鉆孔灌注樁的施工方法

謝培榮

（廈門中聯永亨建設集團有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

目前，地方政府頒布了限制挖孔樁基礎的相關政策，挖孔樁最終必定被鉆孔樁所替代，并且在不同領域廣泛應用鉆孔灌注樁，現如今，該施工工藝已經比較成熟，不過，當開展實際施工時，對于鉆孔灌注樁而言，許多環節都會影響其施工質量，任何一個環節出錯都會引出質量問題，而該工藝本身也有所缺陷，孔底沉渣及樁身垂直度等都極易導致施工質量問題出現，因此必須對其做到足夠重視。

1 鉆孔灌注樁施工成孔過程

1.1 成孔的方法

（1）干作業成孔

在地下水位較低并且成孔深度內沒有地下水的土質中，干作業成孔法較為適用，可以直接取土成孔。現在應用率較高的是螺旋鉆機成孔。施工全過程包括八個步驟，分別為清理現場、放線定位樁的測量、樁基就為、取土成孔、底部沉渣清理、查驗成孔質量、鋼筋籠吊裝以及孔內混凝土澆筑。在施工過程中，需要注意四方面的問題。其一，在鉆孔剛開始便需要使鉆桿處于垂直狀態，并且正確設定位置，盡量避免由于鉆桿晃動而導致孔徑增大、孔底虛土增多。其二，如果發現鉆進難度大及鉆桿晃動等現象，需要及時提鉆檢查，將存在地下的障礙物清除出去，有效防止鉆孔機具被損壞以及樁孔發生偏移。其三，在鉆進時，將位于孔口的粘土隨時清除出去，如果碰見相關異常情況，需要在第一時間停下，與相關單位共同研究解決。其四，當鉆頭鉆進硬土層后，極易導致鉆孔傾斜偏移，應該提鉆從上至下多次掃鉆，從而將硬土除去。

（2）泥漿護壁成孔

泥漿護壁成孔可以分成回轉鉆機成孔、潛水鉆機成孔與沖擊鉆成孔。

1）回轉鉆機成孔

按照泥漿循環方式，還可以將回轉鉆機成孔分成正循環回轉鉆機成孔與反循環回轉鉆機成孔。

首先是正循環回轉鉆機成孔，合理應用鉆機回轉裝置，使其帶動鉆具旋轉，由此對除去一定數量的硬土，并且通過泥漿泵將清水輸送到鉆桿，清理好孔底，在鉆桿和孔壁兩者間存在一定環狀空間，帶有巖屑的清水沿這一空間上升，由孔口向沉淀池流動，在沉淀池經過相應沉淀凈化后重復應用，進而構建起正循環排渣系統。在持續排出鉆渣的同時鉆孔一直向下拓展，最終到達預設孔深。針對泵吸反循環而言，砂石泵具有較強抽吸功能，該循環方式直接對其應用，促使存在鉆桿中的水流上升，進而構建起反循環排渣系統[1]。對于噴射反循環，一定量高速水流從射流泵流出，該循環通過對其應用產生負壓，促使存在鉆桿中的水流上升，進而形成反循環。最后是氣舉反循環，將壓縮空氣輸送其中，由此實現水循環，在鉆桿中，同時存在水流與液體，并且部分液體還存在鉆桿外側，而水流上升速度與液體重度差密切相關，當孔深增大時，效率也隨之提高。

2）潛水鉆機成孔

該設備的工作部分為減速機、封閉防水電機與鉆頭，這一部分潛入到水中。其具有鮮明優勢，主要包括體積小、靈活移動以及快速鉆進等，能夠鉆進50米，在地下水位高的多種土質中都比較適用，比如砂土、淤泥土與粘性土等。成孔排渣方式有兩種，分別為正循環、反循環排渣。首先是正循環，隨著鉆頭的高速旋轉切削淤泥，通過泥漿泵輸送泥漿，使其到達鉆頭底部，然后強力排出，并且混合進碎泥渣，沿著孔壁向上輸送泥土，由溢流孔排出去。然后是反循環排渣，主機帶領砂土泵同時潛入到孔中，然后從孔內將碎泥渣排出去。

