樁基礎(chǔ)施工工藝探析

劉成君

[摘 要]分析鉆孔灌注樁施工的工藝、順序和方法。

[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁 鋼筋籠 灌注水下砼

中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0077-01

鉆孔灌注樁的主要的施工順序?yàn)椋撼醪椒艠印u→恢復(fù)定線→護(hù)簡(jiǎn)埋高→鉆孔→成孔檢測(cè)清孔→下導(dǎo)管→砼澆注→破樁頭→成樁檢測(cè)。具體主要工序和施工方法如下：

一、護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)是重要一環(huán)，起到定位、導(dǎo)向，靠筒內(nèi)水位和泥漿比重使孔內(nèi)水壓大于外部水壓，防止塌孔，采用鋼板卷制護(hù)筒。護(hù)筒埋設(shè)要視不同地層而定：有回填土形成的施工平臺(tái)，護(hù)筒埋設(shè)施工時(shí)，將護(hù)筒周圍0.5～1.0m的范圍內(nèi)的土挖除，夯填粘性土至護(hù)筒底0.5m以下，下口應(yīng)埋入砂粘土內(nèi)1.0～1.5m處；其余數(shù)位護(hù)筒長(zhǎng)度不小于2.0m，上口高出孔口地面30cm。護(hù)筒埋設(shè)好以后，應(yīng)檢查其位置，用紅油漆在頂口及內(nèi)側(cè)標(biāo)注樁位十字線點(diǎn)號(hào)。護(hù)筒平面中心偏差須不大于5cm，垂直度不超過(guò)1%。護(hù)筒鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常檢查是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)糾正。

二、鉆孔

選用適當(dāng)?shù)你@孔和泥漿，根據(jù)實(shí)際情況選用沖擊鉆施鉆。

（一）泥漿池：沖擊成孔中，泥漿比重宜采用1.2～1.45之間，起到懸浮鉆碴、排碴作用。另外泥漿還可以潤(rùn)滑，冷卻鉆頭，減少鉆頭阻力和鉆頭磨損。泥漿池和樁孔之間通過(guò)泥漿池及沉淀池使泥漿形成循環(huán)，泥漿池及沉淀池的位置、大小因地制宜，施工中盡量讓沉淀池的長(zhǎng)度大一些（一般不應(yīng)小于10米），且高出地面30㎝為宜。鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)撈取泥漿槽、池中的鉆碴。

（二）沖擊鉆：沖擊鉆鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)鉆孔前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括主要機(jī)具設(shè)備的檢查和維修，鉆機(jī)就位后，應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移和沉陷，開孔的孔位必須準(zhǔn)確。沖擊鉆應(yīng)用小徑鉆鉆到深度后，用大徑鉆擴(kuò)孔，鉆管內(nèi)的泥渣和泥漿經(jīng)常倒出，在鉆孔排渣，提鉆頭除土或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)水頭和要求的泥漿指標(biāo)。

沖擊鉆鉆孔作業(yè)必須連續(xù)，并作鉆孔施工記錄。經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，不符合要求的隨時(shí)改正，注意補(bǔ)充新拌的好泥漿，在整個(gè)施工過(guò)程中，泥漿的損失較小，水頭始終保證在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌、埋鉆頭的現(xiàn)象發(fā)生，確保了鉆孔樁的成孔質(zhì)量和成孔速度。鉆進(jìn)過(guò)程中，每進(jìn)5—8尺檢查鉆孔直徑和豎直度，注意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。根據(jù)實(shí)際地層變化采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方式，在鉆至中層易液化砂層時(shí)，鉆進(jìn)速度必須放慢，以確保成孔質(zhì)量。

三、成孔檢測(cè)、清孔

成孔檢測(cè)一般包括孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標(biāo)高、深度、直徑、護(hù)筒頂標(biāo)高等。孔的中心位置應(yīng)在±100mm范圍內(nèi)，孔徑>設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度小于1%，孔深不小于設(shè)計(jì)規(guī)定。清孔只有成孔檢測(cè)合格后才可進(jìn)行。清孔方法一般有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射等。清孔的目的是抽、換原鉆孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度、粘度、含砂率等指標(biāo)，清除鉆渣，減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留沉淀土過(guò)厚而降低樁的承載力。

終孔檢查后，應(yīng)迅速清孔，不得停歇過(guò)久使泥漿、鉆渣沉淀增多，造成清孔工作因材施教難甚至控空，清孔完畢應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)灌注混凝土。終孔后，停止進(jìn)尺，稍提鉆錐離孔底10㎝～20㎝空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正常循環(huán)，以終速將相對(duì)密度1.03～1.10的較純泥漿壓入，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出。使清孔后泥漿的含砂率降到2%以下，粘度為17s～20s，相對(duì)密度為1.03～1.10，膠體率≥98%。各項(xiàng)指標(biāo)在鉆孔的頂、中、底部分別取樣檢驗(yàn)，以其平均值為準(zhǔn)。孔底沉淀土厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定的量值時(shí)，即可終止清孔。

