淺談旋轉鉆機樁基施工技術要點

高玉飛

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

淺談旋轉鉆機樁基施工技術要點

高玉飛

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

介紹了旋轉鉆機樁基施工的工藝流程、施工操作要點、主要施工機具和勞動力組織設置，并對質量控制要點進行了分析，可以為同類工程提供參考和借鑒。

旋轉鉆機，樁基施工，工藝流程，操作要點，施工機具，勞動力組織，質量控制

1　施工工藝流程

測量放線→工作平臺搭設→埋設護筒→鉆機就位→循環清渣→鉆進→清孔→放鋼筋籠→設置導管→灌注水下混凝土→養護。

2　施工操作要點

2.1施工準備

1）熟悉設計圖紙，進行現場踏勘，編制實施性施工組織設計。

2）完成“三通一平”，搞好排水設施的設置。

3）進行測量放線，確定樁孔位置和承臺開挖范圍，平整場地，搭設鉆機工作平臺。深水作業時需設置護筒下沉導向架。

4）鋼板通過卷板機卷制護筒，護筒直徑較樁徑大10～20 cm，長度符合設計。每段鋼護筒上下端及節間連接處采用δ=12 mm左右的鋼筋焊接加強。為了使泥漿得到循環，護筒頂設置400 mm×200 mm的出漿口。

5）護筒的埋設

護筒的埋設方法根據現場具體情況采用挖孔埋設、射水下沉、抓泥下沉、振動下沉等方法。

①當地下水位在地面以下超過1 m時對于砂類土，先在樁位處挖至少比護筒底深50 cm，直徑比護筒大40～50 cm的圓坑，然后在坑底分層夯填50 cm厚的黏土，再使護筒就位并四周夯填黏土。若在黏性土中夯填，應使坑底與護筒底同深，平整坑底后即可埋設。

②當地下水位較高時，先將含水量較大的松軟地層換置黏土，換填深度低于護筒底50 cm，頂面寬度滿足施工操作的需要，然后挖孔埋設護筒。

③對于深水中設置護筒，先利用作業平臺設置護筒導向架，然后逐段吊裝并與前段護筒焊接密貼后下沉至河床，再重擊振動下沉。

④護筒安裝前定出樁孔中心和護筒下沉檢查控制點，用扒桿和吊車使護筒就位，檢查調整護筒，使樁孔中心與護筒中心重合。用水平尺或垂球檢查護筒的垂直度，然后進行對稱夯填黏土或振動下沉。

6）泥漿及泥漿池

制漿最佳黏土為膠體率不低于95%、含砂率不得大于4%、造漿能力不低于2.5 L/kg的黏土。將黏土投入孔中加水，通過鉆機的沖錐反復沖擊而成泥漿。泥漿的比重以1.1～1.3為宜，對于松散易坍地層，適當加大泥漿比重。在砂礫層中泥漿比重控制在1.4～1.5，在黏土層泥漿比重控制在1.2～1.3。施工中隨時測定泥漿比重、黏度、含砂率等指標，以便達到浮渣、護壁的效果。

泥漿池的位置根據施工現場情況而定，設在鉆孔附近2～5 m左右，孔內循環出來的泥漿通過泥漿槽流入泥漿池沉淀，再流經貯漿池后進入鉆孔內。

2.2鉆孔

旋轉鉆機施工分為正循環及反循環施工。

1）鉆機就位（正反循環基本相同）

立好鉆架，調整和安設好起吊系統，將鉆頭吊起徐徐放進筒內，然后調平鉆機，對準鉆孔，裝上轉盤，使轉盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不得大于2 cm。起吊時鉆桿穿過轉盤聯結鉆頭，固定鉆桿，準備鉆進。

2）鉆進

①開鉆：對正循環施工，應稍提鉆桿，啟動泥漿泵和轉盤，使之空轉一段時間，讓泥漿從泥漿池輸進鉆桿內腔，經鉆頭的出漿口在護筒內射出進行造漿。待泥漿均勻后鉆機以低檔速進行鉆進，鉆至護筒腳下1 m后，再按正常速度鉆進。鉆進過程中，必須保持鉆孔垂直。

對反循環施工，先將鉆頭提高距孔底約20 cm，將真空泵加足清水，然后啟動真空泵，抽出管路內的氣體，待泥漿泵充滿水后，關閉真空泵，啟動泥石泵，打開出水控制閥，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循環。啟動鉆機，慢速開始鉆進。待一節鉆桿鉆完時，停鉆沉淀，關閉泥石泵，接長鉆桿鉆進。

②鉆進：對正循環鉆進時，進尺適當控制，在護筒刃腳處，低檔慢速鉆進，使刃腳處有堅固的泥皮擴壁。鉆至刃腳下1 m后，再按土質以正常速度鉆進。每進尺5～8 m檢查一次鉆孔直徑和垂直度，工具用圓鋼筋籠（外徑D等于設計樁徑，高度為3～4 D）吊入孔內，圓籠中心與鉆孔中心一致。如上下各處均無掛阻，則鉆孔直徑和傾斜度符合要求。鉆進過程中，將主吊鉤稍提高一些，使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重量和壓重塊重量之和扣除浮力后的80%。這樣可使鉆桿不受壓力，僅受一部分拉力，使鉆錐回轉平穩，避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現象。

