大直徑入巖鉆孔灌注樁施工要點分析

劉瑞

鄭州鐵路土木建筑工程有限公司（450000）

大直徑入巖鉆孔灌注樁施工要點分析

劉瑞

鄭州鐵路土木建筑工程有限公司（450000）

這里介紹了大直徑超深入巖鉆孔灌注樁施工的工藝流程、操作要點、質量控制措施、安全及環?？刂拼胧?，可以為同類工程提供參考和借鑒。

入巖；鉆孔灌注樁；工藝流程；操作要點；質量控制；安全及環保控制

0 概述

城市高架橋被廣泛應用，大直徑超深入巖鉆孔灌注樁的應用也急劇增多。城市高架橋大多在城市道路中央占道施工，因此工期十分緊張。其中鉆孔灌注樁的施工占據大量的工期，尤其是大直徑超深入巖鉆孔灌注樁，往往成為制約整個工程進度的瓶頸。

1 技術原理

先采用Φ1.8m鉆頭的旋挖鉆機，以樁基樁位為中心，配以旋轉斗鉆孔至巖層，然后換用巖芯鉆頭鉆孔至其設計樁底標高。挖除大量的渣土后，再采用Φ2.5m鉆頭的沖擊鉆機鉆孔至設計樁底標高，以提高成孔速度。充分利用旋挖鉆機成孔速度快、機動性強，沖擊鉆機堅硬巖層成孔適應強、直徑大等各自的特點和優點，從而有效提高成孔速度，降低工程質量風險，極大地減少占用城市道路施工的時間。

2 施工工藝流程

施工準備→測量放線→樁機就位→旋挖鉆機鉆進→沖擊鉆機就位復核→沖擊鉆機鉆進→成孔檢查→清孔→下鋼筋籠→下導管→二次清孔→水下混凝土澆灌→樁基檢測

3 操作要點

3.1 測量放線

施工控制點采用二級附合導線，導線邊長約60～100m。導線點埋設在不受施工影響的位置，復核后妥善保護，并應經常復測。導線角和導線邊的測量采用全站儀。水平角觀測采用方向觀測法。二級導線共15個，位于兩個橋墩中間的現有道路上。點標志用Φ12mm、長度約15 cm的帶圓頭、刻“+”的不銹鋼螺栓埋設。

3.2 樁機就位

1）下護筒。以樁位中心為圓心，將比設計樁徑大0.2～0.3m圓形范圍內的混凝土路面破除，再用旋挖鉆機挖至地面以下1.5～2m,然后用鋼釬插入坑底以下1.5m，確認其下無障礙物后，將10mm厚鋼制護筒埋下。護筒周圍用黏性土均勻回填并分層搗實，確保護筒埋設穩固。護筒頂面宜高出地面300mm，并高出施工水位或地下水位2m。使用旋挖鉆機時，護筒內徑宜大于孔徑200mm。使用沖擊鉆機時，護筒內徑宜大于孔徑400mm。護筒面中心與樁的設計位置偏差不得大于50mm，斜度偏差不大于1%。

2）旋挖機就位。通過自身履帶爬行至需鉆樁位，由機械自身電腦控制進行鉆機桅桿與機身水平和垂直調整。由于旋挖機自重約為80 t，為確保旋挖機工作狀態下的安全，當地基承載力達不到要求時應在旋挖機工作的部位鋪裝路基板，確保成孔過程中設備平穩。

3）沖擊鉆機就位。安裝鉆架、設備的地基必須平整、堅實、軟硬均勻；鉆架底座安裝必須水平、周正、穩固，保證施工過程中鉆機的穩定；所用基臺木枕及鋼材的規格、數量及安裝形式應符合鉆機使用的要求；安裝時必需保證周圍平穩，并使天車前輪外緣、鉆頭中心和樁孔中心三點一線，其對位偏差不得大于20mm；拆卸鉆架前，必須對動力系統、升降系統、鉆架各部件及其他輔助工具進行認真檢查。

4）測量復核。鉆機就位后，由測量人員和監理工程師再用測量儀器復核樁基的中心線，確保鉆機鉆頭的中心和樁基的中心重合。同時對鉆桿或鋼絲繩的垂直度進行檢查，確保鉆機的垂直度，檢測無誤后再開鉆。

3.3 旋挖鉆機鉆進

根據工程地質情況，巖面以上土層可采用旋挖鉆機挖孔、泥漿護壁的成孔工藝，下部巖層采用破巖鉆頭入巖。護筒內的泥漿面應高出地下水位1m以上。

開動鉆機挖孔鉆進，每斗鉆進500～1 000mm，起斗后及時向孔內補充預先配制好的成品泥漿。鉆進時認真仔細觀察進尺和泥漿液面情況，當液面下降時應及時補充泥漿。護筒內的泥漿面應高出地下水位1m以上。當發現液面快速下降時應迅速補充泥漿，同時快速提起鉆頭，鉆頭提出后繼續補充泥漿，直到液面穩定。每鉆進4～5米深度驗孔一次，在預計的土層變化時，取渣進行分析并記錄。