四、鋼筋籠的制造和安放

（一）鋼筋籠的加工制作：照鋼筋籠的外徑尺寸制一塊樣板，將箍筋圍繞樣板彎制成箍筋圈。在箍筋圈上標(biāo)出主筋位置同時(shí)在主筋上標(biāo)出箍筋位置。然后在水平的工作平臺(tái)上，在主筋長(zhǎng)度范圍內(nèi)，放好全部箍筋圈，將兩根主筋伸進(jìn)入箍筋圈內(nèi)，按鋼筋上所標(biāo)位置的記號(hào)互相對(duì)準(zhǔn)，依次扶正箍筋并一一焊好，再將其余的主筋穿進(jìn)箍筋圈內(nèi)焊成骨架。主筋的連接采用直螺紋機(jī)械連接。在加工鋼筋籠時(shí)根據(jù)要求，按頻率安裝聲測(cè)管，確保聲測(cè)管焊接嚴(yán)密不漏水，位置準(zhǔn)確，和鋼筋骨架焊接牢固。施工時(shí)聲測(cè)管上端要封口，檢樁時(shí)割開，以免灌入泥漿或混凝土影響檢樁。

（二）鋼筋籠的安放：鋼筋籠分段制做，本橋采用20米一段，鋼筋籠加工完成后用炮車運(yùn)至樁位附近，用吊車在平臺(tái)在起吊入孔。起吊時(shí)，采用雙吊點(diǎn)，吊點(diǎn)位置要恰當(dāng)，一般設(shè)在在加強(qiáng)箍筋處（吊點(diǎn)處應(yīng)加焊）。吊入鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放、慢放。若遇阻礙，可徐徐起落，并正、反旋轉(zhuǎn)使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌。下放過(guò)程中注意觀察孔內(nèi)水位情況，如發(fā)生異樣，馬上停止，檢查是否坍孔。鋼筋籠入孔接長(zhǎng)采用鐓粗直螺紋機(jī)械連接。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，防止在灌注水下砼過(guò)程中上浮。

（三）下導(dǎo)管：本橋樁基礎(chǔ)水下混凝灌注所用導(dǎo)管采用直徑300 mm，壁厚12 mm的無(wú)縫鋼管制成。導(dǎo)管連接采用絲扣連接。

導(dǎo)管分節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)便于拆裝和搬運(yùn)，并小于導(dǎo)管提升設(shè)備的提升高度。導(dǎo)管制作應(yīng)力求堅(jiān)固，內(nèi)壁應(yīng)光滑、順直、光潔和無(wú)局部凹凸。各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)大小一致。偏差不大于2mm。導(dǎo)管在使用前和使用一個(gè)時(shí)期后，除應(yīng)對(duì)其規(guī)格、質(zhì)量和拼接構(gòu)造進(jìn)行認(rèn)真地檢查外，還應(yīng)做拼接、過(guò)球、和水密、承壓、接頭、抗拉等試驗(yàn)。

吊裝時(shí)導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，并應(yīng)在灌注砼前進(jìn)行升降試驗(yàn)，應(yīng)使位置居中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和孔壁碰撞，導(dǎo)管下口到孔底的距離一般控制在25—40㎝之間。導(dǎo)管上口設(shè)置儲(chǔ)料斗，儲(chǔ)料斗口中蓋鋼扳，掛細(xì)鋼絲，灌注時(shí)用吊車吊出。

五、灌注水下砼

（一）灌注混凝土表面和導(dǎo)管埋深控制

1、測(cè)深 灌注混凝土?xí)r，應(yīng)探測(cè)水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋度管深度和樁頂高度。如探測(cè)不準(zhǔn)，將造成沉淀過(guò)厚、導(dǎo)管提漏、埋管過(guò)深，因而發(fā)生夾層斷樁、短樁或?qū)Ч馨尾怀鍪鹿省?/p>

采用繩系重錘吊入孔中，使之通過(guò)泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面以下10㎝～20㎝），根據(jù)測(cè)繩所示錘的沉入深度作為混凝土的灌注深度。本法完全憑探測(cè)者手中所提測(cè)錘在接觸混凝土頂面以前與接觸混凝土頂面以后不同重力的感覺(jué)而判斷。

2、導(dǎo)管埋深控制 灌注混凝土埋，導(dǎo)管埋入混凝土的深度一般易控制在2m～6m范圍之內(nèi)，當(dāng)拌和物內(nèi)摻有緩凝劑、灌注速度快、導(dǎo)管較堅(jiān)固，并有足夠的起重能力時(shí)，可適當(dāng)加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔細(xì)控測(cè)混凝土面深度。用測(cè)深錘測(cè)深時(shí)，需由2人用2個(gè)測(cè)錘測(cè)深并相互校對(duì)，防止誤測(cè)。

（二）水下混凝土的灌注

鉆孔應(yīng)經(jīng)成孔質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，方可開始灌注工作。灌注前，對(duì)孔底沉淀層厚度應(yīng)再進(jìn)行一次測(cè)定。灌柱用混凝土采用拌和站集中拌和，采用混凝土罐車配合混凝土輸送泵進(jìn)行水平運(yùn)輸。前球、拔拴或開閥，將首批混凝土灌入孔底后，立即測(cè)探孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌柱。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)大量進(jìn)水，表明出灌注事故，應(yīng)按后述事故的處理方法進(jìn)行處理。

在灌注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，基礎(chǔ)管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌一定高度，以便灌注結(jié)束后將此段混凝土除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不宜小于0.5 m，長(zhǎng)樁不宜小于1.0 m。