③泥漿的補充和凈化：開鉆前調制足夠數量的泥漿，鉆進過程中如泥漿有損耗、漏失，迅速補充。按時檢查泥漿指標，遇土層變化應增加檢查次數，調整泥漿指標。每鉆進2 m或地層變化處應在泥漿中撈取鉆渣樣品，查明土類并記錄，以便與設計資料核對。

調制泥漿時，先在孔內制漿，開啟泥漿泵，讓泥漿由孔口流入沉淀池內，待泥漿在沉淀池內沉淀后經泥漿槽進入孔中，使從孔底懸浮鉆渣的泥漿上升溢出護筒口再通過出漿口流至沉淀池，在沉淀池將粗粒鉆渣沉淀凈化后再循環流至孔中。各出漿口的標高要順序降低。反循環時貯漿池出口標高高于鉆孔護筒標高。

2.3清孔

鉆孔至設計高程后，立即采用換漿法進行清孔。其方法是向孔內注入比重較小的泥漿正循環浮出孔內泥渣或反循環抽出孔底泥渣。經檢查孔底泥渣厚度大于10 cm（摩擦柱不大于30 cm）后，即拆除鉆頭鉆桿，進行鋼筋籠安裝。

2.4鋼筋籠制作和放置

根據鋼筋籠設計長度，鋼筋籠分一段或多段加工，分段連接或整體就位。制作鋼筋籠時，其加勁筋在固定的模型上制作以確保其尺寸，然后在加勁筋上標出鋼筋籠主筋位置，并與主筋焊接，形成牢固的圓筒形骨架，把外箍筋按間距纏繞在鋼筋籠骨架上，并與主筋連接制成鋼筋籠。為保證鋼筋籠有足夠的保護層，在其外側扎掛混凝土墊塊或焊接鋼筋耳朵。鋼筋籠從加工場運到孔位后，用吊車起吊使鋼筋籠豎直于地面上，慢慢放入孔中。鋼筋籠達到設計位置后用鋼管和鋼筋將其固定在護筒上，待混凝土灌完并初凝后，再將這些約束拆除。長度大于12 m的鋼筋籠在孔口焊接時，為縮短清孔至灌注混凝土的間隔時間，采用兩臺電焊機同時施焊。

2.5灌注水下混凝土

用導管灌注水下混凝土，導管直徑Φ200或Φ300，為便于導管拼裝和拆除，單節導管長度分為3 m、2 m、1 m三種規格，各節導管間用Φ16螺栓將法蘭盤連接，拼接好的導管長度與護筒頂至孔底深度大致相等。導管在地面上拼裝好，用吊車放入孔中再連接灌注漏斗，導管在灌注前下到孔底，將分隔球系好放置于漏斗頸部，把漏斗盛滿混凝土，先通過導管射水（或射風）沖射孔底3～5 min，翻動沉淀物，然后立即聯接導管和盛料漏斗，砍斷分隔球，灌下第一斗混凝土。在砍球的同時將導管提升一點，便于混凝土漏下封住導管口。第一次灌注的混凝土要保證能封住導管底，并使其埋入混凝土內不小于1 m，這就要求漏斗有足夠容積以滿足封管要求。水下混凝土開灌后要保持連續不間斷進行，灌注過程中同時計算及實測混凝土頂面高度，隨時獲取埋管的準確深度。樁身混凝土灌注至設計樁頂標高以上0.5～1 m時則停止灌注，抽出導管。水下混凝土粗骨料不大于40 mm，含砂率40%～50%，水灰比0.5～0.6，坍落度18～22 cm，初凝時間控制在6 h以上，具有較好的和易性。同一墩位的鉆孔樁灌完后，按規定進行無傷探測或抽芯檢測。

3　主要施工機具設備

鉆機、泥石泵、泥漿泵、吊車、運輸車、混凝土泵車。

4　勞動力組織

正循環回轉鉆每臺班配備4～5人，其中班長兼指揮、記錄1人，司機及裝卸鉆桿、清渣2人，電工1～2人。

反循環回轉鉆每臺班配備5～6人，其中班長兼指揮、記錄1人，司機及裝卸鉆桿、清渣、調制泥漿及供水3人，電工1～2人。

5　質量控制要點

1）護筒底及周圍分層對稱填黏土，防止護筒移位及漏漿。

2）鉆機就位準確，支墊平穩牢固，鉆機頂端用纜風繩對稱拴牢拉緊。旋轉鉆機的起重滑輪和固定鉆桿的卡機必須在同一垂直線上，保持鉆孔垂直。

3）護筒中心豎直線應與設計樁中心線重合。

4）嚴格控制泥漿濃度，比重在1.1～1.3。

5）澆筑混凝土前樁底泥漿厚度，摩擦樁≤300 mm，柱樁≤100 mm，傾斜度≤1%孔深。

6）水下混凝土灌注過程中測準混凝土頂面高度，控制埋管深度在1.5～5 m。

7）泥漿池不漏漿，不漫流，不污染環境。