淺談水下灌注樁施工技術的討論

郭 斌

（甘肅興隴交通工程監理有限責任公司，甘肅 蘭州730070）

0 引言

水下混凝土灌注施工工程具有隱蔽性的特征，主要用在混凝土樁水下灌注與水下混凝土封底之中，該種工作需要在水下進行，為了保證成樁質量，必須保證施工質量，也要對施工前期條件與施工工藝進行嚴格的把控，對各個環節均要嚴格的要求，將隱患消除在成樁之前，避免造成一些不必要的損失。 下面就以CZ-30 型沖擊鉆機為例分析水下灌注樁施工要點。

1 施工機具與施工方法

施工機具使用CZ-30 型沖擊鉆機、起吊設備、鉆機配備鉆架、沖擊鉆頭、發電機、泥漿泵等設備組成，鉆頭采用“+”型。具體施工方法如下（圖1）：

1.1 鉆機就位與鋼護筒的設置

在鉆機就位之前，要檢查好鉆機的準備工作是否到位，檢查內容包括水電供應、配套設備、鉆機坐落位置是否平整、樁位測定等等，在鉆機就位時需要調節好鉆機的各項參數，保證懸吊鉆頭的中心能夠對準樁位中心，兩點對位偏差需要控制在2cm 之內，對位完成之后需要挖、埋護筒，一般情況下，護筒應該高出地面，埋深控制在1m 以上，樁位中心與護筒中心偏差則控制在50mm。 此外，還要根據樁位地質情況，在有障礙物的位置將護筒加長。

1.2 泥漿護壁

使用普通粘土來制備泥漿，在沖孔時將粘土置于孔中，在鉆頭沖孔的過程中即可制造出泥漿，泥漿的比重則由地質情況來決定，一般情況下，約為1.2-1.5，若需要調節泥漿比重，在孔中加入清水或者粘土即可。

1.3 沖孔施工

在開孔時使用低錘進行密擊，將錘高控制在0.4-0.6m，在其中投入20cm 及以下的粘土與塊石，反復的沖擊，制造出泥漿，保證初成孔能夠豎直、堅實、不坍塌，在鉆進深度超過戰錘全程之后，才能夠進行正常沖擊。

1.4 鉆進過程中需要注意的問題

在鉆進時，需要在鋼絲繩中做好標志，控制好椎錘沖程，防止松繩過少發生打空錘的情況，一旦發生該種情況，就可能導致鋼絲繩與鉆機鉆架遭到破壞，同時，也要防止松繩過多，松繩過多會減慢鉆進速度，也可能導致鋼絲繩纏繞在一起。各種施工經驗顯示，在堅硬巖層中將沖程控制在5cm，在松軟巖層中將沖程控制在10cm 即可。

同時，在鉆進時，還需要常常檢查鋼絲繩磨損情況，看各項裝置是否靈活，鉆頭磨損情況是否在正常標準值內，否則就容易造成鉆孔小、梅花孔、卡鉆與掉鉆等事故。 經驗顯示，在鉆進5-8m 之后，就需要使用檢孔器進行檢孔， 若檢孔器難以達到鉆錘位置或者偏離中心位置，就可能出現斜孔、彎孔與縮孔的現象，此時則需要進行重新評估，在必要情況下需要重新鉆孔。

此外，在正常鉆孔過程中要保證泥漿的循環狀態，而為了提升泥漿質量，則需要對沉淀池及時的進行清碴，若鉆機發生停止工作的情況，則需要第一時間將鉆錘提出，防止埋鉆事故的發生。

1.5 抽渣

在沖孔的過程中會產生大量的鉆渣，可以利用循環泥漿將其中孔底帶出， 也可以采取人工的方法從沉淀池與泥漿溝中將鉆渣撈出，如果孔底的鉆渣較多，就需要使用抽渣筒進行處理。

1.6 清孔

待鉆至設計標高之后，就能夠停止鉆孔，在驗孔完成后，需要第一時間清孔，清空以換漿法為宜，該種方式即用好的泥漿替換樁孔中密度較大的泥漿，操作方式如下：

使用泥漿泵抽取比重為1.2-1.3 的純泥漿， 使用皮管以及導管將孔中泥漿替換，為清孔時，可以將導管稍微提離，換出泥漿可以通過泥漿溝進入儲漿池之中，循環時間以20-24h 為宜，在清孔過程中應該使用高壓風射水，在導管與鋼筋籠安裝完成、進行灌注之前，需要使用空壓機通過風管在孔底中高壓射風，風壓應該控制在0.6MPa 以上，經經常搖動導管與風管，將其位置改變，將沉淀物漂浮起來，并減少沉渣的厚度。 在清孔完成之后，應該保證孔底沉淀物厚度小于5cm、比重大于1.05，小于1、20g/cm3，含砂率小于4%。 在進行灌注之前檢查好沉淀的厚度，將鐵盒做成取樣盒在孔底取樣，壓風機與泥漿泵需要停機，待測出其厚度之后需要盡快灌注。

1.7 鋼筋籠的安裝

鋼筋籠應該選擇分段制作的形式，在吊裝時選用鉆機配合、吊車吊裝的方式處理，為了防止骨架變形，可以使用兩點起吊法，選鉆機起吊，再同吊車一起同時起吊，離開地面之后即可停止，慢慢放松，直到地面與骨架垂直，去掉鋼絲繩，將骨架置入孔中，扶正后緩緩下降，將骨架放置在最后箍筋位置，用鋼釬支托，將第二節骨架吊起，使用雙面幫條焊，焊好之后將鋼釬抽出，下放骨架。

2 施工過程的注意事項

在樁基施工過程中，要控制好泥漿質量，并嚴格的按照相關的規范進行施工，萬一發生梅花孔、縮孔與樁孔傾斜的現象，就需要周密安排，切忌盲目施工；在清空過程中，考慮到泥漿相對體積會對灌注質量造成較大的影響，因此，在清孔完成之后，就要在第一時間進行檢查，保證清孔質量。

此外，水下灌注施工會由于環境因素、施工條件、澆筑方法的影響比陸地施工強度低11.5%-20.0%，因此，在設計混凝土配比時，就需要考慮到混凝土的初凝時間、流動性與和易性，保證設計的承載力以及成樁的強度。

目前，大直徑深孔灌注樁多使用水下澆筑的形式進行施工，該種澆筑方式難以及時檢查到施工的質量，一旦發生缺陷，修補工作是相當困難的，因此，在水下灌注樁施工過程中必須要嚴格按照相關的規范進行操作，保證成樁的質量，避免斷樁情況的發生。 此外，在實際工作過程中，要采取科學有效的措施提升施工人員的專業技能水平與責任意識，定期組織相關的培訓，幫助他們了解各個環節的施工要點，讓他們明確施工規程的具體要求，同時，加強監督，防止在施工過程中出現違規操作的現象，只有將個管理與技術進行有機的結合， 才能夠從根本上提升水下灌注樁的施工質量。

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