3.4 沖擊鉆機鉆進

在操作卷揚松鋼絲繩時,應根據孔內巖土的松、軟、密、硬情況均勻松放。松繩過少易出現“打空錘”現象，使鋼絲繩、鉆機承受較大沖擊載荷。松繩過多，沖擊鉆具擺動大影響鉆進效率，嚴重時可能使鋼絲繩纏繞發生事故。另外，要經常檢查鋼絲繩的磨損情況、卡扣松緊程度、轉向是否靈活，以免掉鉆。

3.5 清孔

清孔采用氣舉反循環法進行。樁孔終孔后應立即進行清孔，以免沉渣增多而增加清孔工作量和清孔難度。清孔過程中應不斷置換孔內泥漿，直至準備澆筑混凝土前才可停止置換，以保證沉渣厚度符合要求。

3.6 下鋼筋籠

鋼筋籠的安放吊裝設雙吊點,吊點位置應恰當，一般應在加勁箍筋處。根據所用鋼筋籠的特點，起吊時第一吊點應設在第一個加勁箍筋處，在距籠底8m左右處設兩個吊點。吊放鋼筋籠入孔時，應對準孔位中心徐徐下放至設計標高，若遇阻礙應停止下放，查明原因進行處理，嚴禁高起猛落式的強行下放。上下兩節鋼筋籠采用直螺紋連接時，上下主筋位置應對正，保持鋼筋籠的上下主筋在同一軸線上。吊筋采用4根Φ28的鋼筋，鋼筋下端與鋼筋籠主筋焊接。鋼筋籠頂吊放至設計標高、并對準校核后，上端與孔口處兩根I25b工字鋼連接固定。

3.7 下導管

根據孔深計算所需導管的長度并合理配管，導管下口至孔底的距離一般為300～500mm。

3.8 二次清孔

1)導管就位后，在導管上口安裝配套蓋頭后，用泥漿泵把鉆孔底部因下鋼筋籠、導管而引起的再次沉淀的鉆渣及仍然懸有鉆渣的相對密度較大的泥漿抽出，用相對密度1.15左右的泥漿置換。

2）清孔一段時間后，測量孔底沉渣厚度和孔內泥漿相對密度，若均達到清孔標準后，可立即開始灌注混凝土。

3.9 水下混凝土澆灌

首批灌注混凝土的數量應能滿足導管初次埋置深度和填充導管底部間隙的需要。將混凝土傾倒在儲料吊斗中，再用起重機將吊斗吊于漏斗和導管上方，卸料澆注混凝土。首批混凝土灌注時，導管下口至孔底的距離一般為300～500mm，導管埋入混凝土灌注面以下不應小于1m。為保證樁身混凝土的質量，混凝土的灌注高度應高于設計樁頂標高0.5～1m。

3.10 樁基檢測

當樁基的混凝土強度達到設計值的70%，可以進行聲波檢測，檢測合格可進入下一道工序。若檢測不合格，則報請設計院，根據設計院意見進行處理。

4 質量控制措施

1）堅持三級測量復核制。認真保護各測量樁點，對可能損毀的重要樁點應設好護樁，施工測量放線要反復校核。認真進行交接班，確保中線、水平及結構物尺寸位置正確。

2）鉆機就位后必須使繩索對準樁位中心成垂直狀態，保證其垂直度符合要求；鉆孔過程中要經常檢查鉆頭的直徑，以確?？讖脚c樁徑相同；泥漿比重要符合要求,以保證成孔過程中不出現塌孔現象。

3）泥漿的配制和排放由專人負責。質檢人員負責泥漿性能的檢測并作好記錄，對達不到要求的泥漿擁有質量否決權。

4）清孔用符合要求的新鮮泥漿置換孔內泥漿，然后才能進行鋼筋籠的吊放。在安裝好鋼筋籠和澆灌混凝土前，再測一次沉渣厚度。如果沉渣厚度達不到設計要求，需進行第二次清渣。清渣采用泥漿循環的方法進行,達到要求后方可澆注混凝土。

5）每車混凝土都應作坍落度試驗，應對混凝土顏色、和易性、流動性、骨料的大小、均勻程度等進行直觀檢查，如對質量產生疑問，應立即檢查，不合格者不得使用。

5 安全控制措施

1）進入施工現場人員必須佩戴安全帽，施工操作人員應穿戴好必要的勞動防護用品。

2）在施工過程中，應嚴格執行有關機械的安全操作規程,由專人操作。機械設備應按要求維修保養，經安全部部門檢驗認可領證后方可投入使用。

3）鉆錘檢修時，被吊起的鉆錘下方不得站人。

4）鉆孔時遇有機架搖晃、移動、偏斜或鉆頭內發出有節奏的響聲時，應立即停鉆處理。鉆孔中如遇卡鉆，應立即切斷電源，停止下鉆，在未查明原因前不得強行啟動。

5）隨機電源開關靈敏，漏電保護器完好。安全防護裝置必須完整有效。

6）吊裝設備、提升系統由專人定期檢查，操作人員嚴格按操作規程操作。起重機操作人員需經考核，持證上崗。信號指揮人員應有明顯的標志，不得兼任其他工作，做到定機定人指揮。要嚴格執行“十不吊”原則。