凝土必須要保證封底和超過導管一米以上。（3）在整個的澆筑過程中不能中斷，必須連續的進行；另外在混凝土里面埋置的導管的深度一般情況下都要保持在2米到4米之間，最深不能超過5米。（4）質檢人員在施工過程中要一直在旁邊，防止導管提升過猛或者埋得過深，從而造成斷樁事故的發生。（5）灌注樁的設計值要比實際的頂面標高低一米，這樣才能保證樁頂混凝土的質量。

結語

旋挖鉆機灌注樁的施工技術雖已經成熟但其中還有很多的問題需要去試驗研究解決，整個過程中的設備也是需要不斷的去完善，為將來各種環境各種條件下的施工提供強有力的保障。

參考文獻

[1]姚育林.鉆孔灌注樁施工及控制要點[J].山西建筑，2003：54-65.endprint