3）沖擊鉆成孔

該成孔方式適用于巖土層，在成孔過程中，向上提升鉆頭，然后利用自由下落產生的沖擊強度將巖層破碎，再通過掏渣筒將孔中的碎渣取出來。

1.2 套管成孔

（1）振動沉管成孔

該成孔方法適用于淤泥質土及粘性土等。在施工之前首先將樁機設置好，而活瓣位于樁管下端，將其套入樁靴中，與樁位對齊，緩慢壓進土內，然后打開沉管。

（2）錘擊沉管成孔

在雜填土層以及黏性土中較為適用。在施工過程中，利用樁架將鋼套管吊起來，使活瓣處于關閉狀態，套入樁靴中。再將套管徐徐放下，并且壓進土中。將樁帽扣在套管上方，確保套管和樁錘處于統一垂直線，切忌套管偏移超過0.5%，此時便可起錘沉套管。

1.3 泥漿的制備

鉆孔泥漿主要有三項組成部分，分別為水與粘土以及添加劑，并且存在冷卻鉆頭、浮懸鉆渣與潤滑鉆具，使靜水壓力有所增大，同時孔壁上也形成了一層泥皮，將孔內和孔外的滲流隔斷，盡可能避免坍孔現象出現。部分泥漿經過調制成為鉆孔泥漿，并且還有部分泥漿已得到循環凈化，兩部分泥漿需要以鉆孔方法以及地層實況為依據，合理設定泥漿配比，如果所調制的泥漿過稀，會降低排渣與護壁效果。反之，弱化鉆頭沖擊力，導致鉆進更緩慢[2]。

2 鉆孔灌注樁成樁過程

2.1 清孔及吊裝鋼筋籠

（1）清孔

對于樁身的垂直度和成孔裝置的數量，鉆孔的各種參數與之息息相關，包括深度、孔形、直徑以及位置。所以，在鉆孔過程中，不僅要時時監督，還應該在鉆進深度達到預期后詳細檢查鉆孔各參數。如果所有參數達標，需要在第一時間清理孔底，如若不然，時間一長將導致泥漿沉淀，進而出現鉆孔坍塌現象。若是孔壁坍塌概率大，當進行混凝土水下灌注之前，應該嚴格控制沉渣厚度，使其不超過三十厘米。如果孔壁坍塌的概率低，應該使沉渣厚度不超過二十厘米。于柱樁而言，當進行射水之前，應該使沉渣厚度不超過 5厘米。通過靈活應用各種鉆進實現清孔的目的。一般情況下，所應用的方法為抽渣筒、反循環旋轉機真空吸泥機等。在應用吸泥機清孔時，只需要少數設備，方便操作，并且清孔效果較好，不過要將其應用于穩定性差的土層，需要慎重。

（2）吊裝鋼筋籠

利用吊車吊起位于方木上的鋼筋籠，在此過程中使大勾設定兩個固定點，確保鋼筋籠頂端處于穩定狀態，并且小勾在鋼筋籠中間位置起吊。然后是長骨架，在未起吊時，將兩根杉木桿臨時設置于骨架中，由此增大骨架剛度。首先從中間起吊，然后同端點一起起吊，當骨架從地面離開，停止中間點起吊，將端吊點提升，在到達孔口后下方鋼筋籠，將骨架準確放進孔口中。

2.2 灌注水下混凝土

在灌注水下混凝土時，所應用的方法通常為鋼導管。根據樁徑的大小確定導管管徑，主要組成部分為內徑在200毫米到350毫米之間的管子，通過帶有墊圈的法蘭盤進行導管連接，并且做好其水密、接頭抗拉以及承壓試驗。當剛開始灌注時，在導管底部到孔底這段位置，預留250毫米到400毫米的空間。嚴格控制第一次灌注混凝土數量，使其符合導管首次埋深。在灌注全過程中，應該使出料口伸進已完成灌注的混凝土中，其深度大于等于兩米，由此避免管內滲入泥漿。同時，對于孔中混凝土面層，應該實時測量其高程，在第一時間適當調整面層和出料口的位置。在任何時間，應該確保管底處于混凝土頂面下兩米[3]。

3 結語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術取得巨大進步，之前僅僅為少部分企業所應用，隨其不斷發展目前已經被廣泛應用于不同工程領域中，有效控制不同施工環節的質量極為必要，盡可能防止質量事故發生，通過深入實踐不斷總結經驗教訓，做到具體問題具體分析，增加過程控制強度，進而提升工程整體質量。